CeO2ナノ粒子が小麦に及ぼす生理的および生化学的変化：ライフサイクルフィールドスタディ

nCeO2と植物の相互作用は主に苗の段階で制御された条件下で評価されてきました。本研究では、フィールドライシメーターで栽培された小麦植物の全ライフサイクル（約7か月）にわたり、0（対照）、100（低濃度）、および400（高濃度）mg/kgのnCeO2の効果が監視されました。結果は、高濃度のnCeO2が対照に比べてクロロフィル含量を減少させ、カタラーゼおよびスーパーオキシドジスムターゼの活性を増加させたことを示しました。両方の濃度は、細胞核内のクロマチンを集積させて根と葉の細胞微細構造を変化させ、開花を1週間遅らせ、胚乳中のデンプン粒のサイズを減少させました。低濃度にさらされた場合は大きな液胞を持つ胚が生成され、一方、高濃度では液胞の数が減少しました。最終的なバイオマスや収量、シュート中のCe濃度、穀物中の糖やデンプン含量には影響がありませんでしたが、穀物中のタンパク質はそれぞれ100および400 mg/kgで24.8%および32.6%増加しました。結果は、nCeO2の作物植物における影響をよりよく理解するためには、さらなるフィールドライフサイクル研究が必要であることを示唆しています。