克隆草莓中纳米二氧化铈的代际传递及其对激素网络的调节作用，以促进后代分株的生长

《Environmental Science & Technology》：Intergenerational Transfer of Nano-CeO2 in Clonal Strawberry and Associated Modulation of the Hormonal Network to Enhance Offspring Ramet Growth

　　纳米CeO?在草莓中的跨代运输及促生长机制研究。定量分析表明纳米CeO?通过匍匐茎实现多代根茎运输（第一代135μg/kg，第二代425μg/kg），显著提升子株生物量（根/茎139%/54%，枝/叶75%/82%）及光合效率，转录组揭示PHYB、HY5等光合调控基因与AUX1、PIF4等激素因子交互作用，蛋白质互作网络证实纳米材料通过激素信号转导促进克隆植物生产力。

　　

有益的纳米颗粒为提高农业生产力提供了新的机会。然而，在环境相关浓度下，这些纳米颗粒在克隆植物中的代际传输及其相关影响仍不明确。在本研究中，我们量化了纳米CeO₂在草莓中的积累和转运情况及其对多代分株生长的影响。在暴露于50 mg/kg纳米CeO₂ 80天后，亲本分株的根部保留了1.86 × 10³ μg/kg的Ce。第一代/第二代分株通过连接的匍匐茎分别积累了135/425 μg/kg的Ce，其转运系数分别为0.466和3.17，显示出跨代的转运效率有所提高。转运的纳米CeO₂显著增加了第一代/第二代分株的根部和地上部分的生物量，分别提高了139%/54%和74%/75%，这一现象也得到了光合作用增强（分别提高了82%/98%）的证实。转录组分析显示，纳米CeO₂介导的与光合作用和生物钟相关的基因PsaK、PHYB、COP1和HY5与植物激素调节因子AUX1、MYC2和PIF4发生了相互作用，为促进分株生长提供了机制基础。值得注意的是，激素分析表明纳米CeO₂显著调节了多代植物中的生长素、细胞分裂素、茉莉酸和水杨酸的水平，从而激活了一个由激素诱导的调控网络。蛋白质-蛋白质相互作用进一步表明，纳米CeO₂通过调节激素依赖性反应来促进克隆植物的生产力。总体而言，我们的研究为纳米材料在克隆系统中的行为及农业发展策略提供了新的见解。