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　　煙草(Nicotiana tabacum L.)是一種重要的經(jīng)濟作物，在種植區經(jīng)常受到各種生物或非生物脅迫的影響。重金屬鎘不僅嚴重影響煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量，還對人體健康構成嚴重的威脅。納米技術(shù)已被廣泛運用于可持續農業(yè)生產(chǎn)，但納米顆粒參與煙草響應重金屬鎘脅迫的機制尚不完全清楚。 

　　版納植物園萬(wàn)金鵬副研究員與合作者以云南煙區主栽品種“云煙87”為材料，結合生理學(xué)和代謝組學(xué)分析方法，開(kāi)展納米介導植物對鎘脅迫響應的機理研究。結果表明，鎘脅迫影響煙草初級代謝、次生代謝、能量代謝和離子平衡，進(jìn)而嚴重抑制煙草幼苗的生長(cháng)。外源噴施Fe₃O₄和ZnO 納米顆粒，改善植物對營(yíng)養元素的吸收，重塑植物重要的初級和次級代謝進(jìn)程，從而促進(jìn)植物生長(cháng)。進(jìn)一步分析發(fā)現，鎘脅迫誘導的根和葉中的差異代謝物，在外源施加納米顆粒后大多數代謝物恢復到正常生長(cháng)的水平，這些重要代謝物的恢復暗示納米顆粒減輕了鎘對煙草幼苗的毒害。此外，我們還發(fā)現與相應金屬離子相比，納米顆粒具有更好的緩解效果。通過(guò)相關(guān)性分析還發(fā)現一些生物堿、類(lèi)黃酮、氨基酸、煙酸和煙酰胺代謝物對植物響應鎘脅迫有較大的影響。 

　　該研究表明金屬納米顆粒可作為植物生長(cháng)調節劑，并具有改善有毒金屬污染地區作物生長(cháng)的潛力。相關(guān)研究結果以Comparative physiological and metabolomic analyses reveal that Fe₃O₄ and ZnO nanoparticles alleviate Cd toxicity in tobacco為題發(fā)表在 Journal of Nanobiotechnology上。   

　　外源施加納米顆粒對煙草在鎘脅迫條件下代謝的影響 

　　表型