钴纳米颗粒提升紫百香果(Passiflora edulis Sims)离体繁殖效率的机制研究

【编辑推荐】来自国际团队的研究为解决紫百香果离体繁殖效率低的问题，系统评估了钴纳米颗粒(Co-NPs)对器官发生、生根及驯化的影响。研究发现0.3 mg L?1 Co-NPs使芽诱导率提升至66.67%，结合IBA使生根率达86.67%，并揭示其通过调控内源激素(auxin/cytokinin比值)发挥作用，为纳米材料在植物组培应用提供新范式。

　　

近年来，金属纳米颗粒在植物组织培养领域展现出巨大潜力。这项研究聚焦紫色激情果(Passiflora edulis Sims)，系统探究了钴纳米颗粒(Co-NPs)对其离体繁殖关键阶段的影响机制。

在形态发生阶段，添加0.3 mg L^?1 Co-NPs的培养基显著促进薄层外植体的愈伤组织和芽诱导。当与1.5 mg L^?1 苄基腺嘌呤(BA)联用时，芽诱导率从对照组的51.11%跃升至66.67%。

芽生长阶段发现，0.3 mg L^?1 Co-NPs单用即可提升株高、叶片数和SPAD值(叶绿素相对含量)，同时降低乙烯积累和应激激素水平。与1.0 mg L^?1 间-拓扑林(meta-Topolin)联用产生协同效应。深入分析揭示，Co-NPs通过精密调控生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinin)、赤霉素(gibberellin)和脱落酸(ABA)的含量及比例，优化器官发生进程。

生根实验中，2.5 mg L^?1 吲哚丁酸(IBA)与Co-NPs组合创下86.67%的生根率记录，平均每芽产生5.33条根，且有效抑制基部的愈伤组织过度生长。

最令人振奋的是驯化阶段表现：经0.2 mg L^?1 Co-NPs处理的组培苗存活率高达97.78%，落叶率显著降低，展现出强劲的生长势。但需注意，过高浓度会引发芽尖坏死等毒害效应。这项研究为纳米材料在园艺作物微繁技术中的应用提供了重要理论依据和实践指导。