Page 129 - 《广西植物》2026年第7期

７ 期 刘城等: ＺｎＯ￣ＮＰｓ＋ＳｉＯ ￣ＮＰｓ 提高洋桔梗幼苗抗温度胁迫能力的研究 １ ２ ２ ５
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Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ａ ｃｒｕｃｉａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｏｗｅｒｓ. Ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ
ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ (ＺｎＯ￣ＮＰｓ) ａｎｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ( ＳｉＯ ￣ＮＰｓ) ｈａｖｅ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎ
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ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ. Ｔｏ ｅｌｕｃｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＺｎＯ￣ＮＰｓ＋ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ Ｅｕｓｔｏｍａ
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ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ ｕｎｄｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｍｐｌｏｙｅｄ Ｅ. ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｄｏｐｔｅｄ ａｎ
ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｓｉｇｎ [Ｌ (３ )]. Ｉｎｉｔｉａｌｌｙꎬ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＺｎＯ￣ＮＰｓ＋ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｅ. ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ
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ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓꎬ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓꎬ ａｎｄ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｔｉｍｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｏ ｓｃｒｅｅｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｐｒａｙｉｎｇ
ｓｃｈｅｍｅ. Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙꎬ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ａｎｄ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ (４２ ℃ ｆｏｒ ２４ ｈ) ａｎｄ ｌｏｗ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ (４ ℃ ｆｏｒ ２４ ｈ) ｓｔｒｅｓｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｔｒｅｓｓ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｇｅｎｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ０.０３％
(ｍ/ Ｖ)ꎬ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ＺｎＯ￣ＮＰｓ ｔｏ ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｗａｓ １ ∶ ２ (Ｖ/ Ｖ)ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｓｐｒａｙｅｄ ｔｗｉｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓꎬ
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ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｗａｓ ｏｐｔｉｍａｌ. (２) Ｔｈｅ ＺｎＯ￣ＮＰｓ ＋ ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ
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ｌｅａｖｅｓ ｕｎｄｅｒ ｎｏｒｍａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎬ ｒｅｄｕｃｅｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ (ＭＤＡ) ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｄ
ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ (Ｈ Ｏ ) ｃｏｎｔｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ４２ ℃ ａｎｄ ４ ℃ ｓｔｒｅｓｓｅｓꎻ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ
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(ＳＯＤ)ꎬ ｃａｔａｌａｓｅ (ＣＡＴ)ꎬ ａｎｄ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ (ＰＯＤ). (３) ＺｎＯ￣ＮＰｓ＋ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｕｐｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
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ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ Ｍｎ￣ＳＯＤꎬ Ｃｕ/ Ｚｎ￣ＳＯＤꎬ Ｆｅ￣ＳＯＤꎬ ＣＡＴꎬ ａｎｄ ＰＯＤ ｇｅｎｅｓ. (４) Ｕｎｄｅｒ ４２ ℃ ｓｔｒｅｓｓꎬ ＺｎＯ￣ＮＰｓ ＋ ＳｉＯ ￣ＮＰｓ
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ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｐｒｏｔｅｉｎ ９０ ｇｅｎｅ (ＨＳＰ９０)ꎻ ｕｎｄｅｒ ４ ℃ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｉｔ ｕｐｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃｏｌｄ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｇｅｎｅ ( ＣＯＲ４１３). Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｓｕｉｔａｂｌｅ ＺｎＯ￣ＮＰｓ ＋ ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
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ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｅ. ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅｉｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ｂｙ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ
ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｉｎ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｔｒｅｓｓ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｇｅｎｅｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂｙ ｗｈｉｃｈ ＺｎＯ￣ＮＰｓ ＋ ＳｉＯ ￣ＮＰｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｅ. ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ ｔｏ
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ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｆｌｏｗｅｒ ｓｔｒｅｓｓ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔ
ｒｅｓｅａｒｃｈ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ (ＺｎＯ￣ＮＰｓ)ꎬ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ (ＳｉＯ ￣ＮＰｓ)ꎬ Ｅｕｓｔｏｍａ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ
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ｓｅｅｄｌｉｎｇｓꎬ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙꎬ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ

纳米粒子(ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓꎬ ＮＰｓ)是指粒径在 １ ~ ２０２２)ꎬ在百合中调控抗氧化活性ꎬ延长切花采后
１００ ｎｍ 之间的材料ꎬ凭借其独特的化学、物理、生 寿命(Ｓｈａｈｅｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎬ在番茄中喷施可增强
物医学和光学性质ꎬ在多个科学领域展现出应用 干旱条件下的抗氧化酶活性及植物激素相关代谢
潜力(Ａｈｍｅｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 在农业中ꎬ纳米技术 物积累ꎬ从而提高耐旱性( Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２５)ꎮ Ｓｉ
已应用于纳米肥料、纳米农药及纳米除草剂等新 在植物组织中的积累可增强酶系统功能ꎬ促进营
型农业投入品的开发( Ａｑｅｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 纳米 养物质、游离脯氨酸和氨基酸的积累ꎬ改善水分吸
粒子可通过多种途径影响植物代谢过程ꎬ包括提 收ꎬ最终提高抗逆能力( Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻＲａｎｊａｎ
供必需微量元素、调控基因表达ꎬ从而改变植物的 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 这些研究表明ꎬＳｉＯ ￣ＮＰｓ 不仅作为
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形态和发育(Ａｑｅｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 物理屏障或营养源ꎬ更可能作为信号激发子ꎬ参与
硅( Ｓｉ) 被 植 物 学 界 认 定 为 “ 准 必 需” 元 素 植物逆境应答的核心调控网络ꎮ
(Ｓｉｄｄｉｑｕｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 在植物体内ꎬ硅主要以非 锌(Ｚｎ) 是植物生长所必需的微量元素ꎬ参与
晶态 ＳｉＯ ｎＨ Ｏ 的形式沉积于细胞壁ꎬ增强其机 多种生理反应( Ａｑｅｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 氧化锌纳米
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械强度与刚性ꎬ并作为反应底物参与多酚和果胶 粒子 ( ＺｎＯ￣ＮＰｓ) 目 前 已 广 泛 应 用 于 农 业 领 域
的合成ꎬ这些物质在植物防御和发育中发挥关键 (Ａｈｅｍｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ ＺｎＯ￣ＮＰｓ 具有良好的生物
作用(Ｅｌ￣Ｓａａｄｏｎｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 二氧化硅纳米粒 相容性ꎬ能有效促进生物活性物质的合成并激活
子(ＳｉＯ ￣ＮＰｓ)在缓解植物非生物胁迫方面具有显 酶防 御 系 统 ( Ｓáｎｃｈｅｚ￣Ｐéｒｅｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ ＺｎＯ￣
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著效果ꎮ 已有研究发现ꎬＳｉＯ ￣ＮＰｓ 处理可减轻砷 ＮＰｓ 可通过调节光合作用与活性氧代谢以促进植
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胁迫 下 水 稻 细 胞 的 氧 化 应 激 ( Ｅｌ￣Ｓａａｄｏｎｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ 物生长(Ａｈｅｍｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 例如ꎬ在小麦中减