纳米氧化锌缓解大豆铝胁迫生理机制

[目的]探究在铝(Al)胁迫下不同含量的纳米氧化锌(Zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)对大豆Glycine max(Linn.)Merr.生理特性的影响,为金属纳米材料在农业上的应用提供一定参考.[方法]采用盆栽试验,选择耐Al品种'华春 2 号'和普通品种'华春 6 号',在 0.3 g/kg Al胁迫处理下,施加不同剂量的ZnO NPs(0、25、50、100 和 150 mg/kg),探究ZnO NPs对大豆生理指标(鲜质量、根长和叶绿素含量)、总超氧化物歧化酶(Total superoxide dismutase,T-SOD)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)浓度的影响.[结果]Al胁迫显著降低了'华春 6 号'的鲜质量和根长,显著增加了其MDA浓度.对于'华春 2 号',Al胁迫显著增加了其叶绿素a和叶绿素b含量,而对其他指标无明显影响.无Al胁迫条件下施用ZnO NPs,均提高了'华春 6 号'和'华春 2 号'的鲜质量、根长和T-SOD活性.而在Al胁迫下施加不同剂量的ZnO NPs使'华春 6 号'的鲜质量和根长分别增加 13.2%～100.4%和 7.8%～35.8%,而'华春 2 号'的鲜质量在 150 mg/kg ZnO NPs处理下达到最高值.在 25 mg/kg ZnO NPs处理下,'华春 6 号'和'华春 2 号'的叶绿素a含量均达到最高值.不同含量的ZnO NPs对'华春 6 号'的叶绿素b含量无显著影响,而显著降低了'华春 2 号'的叶绿素b含量,在 100 mg/kg ZnO NPs下达到最低值(3.5 mg/g).'华春 6 号'的T-SOD活性随ZnO NPs含量的增加而增加,'华春2 号'的T-SOD活性在 50 mg/kg ZnO NPs时达到峰值(820 U/g),之后随ZnO NPs含量的增加出现下降的趋势.'华春 6 号'和'华春 2 号'的 MDA 浓度最小值分别出现在 25 和 50 mg/kg Zn O NPs 处理.[结论]Al胁迫严重影响大豆的生长发育,施用ZnO NPs可以在一定程度上缓解Al胁迫对大豆植株产生的负面作用,改善植株的生长发育.