La2O3纳米粒子可以通过遗传重建引起番茄果的破裂
Yanhui Dai1, Hanyu Yuan1, Xuesong Cao2
1Institute of Coastal Environmental Pollution Control, Key Laboratory of Marine Environment and Ecology (Ministry of Education), Frontiers Science Center for Deep Ocean Multispheres and Earth System, Ocean University of China, Qingdao 266100, China.
用于西红植物的高度的兰氧化物纳米颗粒 (La2O3NP) 通过削弱外皮,增加了水果裂纹. 这种裂与皮质和细胞壁厚度的减少以及内部果实压力的增加有关.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 植物生物学 植物生物学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 兰氧化物纳米颗粒 (La2O3NP) 显示出农业潜力,但可能导致不必要的植物组织损伤.
- 番茄 (Solanum lycopersicum L.) 中的水果外皮裂变可能导致经济损失和质量下降.
研究的目的:
- 研究由La2O3NP引起的番茄果外皮裂背后的机制.
- 了解不同度的La2O3NP的水果外皮中的分子和结构变化.
主要方法:
- 在90天的时间内,使用分裂根系,对番茄植物进行了不同度的La2O3NP (0-40 mg/L) 的处理.
- 评估了水果外皮裂纹,皮质和细胞壁厚度,结晶和生物机械性质 (坚固性,刚性).
- 利用RNA测序来识别与生物合成,细胞壁重塑和平衡相关的基因表达变化.
主要成果:
- 高度的La2O3NP (25和40毫克/升) 显著增加了水果外皮裂纹 (20.0%和22.7%).
- 暴露于25 mg/L的La2O3NP减少了皮质和细胞壁的厚度,减少了结晶,降低了水果的坚硬度和硬度.
- 观察到皮层生物合成基因的下调和pectin重塑 (减少 homogalacturonan 和 rhamnose). 水和酸平衡基因的升级增加了水果水的含量和内部压力.
结论:
- 由La2O3NP诱导的西红水果裂纹是由于较薄的水果皮质和细胞壁的结合,以及水果内部压力的增加.
- 分子机制涉及皮质生物合成,pectin重塑和水/荷尔蒙平衡中的改变基因表达.
- 这项研究提供了对农作物中纳米粒子诱导损害的结构和分子基础的见解.
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