近日,南开大学胡献刚教授团队和美国马萨诸塞大学邢宝山教授合作发现,向水稻植株喷洒氧化锌纳米颗粒溶液有助于它们更好地应对热浪带来的胁迫。相关研究论文已发表在PNAS《美国科学院院报》上。
高温可以减少水稻产量或直接导致植株死亡,科学家一直在寻找帮助植物生存的方法,以应对由于全球变暖而预期增加的热浪数量和强度。研究团队发现,氧化锌纳米颗粒可能是这样的一种工具。锌通常被添加到土壤中或喷洒在叶子上作为肥料,但这并不是非常高效。另一种方法是以小于100纳米的颗粒形式输送锌,这些颗粒可以穿过叶子上的微观孔隙并在植物体内累积。研究人员已经探索了这类纳米颗粒作为一种向植物提供更多营养的方式,帮助保持作物产量的同时减少因过度使用肥料造成的环境破坏。研究团队想知道,氧化锌是否也能帮助水稻植株在热浪期间维持其产量。
为了验证这一点,研究人员在气候控制的温室内种植了水稻。一旦植株生长到一定阶段,研究团队将温度提高至37℃并持续6天。在这次人为引发的热浪期间,他们向部分植株喷洒了氧化锌纳米颗粒溶液,而其他植株仅被浇水。收获水稻后,研究团队发现,那些被喷洒了氧化锌纳米颗粒的植株产量比仅被浇水的植株高出了22.1%。进一步观察水稻籽粒,研究团队还发现它们含有更多的营养成分。
在进行另一项类似的实验时,研究人员发现,即使没有热浪的情况下,向水稻植株喷洒氧化锌纳米颗粒,与未喷洒的植株相比,也能够导致产量的增加。
初审:许治远
复审:傅仁斌
终审:罗 锴