由于气候发生变化，种子也在面临着更加恶劣的环境。提高种子的抗压能力对于减少产量损失而言至关重要。南京大学赵丽娟教授利用能够生成ROS的纳米颗粒(NPs)来预刺激种子，进而可以通过触发应激/免疫反应来增强种子和幼苗的应激恢复能力。

本文要点：

（1）研究者通过在盐条件下(NaCl)暴露AgNPs引发的水稻(Oryza sativa L.)种子来验证这一假设。结果表明，与吸水促萌处理相比，该策略引发的种子的萌发速度加快，幼苗活力(22.5 ~ 47.6)、生物量(11%)和根长(83%)均有所增加。多组学(代谢组学和转录组学)分析表明，AgNPs引发能够对水稻种子的代谢和转录进行重编程，使得信号代谢产物（如水杨酸、烟酰胺和甘油-3-磷酸）在AgNPs引发后显著增加。

（2）KEGG信号通路分析表明，AgNPs能够激活应激信号通路和防御相关通路，如植物激素信号转导、谷胱甘肽代谢、黄酮和黄酮醇生物合成、MAPK信号通路以及植物-病原体相互作用。这些代谢和转录变化表明AgNPs引发能够触发应激/免疫反应。此外，这种“应激记忆”也可以持续数周，从而为水稻幼苗提供保护，抵御盐胁迫和稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)。实验结果表明，利用AgNP预刺激种子不仅能使其在胁迫条件下更快更好地发芽，而且还能提高幼苗对生物和非生物胁迫的抗性。综上所述，该研究设计的基于纳米生物刺激素的简单策略可以通过维持农业生产和减少农药使用来推动可持续农业的发展。

Xin Yan. et al. AgNPs-Triggered Seed Metabolic and Transcriptional Reprogramming Enhanced Rice Salt Tolerance and Blast Resistance. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c09181

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c09181