氧化铈纳米材料提高黄瓜耐盐性机理研究取得新进展

来源：华中农业大学2022-11-11 16:17

近日，华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室、园艺林学院别之龙教授课题组与植物科学与技术学院吴教授合作，

近日，华中农业大学园艺教育系重点实验室、园艺林学院别之龙教授课题组、植物科技学院吴教授课题组合作，关于CeO2纳米材料提高耐盐性机制的研究结果发表在《环境科学》: Nano上，标题为CSAK t1是来自CRISPR-Cas9lines的CeO2纳米颗粒提高cubber耐盐性的关键基因3360a验证。

盐胁迫是限制作物生长和产量的主要胁迫因素，世界上超过1/3的灌溉土地受到盐碱化的影响。中国是温室蔬菜的生产大国。在温室蔬菜栽培中，由于化肥的过量施用和雨水淋溶不足，温室土壤的次生盐渍化更加突出。应用纳米材料提高植物的耐盐性已成为研究热点。然而，其机制仍有许多未知之处。毕志龙团队和吴教授研究组前期以盐敏感黄瓜津春4号为材料，探讨了叶面喷施和根部喷施CeO2NPs对黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果表明，叶面喷施和根部喷施CeO2NPs均能通过提高黄瓜幼苗的抗氧化能力来增强其耐盐性，叶面喷施效果更好。相关研究成果已发表在chemo sphere(https://doi . org/10.1016/j . chemo sphere . 2022.134474)上。

在本研究中，别志龙团队和吴教授研究组继续深入挖掘CeO2NPs提高黄瓜耐盐性的关键响应基因。表型和伤害指标表明，75 mM NaCl处理7d后，叶面和根部施用CeO2NPs均能有效减轻盐胁迫对黄瓜幼苗的伤害，显著增加盐胁迫下黄瓜的地上部干重、根干重和叶绿素含量。然后，通过对钠钾含量和转录组的分析，发现钾离子转运蛋白CsAKT1是盐胁迫下CeO2NPs促进黄瓜幼苗钾吸收的关键基因，叶片施用比根施用CeO2NPs更显著地诱导了CsAKT1在黄瓜幼苗叶片和根中的表达。亚细胞定位和酵母异源表达CsAKT1发现位于质膜的CsAKT1具有K转运功能。黄瓜根基因敲除CsAKT1实验表明，CeO2NPs可以通过诱导CsAKT1介导的钾吸收来提高黄瓜幼苗的耐盐性。以上研究表明，CsAKT1是CeO2NPs提高黄瓜幼苗耐盐性的关键响应基因。本研究一方面促进了CeO2NPs在提高黄瓜耐盐性方面的应用，另一方面丰富了纳米材料提高植物耐盐性的机理。

盐胁迫下施用CeO2NPs后根敲除CsAKT1对黄瓜Na和k含量的影响

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