纳米材料在提高植物耐盐性方面具有很大的潜力

土壤盐渍化是决定植物生长发育的主要非生物威胁因素之一。据估计，由于人类活动和气候变化的影响，约50%的耕地将面临盐渍化的威胁。近日，海南大学热带作物高产高效、绿色栽培创新团队教授聂立孝研究小组在《农业科学报》(英语)上发表的研究成果(Journal of Integrative Agriculture，JIA)。该研究系统总结了纳米粒子在增强植物耐盐性方面的应用机制、潜在风险和未来发展趋势。

盐胁迫会对植物形态、新陈代谢和生理活动造成损害，从而减少作物产量。虽然浇水管理、耐盐作物培育、土地改良等传统的盐渍化减少策略仍然有效，但这些方法耗时长，成本高，在大规模应用中有限。近年来，纳米材料在提高植物抗盐胁迫方面表现出巨大的潜力。纳米颗粒正逐渐成为农业领域的前沿技术，具有独特的电气特性、高生化反应活性、细小尺寸和高表面积体积比。

本研究探讨了纳米颗粒在盐胁迫环境下的双重作用——促进生长或潜在毒性，通过分析纳米颗粒的使用方法(如种子处理、叶面喷涂、根部使用)及其对植物离子稳态、抗氧化系统和基因表达的控制作用。

研究表明，纳米材料通过各种机制提高植物的耐盐性，包括调节水通道蛋白基因和淀粉水解酶基因，促进种子吸水和淀粉代谢;调整ABA/GA比例，促进种子萌发;直接清除ROS或调节抗氧化酶基因;减少膜损伤;排出Na?、增加K?吸收或维持较高的K?含量;提高K?Na?比例;以及增加叶绿素含量、RuBisCO活性、气孔导率和光合速率。

虽然纳米材料在提高植物耐盐性方面具有很大的潜力，但其应用仍然面临着植物毒性、环境影响和高成本的挑战。为了保证其可靠性和可持续性，有必要进一步研究纳米材料的理化性能及其与植物的相互作用。

Mohammadmadmadmad，海南大学热带作物高效，绿色栽培创新团队 Nauman 作为本文的第一作者，Khan是聂立孝的通讯作者。该研究获得了海南省重大专项项目和海南大学科研启动基金资助。