CeO2纳米颗粒调控ABA及含ABA响应顺式作用元件基因以提高水稻抗旱性的分子证据

二氧化铈纳米颗粒（CeO2 NPs）具有类酶特性，能够清除干旱等胁迫诱导的过量ROS。然而，CeO2 NPs提高抗旱性的潜在分子机制尚不清楚。本研究在30天中度干旱（40%土壤相对湿度）条件下，对水稻幼苗进行了CeO2 NPs叶面喷施和土壤注射处理。每盆叶面喷施4 mg CeO2 NPs减少了水稻叶片中过量的活性氧和脱落酸（ABA），从而维持了叶绿体结构完整性和光合产出，最终使干旱胁迫下的水稻生物量增加了31.3%。与光合作用和核糖体活性相关的基因为CeO2 NPs增强水稻抗旱性提供了基础。重要的是，由于这些基因的启动子区域含有大量脱落酸响应元件，它们受到ABA的严格调控。CeO2 NPs还上调了干旱胁迫水稻中可溶性糖和脂肪酸合成相关基因的表达，从而有助于维持渗透平衡和膜脂稳定性。这些结果突出了CeO2 NPs通过调控ABA依赖性响应来增强水稻光合作用和抗旱生物分子积累的潜力。这项工作提供了进一步的证据，表明纳米材料在可持续提高抗逆性和培育气候适应型作物方面具有巨大潜力。