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| 掺杂氧化铈纳米颗粒介导的种子引发提升油菜耐寒性机理研究 |
| Mechanisms of doped nanoceria seed priming enhanced cold tolerance in rapeseed |
| 投稿时间：2025-04-14 修订日期：2025-06-06 |
| DOI： |
| 中文关键词: 油菜 纳米引发 低温胁迫 植物激素 胁迫记忆 |
| 英文关键词: rapeseed (Brassica napus L.) nano-priming cold stress plant hormones stress memory |
| 基金项目:江苏省农业科技自主创新基金(CX(23)1033)；江苏省重点研发计划（现代农业）(BE2023312)；江苏省农科院资环所青年联合创新项目(ZCX(2022)12) |
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| 中文摘要: |
| 为探究纳米引发技术在增强作物低温耐性中的应用潜力，本研究制备出两种掺杂氧化铈纳米颗粒：掺锰氧化铈纳米颗粒（Mn-CeO? NPs）和氧化锌掺杂氧化铈纳米颗粒（ZnO-CeO? NPs），以低温敏感型油菜品种宁杂158为对象，探究二者对油菜种子低温萌发的调控效应及生理机制。结果表明，在低温处理下，油菜种子发芽势和发芽指数分别降低18.5%和46.2%，Mn-CeO2 NPs引发对低温条件下油菜种子萌发特性均无显著影响，而ZnO-CeO? NPs引发显著提升了种子的发芽势（+26.9%）、发芽指数（+11.1%）及活力指数（从760.17增加至788.11）。进一步分析发现，ZnO-CeO? NPs引发显著提高了种子中β-淀粉酶活性（+31.2%），促进了贮藏淀粉的降解，使可溶性糖含量增加26.5%，为种子提供渗透保护与能量底物。激素代谢组学分析显示，ZnO-CeO? NPs引发显著提升了低温胁迫下种子中赤霉素GA4（+133%）和水杨酸（+97.8%）含量，两种激素通过协同作用分别打破生理休眠并启动系统抗性。本研究表明揭示了Zn-CeO? NPs增强油菜种子低温耐性的机制，为未来设计纳米引发剂及抗逆育种提供了理论依据。 |
| 英文摘要: |
| 1. 本研究创新性地自主合成两种具有不同类酶活性的掺杂氧化铈纳米材料：掺锰氧化铈纳米材料（Mn-CeO? NPs）和氧化锌掺杂氧化铈纳米材料（ZnO-CeO? NPs），探究二者增强油菜种子低温耐性的效果，揭示出ZnO-CeO? NPs通过双途径协同增强油菜低温耐性：(1)ZnO-CeO? NPs通过激活β-淀粉酶活性促进胚乳淀粉降解，提高可溶性糖含量；(2)显著调控赤霉素GA4和水杨酸的合成，打破种子休眠并启动系统抗性，协同提升低温胁迫下种子的萌发活力与能量供给。
2.研究证实ZnO-CeO? NPs引发的“低温胁迫记忆”效应可延续至幼苗期，为纳米材料在植物生命周期早期的长效调控性提供了创新性证据。 |
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