利用纳米材料提高植物免疫力以实现可持续农业正受到越来越多的关注;然而,所涉及的机制仍不清楚。与金属基材料相比,碳基纳米材料不会释放成分。确定这些碳基纳米材料如何增强植物对疾病的抵抗力以及形状是否影响这一过程至关重要。我们的研究比较了单壁碳纳米管(SWNT)和氧化石墨烯(GO)对植物病原体丁香假单胞菌番茄致病变种DC3000的渗透作用。与用 GO 处理的植物相比,用 SWNT 处理的植物的病原体抗性提高了 29%。纳米引发后,植物显示出具有转录调节的伤口信号传导,类似于刷牙诱导的机械刺激下观察到的情况。与 GO 相比,SWNT 能更好地渗透到叶子中并改善运输,从而增强伤口反应;这种效应是由 SWNT 的管状结构引起的,它不同于 GO 的平面形式。通过用牛血清白蛋白包裹单壁碳纳米管进一步证明了形状效应,牛血清白蛋白掩盖了单壁碳纳米管的锋利边缘,导致整体植物伤口反应显着降低。最后,我们阐明了局部伤口反应如何通过增加远处植物区域的钙离子信号而导致全身免疫,从而提高抗菌功效。总之,我们的系统研究建立了碳纳米材料启动、机械刺激和伤口反应之间的联系,揭示了植物免疫中的识别模式。 这些发现有望通过加强植物防御、增强恢复力和减少对传统化学品的依赖来推进可持续农业中的纳米技术。
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网址: 通过机械刺激促进植物启动的碳纳米材料:强调形状的作用,ACS Nano https://m.huajiangbk.com/newsview426444.html
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