【48812】我国农业科学院蔬菜花卉研讨所无土培养课题组提醒MgFe-LDHs可以促黄瓜麦苗成长并改进铁吸收

时间: 2024-06-07 16:47:07 |   作者: 蔬菜研究所

---

  中心提示：近来，我国农业科学院蔬菜花卉研讨所无土培养课题组在MgFe-LDHs纳米资料的植物学运用方面获得重要发展，初次将MgFe-LDHs运用于植物养分学，发现其可以在必定程度上促进黄瓜麦苗成长并改进铁吸收，为进一步开发根据LDHs的复合金属纳米肥打下根底。……（国际食品网-）

  在土壤及培养基质中，铁元素主要以农作物难以吸收的不溶性形状存在，导致膳食性铁缺少现象都会存在。因为无法经过食用满足的肉类补铁，全球约有20亿贫困人口受此影响，特别是赤贫国家的孕妈妈和婴幼儿。缺铁可致缺铁性贫血，引发一系列并发症。虽然螯合铁对作物补铁有用，但本钱和环境影响约束其运用，且高浓度螯合物与酶或蛋白质竞赛微量元素，然后按捺作物成长。因而，人们致力于寻觅新式铁肥，以改进作物铁吸收，处理铁缺少形成的“隐性饥饿”。层状双金属氢氧化物（LDHs）作为一种二维纳米资料，在生命医学范畴已获得广泛运用。例如，其间一种LDHs作为抗胃酸药物（达喜，Bayer）已在临床上得到遍及运用。此外，LDHs在植物基因工程及植物保护的研讨中也展示了其一起的价值。但是，关于将LDHs开发为由常见金属元素构成的复合纳米肥料，以改进植物养分状况的可能性，现在没有见诸报导。

  根据上述科学问题，本研讨组成了MgFe-LDHs纳米资料并表征。经过种子萌生和吸水试验确认了10 mg/L这一对黄瓜种子萌生影响最显着的浓度。在试验室内对黄瓜种子进行催芽处理后，将其耕种于日光温室并选用该浓度灌溉，培养期间只弥补水分。10天后观察到黄瓜出苗率及麦苗成长得到十分显着进步。结合温控数据和超薄切片成果，确认黄瓜麦苗遭受低温钳制。经过在人工气候室的低温文常温模拟试验，证明了MgFe-LDHs可以在必定程度上促进低温钳制下黄瓜的出苗率和麦苗成长。本研讨归纳运用SEM、TEM、FTIR和ICP-OES技能，探讨了MgFe-LDHs在黄瓜麦苗体内的细胞命运，发现MgFe-LDHs可以吸附在麦苗老练区根毛外表，改进Fe、N、K、S等植物养分元素的吸收，然后添加麦苗对养分元素的累积。本研讨结合植物生理学、分子生物学试验和转录组学验证，提醒了MgFe-LDHs促进种子出苗、反抗低温钳制和增强养分吸收的潜在分子机制：MgFe-LDHs显着进步SA含量，然后增强CsFAD3基因表达；添加GA3含量，促进氮代谢和蛋白质组成，然后进步N元素吸收；下降ABA和JA激素含量，减轻对种子萌生和麦苗成长的按捺，来进步出苗率；增强过氧化物酶基因表达和活性，进步对低温钳制的抗性等。

  我国农业科学院蔬菜花卉研讨所为论文完结榜首和通讯作者单位。蒋卫杰研讨员、余宏军研讨员和吴鸿洋博士后为本论文一起通讯作者，吴鸿洋博士后、硕士生万潇阳和德国亥姆霍兹慕尼黑研讨中心牛婕斐博士为论文一起榜首作者。我国科学院植物所王树芳助理研讨员、昆明理工大学教师张玉、北京林业大学郭亚玉博士后等参加研讨。我国农业科学院区划所金继运研讨员和我国农业大学李兰馨副教授等为本文提出了宝贵意见。本研讨得到了国家自然科学基金和国家大宗蔬菜工业系统赞助。