外源SiNPs对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响

【目的】研究外源二氧化硅纳米颗粒（SiNPs）对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响，为SiNPs在生姜抗盐性中的应用提供理论依据与技术支撑。【方法】以竹根姜（Zingiber officinale Roscoe.cv.zhugen）盆栽苗为试材，设置用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用蒸馏水浇灌植株根部的SiNP100处理、用蒸馏水喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的NaCl处理以及用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的SiNP100+NaCl处理，以前后均用蒸馏水处理为对照（CK）。随机选取不同处理后的生姜幼苗，观测其生长形态、光合色素（叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、叶绿素a+b（Chl(a+b)）和类胡萝卜素（Car））含量、叶绿素荧光参数（最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光量子效率（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ））、光合作用参数（净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s））、丙二醛（MDA）和H₂O₂含量以及抗氧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT））活性。【结果】与CK相比，SiNP100处理生姜幼苗的根尖数显著增加，Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量显著提高，NPQ显著下降，T_r显著增加，SOD和CAT活性显著升高，MDA和H₂O₂含量显著降低，其余指标均与CK差异不显著。在NaCl胁迫条件下，生姜幼苗根系生长受到抑制，叶片明显变黄，与CK相比，总根长、根系表面积、根尖数显著减少，4种光合色素含量均显著下降，F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP显著降低，而NPQ显著升高，P_n、T_r和G_s显著降低，SOD、POD和CAT活性以及MDA和H₂O₂含量均显著升高。SiNP100预处理则可以缓解NaCl胁迫对生姜幼苗的损伤，总根长、根系表面积、根尖数较NaCl处理显著增加，叶片发黄症状也得到缓解；此外，与NaCl处理相比，SiNP100+NaCl处理生姜幼苗的Chl a、Chl b、Chl(a+b)含量和F_v/F_m、ΦPSⅡ、qP、P_n、T_r以及SOD、POD、CAT活性显著提高，而NPQ和MDA、H₂O₂含量显著下降，Car含量和G_s则与NaCl处理差异不显著。【结论】外源SiNPs预处理能通过促进植株根系生长、增加光合色素含量、提高光合作用效率、调节抗氧化酶活性、降低MDA和H₂O₂含量来缓解盐胁迫对生姜幼苗造成的生长抑制和氧化损伤，从而增强生姜植株的抗盐性。

Effects of exogenous SiNPs on growth and physiological characteristics of ginger seedlings under salt stress