谷氨酸修饰的羟基磷灰石纳米颗粒对诱导盐胁迫下向日葵(Helianthus annuus L.)生理化学参数的改善作用

《Journal of Crop Science and Biotechnology》:The ameliorative effects of glutamic acid-capped hydroxyapatite nanoparticles on the physio-chemical parameters of sunflower (Helianthus annuus L.) under induced salt stress

【字体: 时间:2026年02月20日 来源:Journal of Crop Science and Biotechnology 1.5

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  本研究通过向日葵种子预处理不同浓度的Glu-HANPs纳米颗粒,探究其在盐胁迫下的缓解效应。实验结果表明,纳米颗粒显著提升发芽率(40.7%)、鲜生物量(44.7%)等形态指标,并增强叶绿素(42%)、抗氧化酶(POD 59.4%)等生理活性,同时降低脂质过氧化12%。该纳米技术为提高向日葵耐盐性提供了生态友好方案。

  

摘要

全球范围内,盐度是影响农业生产的主要非生物胁迫因素之一。纳米技术是应对不断增长的世界人口的最佳解决方案,能够提高作物的耐受性和生产力。本研究旨在探讨不同浓度的谷氨酸修饰羟基磷灰石纳米颗粒(Glu-HANPs)处理对Helianthus annuus L.形态、生理和生化参数的影响。Glu-HANPs通过生物合成方法制备,并利用X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。实验在白沙瓦大学的植物园中进行。H. annuus种子被不同浓度的纳米颗粒(10、50、100 mg/L)处理后,在含有不同盐浓度(0.05、0.1、0.2 M)的培养盆中生长。结果表明,盐度胁迫降低了H. annuus的形态和生化指标;然而,应用Glu-HANPs可以缓解盐度胁迫的影响。形态参数得到改善,表现为发芽率提高40.7%、鲜生物量增加44.7%、干生物量增加16.7%、水分含量增加51%以及叶面积增加40%。生化参数也有所提升,其中叶绿素a(42%)、叶绿素b(32.6%)、类胡萝卜素(27.3%)、蛋白质(49.7%)和碳水化合物(59.4%)的含量均高于对照组和盐胁迫组。此外,在最高浓度的Glu-HANPs和盐度条件下,抗氧化酶活性增强,包括过氧化物酶(POD)(59.4%)、超氧化物歧化酶(SOD)(77.9%)和过氧化氢酶(35.3%)以及抗坏血酸过氧化物酶(56.6%);同时脂质过氧化程度降低了12%。本研究结果表明,Glu-HANPs显著影响了H. annuus在盐度胁迫下的生化和生理参数。这证明了谷氨酸修饰羟基磷灰石纳米颗粒作为一种环保技术,有助于提高向日葵的抗盐胁迫能力。为了验证Glu-HANPs在各种环境条件下的有效性和安全性,未来的研究应侧重于田间规模验证和分子水平的研究。
全球范围内,盐度是影响农业生产的主要非生物胁迫因素之一。纳米技术是应对不断增长的世界人口的最佳解决方案,能够提高作物的耐受性和生产力。本研究旨在探讨不同浓度的谷氨酸修饰羟基磷灰石纳米颗粒(Glu-HANPs)处理对Helianthus annuus L.形态、生理和生化参数的影响。Glu-HANPs通过生物合成方法制备,并利用X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。实验在白沙瓦大学的植物园中进行。H. annuus种子被不同浓度的纳米颗粒(10、50、100 mg/L)处理后,在含有不同盐浓度(0.05、0.1、0.2 M)的培养盆中生长。结果表明,盐度胁迫降低了H. annuus的形态和生化指标;然而,应用Glu-HANPs可以缓解盐度胁迫的影响。形态参数得到改善,表现为发芽率提高40.7%、鲜生物量增加44.7%、干生物量增加16.7%、水分含量增加51%以及叶面积增加40%。生化参数也有所提升,其中叶绿素a(42%)、叶绿素b(32.6%)、类胡萝卜素(27.3%)、蛋白质(49.7%)和碳水化合物(59.4%)的含量均高于对照组和盐胁迫组。此外,在最高浓度的Glu-HANPs和盐度条件下,抗氧化酶活性增强,包括过氧化物酶(POD)(59.4%)、超氧化物歧化酶(SOD)(77.9%)和过氧化氢酶(35.3%)以及抗坏血酸过氧化物酶(56.6%);同时脂质过氧化程度降低了12%。本研究结果表明,Glu-HANPs显著影响了H. annuus在盐度胁迫下的生化和生理参数。这证明了谷氨酸修饰羟基磷灰石纳米颗粒作为一种环保技术,有助于提高向日葵的抗盐胁迫能力。为了验证Glu-HANPs在各种环境条件下的有效性和安全性,未来的研究应侧重于田间规模验证和分子水平的研究。
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