综述：农业中的绿色纳米颗粒：增强作物生长和胁迫耐受性

这篇综述系统阐述了植物源绿色合成纳米颗粒（NPs）在农业中的应用潜力，重点探讨了金属/金属氧化物纳米颗粒（如AgNPs、ZnONPs）通过调控植物生理代谢（如抗氧化酶CAT/APX活性）、次级代谢产物（如酚类、黄酮）及基因表达（如UGT76G1）来增强作物抗逆性（干旱、盐碱、重金属）和促进生长的双重作用，为可持续农业提供了纳米技术解决方案。

　　

植物源纳米颗粒的绿色合成与表征

植物提取物已成为合成金属纳米颗粒的理想媒介，其富含的酚类、黄酮和萜类化合物既能还原金属离子（如Ag⁺→Ag⁰），又能通过π电子相互作用稳定纳米颗粒。例如，印度楝树（Azadirachta indica）合成的银纳米颗粒（AgNPs）对草地贪夜蛾幼虫致死率达83%，而马尾藻合成的氧化铁纳米颗粒可有效控制藻华。微波辅助合成技术能将反应时间从数小时缩短至8分钟，且生成的硅纳米颗粒（SiNPs）具有优异的光稳定性和铁离子检测能力。

纳米颗粒对植物生长的多维度影响

种子萌发与幼苗形态

蓝桉叶合成的AgNPs在100 μg/mL浓度下使玉米种子活力指数提升46%，其机制涉及纳米孔形成促进吸水和α-淀粉酶激活。老化水稻种子经柠檬香茅AgNPs处理后萌发率从83%提升至97%，归因于羟基自由基介导的细胞壁松弛。

生理生化调控

浮萍合成的ZnONPs使玉米叶片类胡萝卜素增加65%，MDA含量降低30%，表明其缓解氧化损伤的能力。薄荷源ZnONPs通过上调光合作用相关基因（如RbcL）和核糖体蛋白基因，使油菜生物量提升33%。

次级代谢与基因表达

亚麻细胞培养中添加100 mg/L ZnONPs可使新木脂素含量翻倍，而40 nM AgNPs能上调斯蒂维亚苷合成关键酶基因UGT76G1的表达量达3倍。

抗逆功能机制解析

非生物胁迫

在盐胁迫下，迷迭香AgNPs与睾丸酮丛毛单胞菌联用使亚麻的脯氨酸积累量提升2倍，Na⁺/K⁺比恢复正常。高温胁迫中，辣木AgNPs使小麦SOD活性提高75%，膜稳定性指数改善40%。

生物胁迫防控

丁香花源ZnONPs通过破坏麦角甾醇合成抑制镰刀菌生长，而罗勒AgNPs能在24小时内完全杀灭根结线虫幼虫。针对水稻白叶枯病菌，番茄提取物合成的ZnONPs与壳聚糖联用可使生物膜形成减少80%。

安全性与应用前景

尽管50 mg/L以下剂量通常安全，但200 ppm ZnONPs仍可能引起大豆花青素异常积累。未来需结合高通量表型组技术（如LemnaTec 3D Scanalyzer）和AI灌溉系统，实现纳米制剂在田间环境的精准调控。这种"绿色纳米农业"模式有望在保障粮食安全的同时，将化学肥料使用量减少30-50%。