来源:X-MOL
使用工程纳米颗粒的种子启动可以促进种子发芽。本研究了用抗氧化聚丙烯酸涂层氧化铈纳米颗粒(PNC,0.05 mM)引爆种子如何影响棉花(Gossypium hirsutum L.)种子发芽。用 PNC 发芽可显著提升棉花下胚轴伸长 13%–37%,促进盆栽实验中的种子发芽。与此同时,田间 0.05 mM PNC 种子启动,出苗率提高了 15%–16%。转录组分析鉴定出 PNC 诱导的差异表达基因(DEGs),这些基因与植物激素、生长素(IAA)和十字氨甾体(BR)生物合成(如 GhTAA1、GhYUCCA、GhALDH、GhGH3、GhCYPs)及信号转导(如 GhSAUR、GhBZR1)相关。PNC 引爆一致增加了棉胚轴中 IAA(10%–25%)和 BR(86%–100%)的积累。此外,PNC 增强了木糖聚糖内转葡萄糖酶/水解酶(XTH)基因的表达,这些基因通过 IAA 和 BR 信号通路由 SAUR 和 BZR1 调控,对细胞延长至关重要。此外,棉花下胚轴的表皮、内胚层、木质部和髓质在 0.05 mM PNC 授籽后分别增加了 21%、17%、31%和 21%。这些结果为纳米颗粒的分子机制提供了洞见——种子启动增强植物种子双发化。