土壤盐渍化是影响农作物生产的一大环境问题。盐胁迫下，油菜的产量下降。纳米材料种子引发已被广泛应用于提高种子萌发和幼苗耐盐能力，但其潜在作用机制尚待深入研究。

近日，华中农业大学联合海南大学在The Crop Journal在线发表了题为“Nanopriming with selenium doped carbon dots improved rapeseed germination and seedling salt tolerance”的研究论文，作者通过使用聚丙烯酸包裹的硒代碳点（PAA@Se-CDs）引发油菜种子，发现PAA@Se-CDs不仅能上调抗氧化酶活性，表现出更好的清除活性氧（ROS）能力，提高了油菜的钠钾比维持能力，同时还能迅速提高内切β-甘露聚糖酶的活性，从而提高了油菜种子在盐分胁迫下的发芽率。

具体而言，盐胁迫下，PAA@Se-CDs引发油菜种子显著提高其耐盐性。与水引发对照组相比，盐胁下，PAA@Se-CDs引发组的种子发芽率显著提高20%，幼苗长度增加107%，幼苗鲜重提高161%，成苗总叶绿素含量提高403%（图1）。激光共聚焦显微镜结果显示，盐胁迫下，水引发对照组的DCF（H2O2指示剂）和DHE（∙O2-指示剂）荧光染料强度比PAA@Se-CDs种子引发组分别高出61%和49%（图2），表明PAA@Se-CDs显著降低了油菜中ROS的产生。同时，盐胁迫下，与水引发对照组相比，PAA@Se-CDs种子引发显著提高了SOD（68%）、POD（31%）和CAT（25%）等抗氧化酶的活性（图3）。此外，盐胁迫下，与水引发对照组相比，PAA@Se-CDs种子引发还显著提高了钠钾稳态维持能力和内切β-甘露聚糖酶活性，有利于提高其耐盐性。上述结果表明，纳米材料种子引发是一个可行的提高作物耐盐性的策略。

图1 盐胁迫下PAA@Se-CDs对油菜种子萌发及表型的影响。

图2 盐胁迫下，油菜叶片叶绿体中ROS水平的共聚焦成像

图3 PAA@Se-CDs种子引发提高了油菜幼苗抗氧化酶活性、可溶性糖和蛋白质含量，从而提高了幼苗的耐盐性

作者和基金项目

华中农业大学植物科学技术学院已出站博后Mohammad Nauman Khan和在读博士研究生付程程为该文共同第一作者，海南大学聂立孝教授和华中农业大学吴洪洪教授为共同通信作者。该研究得到国家自然科学基金(32071971，32001463)、国家重点研发计划(2022YFD2300205)、中央高校基本科研业务费(2662023ZKPY002)、河南省重点研发计划（231111113000）和海南省科技重大专项 (ZDKJ202001)等项目的资助。

文章来源：植物生物技术Pbj