氧化铁纳米颗粒通过促进生长、离子稳态和精油含量来缓解青兰的盐胁迫

《BMC Plant Biology》：Iron oxide nanoparticles mitigate salinity stress in Ziziphora clinopodioides by enhancing growth, ion homeostasis, and essential oil content

　　# 摘要盐分是限制药用植物生长、生理表现和产量的主要环境因子。本研究采用基于完全随机区组设计的析因实验（3次重复），探究了氧化铁纳米颗粒（Fe?O?-NPs）和常规氧化铁在盐胁迫条件下对细叶益母草（Ziziphora clinopodioides）生长、离子平衡、氧化胁迫、光合色素、生物活性化合物及精油产量等方面的影响。实验设置包括4个Fe?O?-NP浓度（0、50、100和150 mg L?1）、3个常规氧化铁水平（0、100和150 mg L?1）以及3个盐分水平（0、80和160 mM NaCl）。结果表明，盐分显著降低了植物生长量、相对含水量（RWC）、光合色素、K?浓度及K?/Na?比值，同时增加了Na?积累和氧化胁迫指标；在重度盐胁迫（160 mM NaCl）下，地上部干重、株高、RWC和叶绿素总量分别下降了61.1%、52.7%、27.9%和37.3%，而Na?、H?O?和MDA分别增加了181.6%、129.6%和747.1%。施用100 mg L?1的Fe?O?-NPs显著缓解了盐害造成的损伤，与未处理的盐胁迫植物相比，地上部干重增加了150%（从3.36增加到8.40 g），株高增加了113%（从5.32增加到11.34 cm），RWC增加了29.6%（从59.87%增加到77.58%），叶绿素总量增加了37.8%（从0.37增加到0.51 mg g?1 FW），K?含量增加了36.4%（从0.55增加到0.75 mg g?1 DW），K?/Na?比值增加了173%（从0.22增加到0.60），同时Na?积累减少了49.4%（从2.45减少到1.24 mg g?1 DW），H?O?减少了48.4%（从0.62减少到0.32 μmol g?1 FW），MDA减少了71.8%（从4.32减少到1.22 nmol g?1 FW）。中等浓度的Fe?O?-NPs和常规氧化铁还提高了总酚、黄酮类化合物、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性及精油含量，而最高纳米颗粒浓度（150 mg L?1）则表现出植物毒性效应。主成分分析解释了91.72%的总变异，揭示出生长性状、光合色素、次生代谢物、K?营养和离子稳态之间存在强正相关关系，而Na?、H?O?和MDA与植物表现呈负相关。总体而言，100 mg L?1的Fe?O?-NPs在缓解盐胁迫方面比常规氧化铁更为有效，通过改善水分状况、光合能力、离子稳态及抗氧化相关反应发挥作用，这突显了纳米赋能铁肥作为一种可持续策略，在提高盐胁迫条件下细叶益母草的产量和植物化学品质方面的潜力。