硒纳米颗粒对抗寒冷压力：荞麦中的分子与生理生化视角

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Selenium nanoparticles against cold stress: a molecular and physio-biochemical perspective in buckwheat

冷胁迫抑制荞麦生长代谢，硒纳米颗粒（SeNPs）可缓解其负面影响。研究显示SeNPs通过增强生理抗逆性、减少膜损伤及调控黄酮代谢基因（PAL、F3'H、F3'5'H）表达，有效改善冷胁迫下植株的生长和生理参数，为开发新型生物刺激剂提供依据。

　　

摘要

寒冷胁迫会显著限制植物的生长和代谢，最终导致产量下降。本研究从生理、生化和分子水平探讨了硒纳米颗粒（SeNPs）对荞麦（Fagopyrum esculentum Moench）抗寒性的保护作用。将耐寒的Aktas基因型和敏感的Gunes基因型的幼苗在水培条件下培养12天，然后在施加寒冷胁迫前24小时，通过叶面喷施的方式将SeNPs以4、6和8 mg L?1的剂量施用于植物。随后，将这些植物暴露在5、10、15和25°C的温度下4天。结果表明，寒冷胁迫显著降低了两种基因型的根和茎的长度、相对含水量（RWC）以及叶绿素指数（SPAD）的值，并增加了细胞膜的损伤程度，其中Gunes基因型的负面影响更为明显。此外，在寒冷胁迫条件下，丙二醛（MDA）、脯氨酸、总可溶性糖和槲皮素含量也显著增加。相反，SeNPs的应用通过改善生长和生理参数、减轻膜损伤和脂质过氧化以及稳定渗透调节物质和次生代谢产物的积累，显著缓解了寒冷胁迫的负面影响。利用qRT-PCR进行的基因表达研究显示，参与槲皮素代谢途径的< />

、F3′H和F3′5′H基因的表达水平因基因型、温度和SeNPs剂量而异。研究结果表明，SeNPs通过增强植物的生理适应性和调节黄酮类物质的代谢，提高了荞麦的抗寒性。这说明SeNPs可以作为有效的创新生物刺激剂，用于提高植物对非生物胁迫的耐受性。