ACS Nano：AgNPs引发的种子代谢和转录重编程增强水稻耐盐性和抗稻瘟病性
念心
由于气候变化，种子正面临更恶劣的环境。提高种子的抗压能力对于减少产量损失至关重要。基于此，南京大学环境学院Lijuan Zhao等人提出使用ROS生成纳米颗粒(NPs)来预刺激种子，可以通过触发应激/免疫反应来增强种子和幼苗的应激恢复能力。作者通过在盐条件下(NaCl)暴露AgNPs引物的水稻(Oryza sativa L.)种子来验证这一假设。
本文要点：
（1）结果表明，与加氢启动处理相比，启动种子萌发速度加快，幼苗活力(22.5 ~ 47.6)、生物量(11%)和根长(83%)均有所增加。多组学(代谢组学和转录组学)分析表明，AgNPs启动引发了水稻种子的代谢和转录重编程。信号代谢产物如水杨酸、烟酰胺和甘油-3-磷酸在AgNPs启动后显著增加。KEGG信号通路分析表明，AgNPs启动激活了植物激素信号转导、谷胱甘肽代谢、黄酮和黄酮醇生物合成、MAPK信号通路以及植物-病原体相互作用等胁迫信号通路和防御相关通路。这些代谢和转录变化表明AgNPs启动触发了应激/免疫反应。
（2）更重要的是，这种“压力记忆”可以持续数周，为水稻幼苗提供保护，抵御盐胁迫和稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)。总体来说，预刺激含有AgNPs的种子不仅能在胁迫条件下更快更好地发芽，而且还能提高幼苗对生物和非生物胁迫的抗性。这种基于纳米生物刺激素的简单策略可以通过维持农业生产和减少农药使用来促进可持续农业。
参考文献：
Xin Yan, Si Chen, Zhengyan Pan, Weichen Zhao, Yukui Rui, and Lijuan Zhao. AgNPs-Triggered Seed Metabolic and Transcriptional Reprogramming Enhanced Rice Salt Tolerance and Blast Resistance. ACS Nano 2022
DOI:10.1021/acsnano.2c09181
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09181
版权声明：
本平台根据相关科技期刊文献、教材以及网站编译整理的内容，仅用于对相关科学作品的介绍、评论以及课堂教学或科学研究，不得作为商业用途。
