纳米封装一氧化氮供体对两种热带树苗短期与长期水分亏缺的差异性保护机制研究

为解决植物干旱胁迫中一氧化氮(NO)应用不稳定的难题，研究人员创新性地采用壳聚糖纳米颗粒(NPs)封装S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)供体，系统评估了其对短/长期水分亏缺(WD)下Cecropia pachystachya和Cariniana estrellensis幼苗的生理调控作用。研究发现50 μM GSNO-NPs能显著提升C. pachystachya的气孔导度、光合速率及根毛发育，而C. estrellensis则无响应，为树种特异性抗旱育种提供了新策略。

　　

在植物对抗干旱胁迫的防御体系中，一氧化氮(NO)作为关键信号分子虽具保护作用，却因其化学性质不稳定而应用受限。这项研究巧妙利用壳聚糖纳米颗粒(NPs)装载NO供体S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)，构建了新型纳米缓释系统。实验针对两种热带树种幼苗展开：速生先锋种Cecropia pachystachya和耐阴树种Cariniana estrellensis，分别设置短期(3天预处理)和长期(30天间隔处理)水分亏缺(WD)模型。

令人振奋的是，50 μM浓度的GSNO-NPs使C. pachystachya在两种WD条件下实现生理指标"逆袭"——气孔导度提升2.3倍，光合速率恢复至田间持水量水平，更引发"根毛爆发式生长"(密度增加67%)。透射电镜显示纳米载体能精准递送GSNO至维管组织，而游离GSNO及空白NPs均无此效。但"高冷"的C. estrellensis对所有浓度(25-800 μM)GSNO-NPs均表现"冷漠"，暗示NO信号通路存在显著种属差异。

该成果为生态修复提供了"智能抗旱种苗"培育新思路：通过纳米载体"特洛伊木马"策略，可定向增强特定树种的WD抗性。不过研究者提醒，这种"植物疫苗"效果取决于物种特有的NO敏感性，未来需建立树种-纳米配方匹配数据库。