Наночастицы из кожуры дуриана помогают рису расти в засоленной почве

Экстремальные погодные условия и загрязнение повысили содержание соли в некоторых почвах, создав суровые условия для выращивания чувствительных к соли культур, таких как рис. Исследователи, сообщающие в ACS Nano, представили возможное решение, не требующее генетической модификации. В лабораторных экспериментах они установили, что покрытие ростков риса наночастицами углерода, легированными магнием и полученными из кожуры дуриана, повысило антиоксидантную активность и фотосинтез у сеянцев, снизив стресс, вызванный засоленной почвой.

Текущее передовое решение для повышения устойчивости растений к стрессу — редактирование генов. Однако эти технологии могут быть дорогостоящими, а некоторые люди обеспокоены влиянием на здоровье и безопасностью генетически модифицированных продуктов.

Потенциальной альтернативой генной модификации является покрытие листьев растений наночастицами углерода (нанопятнами), которые противодействуют окислительному стрессу, имитируя антиоксидантные ферменты растения. Лунвэй Цзян, Цзяньго Цзэн и их коллеги создали нанопятна из измельченной кожуры дуриана, способные нейтрализовать активные формы кислорода (АФК) и смягчить повреждения, вызванные солевым стрессом у риса.

Кожура дуриана несъедобна и составляет 70–85% веса плода. Она также содержит много углерода, что делает её хорошим источником для получения наночастиц углерода из биомассы. Исследователи легировали полученные из дуриана наночастицы магнием — элементом, необходимым для роста растений, — а затем опрыскивали ими сеянцы риса, посаженные в обычную и засоленную почву.

Команда обнаружила, что обработанные сеянцы содержали более низкие уровни АФК и были выше в засоленной почве по сравнению с необработанными. Более того, у обработанных сеянцев активировались гены защиты растений и фотосинтеза, которые не активировались у необработанных.

Исследователи отмечают, что необходима дополнительная информация, чтобы лучше понять, как именно наночастицы запускают эти клеточные и генетические изменения, а также каково их влияние на окружающую среду и на людей и животных, которые потребляют обработанные растения. Тем не менее, исследование делает вывод, что наночастицы углерода представляют собой потенциальную стратегию для повышения солеустойчивости растений и дают ценную информацию для их применения в сельском хозяйстве.