PBJ | 华中农大作物纳米生物学与技术中心研究团队利用四氧化三锰纳米拟酶提高棉花耐盐性

近日，华中农业大学植物科学技术学院作物纳米抗逆团队在Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“Use of Mn3O4 nanozyme to improve cotton salt tolerance”的研究论文。该研究论文通过利用具有拟酶活性的四氧化三锰纳米颗粒，帮助棉花维持盐胁迫下的活性氧稳态和K+/Na+平衡以提高其耐盐能力，为环境友好型纳米拟酶的设计及其用于提高植物抗逆性的研究提供了参考。

棉花是世界范围内重要的纤维与油料作物。我国是植棉大国，主要棉区位于新疆，而新疆的土地盐渍化情况严重。盐害不仅影响棉花的产量，而且影响棉花的品质。传统的耐盐品种选育和灌水洗盐等手段由于周期较长或是耗费大量水资源而使用受限。纳米技术和植物学的交叉是一个新兴的研究方向，目前在植物抗逆的研究和应用上已有较好的基础，然而利用纳米生物技术提高棉花耐盐能力的报道较为鲜见。

本研究设计并合成了聚丙烯酸修饰的四氧化锰纳米颗粒（PMO），通过透射电子显微镜（TEM）和Zeta电位的表征确认PMO为5.6 ±1.1 nm大小的纳米颗粒且带负电，X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）的结果表明PMO具有四氧化三锰结构且存在不同价态的锰元素。体外活性氧（ROS）清除实验证明PMO具有纳米拟酶活性，共聚焦显微镜观察在盐胁迫下施用PMO的棉花叶片发现PMO维持了棉花的ROS稳态。进一步的生物学效应探究表明，与对照相比，PMO处理可以有效地缓解盐胁迫对棉花的伤害，使棉花叶片具有更高的鲜重和更好的K+/Na+比。

华中农业大学植物科学技术学院2023届已毕业博士刘家浩、化学学院教师顾江江和植物科学技术学院2022届已毕业硕士胡金为该论文的共同第一作者，植物科学技术学院吴洪洪教授和李召虎教授为该论文的共同通讯作者。此项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和湖北省农业科技创新中心项目的资助。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14145

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！