生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (9): 2972-2982.doi: 10.13292/j.1000-4890.202609.012
李世彪1,3,黄益宗1,2,3*,赵冉1,樊芳玲1,2,黄晶心1,2,孙世中1,2
LI Shibiao1,3, HUANG Yizong1,2,3*, ZHAO Ran1, FAN Fangling1,2, HUANG Jingxin1,2, SUN Shizhong1,2
摘要: 为探究外源亚精胺(Spd)对纳米氧化铜(CuO-NPs)胁迫下水稻幼苗的缓解机制,本研究通过发芽与水培试验,分析了不同浓度Spd(0、500、1000 μmol·L-1)对CuO-NPs胁迫(0、50、100、300 mg·L-1)下水稻种子萌发、幼苗生长、抗氧化系统、渗透调节物质、铜积累及亚细胞结构的影响。结果表明:CuO-NPs胁迫显著抑制水稻种子发芽势、发芽率和幼苗生物量,诱导活性氧(ROS)积累和膜脂过氧化,升高丙二醛(MDA)含量,并破坏抗氧化酶系统功能。外源Spd可以有效缓解CuO-NPs胁迫效应,在300 mg·L-1 CuO-NPs胁迫下,外源添加1000 μmol·L-1 Spd可以使水稻种子发芽率、发芽指数和活力指数分别提高7.06%、3.56%和27.94%,使超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别上升40.12%、16.44%和20.08%,使超氧阴离子(O2-·)、过氧化氢(H2O2)和MDA含量分别下降46.43%、25.46%和32.85%。此外,Spd处理促进了地上部细胞壁对铜的固定,减轻了铜毒害。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析表明,外源Spd可通过调控细胞壁多糖、蛋白质和脂质官能团的结构与比例,增强细胞壁的物理屏障功能,从而减轻CuO-NPs对亚细胞结构的损伤。本研究揭示了外源Spd可以通过增强抗氧化防御、调节渗透平衡以及强化细胞壁屏障等多种途径有效提升水稻幼苗对CuO-NPs胁迫的耐受性,研究结果为多胺类物质缓解纳米氧化铜毒性的生理机制提供了理论依据,并为重金属纳米颗粒胁迫下的农艺调控提供了技术途径与科学基础。