Foliar application of selenium nanoparticles alleviates cadmium toxicity in maize (Zea mays L.) seedlings: Evidence on antioxidant, gene expression, and metabolomics analysis

毒性 抗氧化剂 开枪 化学 新陈代谢 生物 生物化学 植物 有机化学
作者
Min Wang,Chunyi Mu,Yuliang Li,Sheng Wang,Wenyan Ma,Chenghao Ge,Cheng Cheng,Gaoling Shi,Hongbo Li,Dongmei Zhou
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:899: 165521-165521 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.165521
摘要

The molecular and metabolic mechanisms of foliar selenium (Se) nanoparticles (SeNPs) application in mitigating cadmium (Cd) toxicity in crops have not been well studied. Herein, hydroponically cultured maize seedlings were exposed to Cd (20 μM) and treated without and with foliar SeNPs application. Effects of SeNPs on Cd transporter genes and plant metabolism were also explored. Results showed that compared to control plants without Cd exposure, Cd exposure decreased shoot height (16.8 %), root length (17.7 %), and fresh weight of root (24.2 %), stem (28.8 %), and foliar-applied leaves (Se-leaves) (15.0 %) via oxidative damage. Compared to Cd exposure alone, foliar SeNPs application at 20 mg/L (0.25 mg/plant) significantly alleviated the Cd toxicity by promoting photosynthesis and antioxidant capacity and fixing Cd in cell wall. Meanwhile, the mineral concentration of Ca (26.0 %), Fe (55.4 %), Mg (27.0 %), Na (28.6 %), and Zn (10.1 %) in Se-leaves was improved via foliar SeNPs application at 20 mg/L. QRT-PCR analysis further revealed that down- and up-regulation of the expression of ZmHMA2 and ZmHMA3 gene in Se-leaves contributed to reduced translocation of Cd in plants and enhanced Cd sequestration in the vacuole, respectively. Metabolomic results further indicated that metabolic pathways including carbohydrate metabolism, membrane transport, translation, amino acid metabolism, and energy metabolism were significantly affected by foliar SeNPs application. In conclusion, foliar SeNPs application at 20 mg/L could be a prospective strategy to mitigate Cd toxicity in maize.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
林雅完成签到 ,获得积分10
刚刚
予东完成签到 ,获得积分10
2秒前
打打应助123456采纳,获得10
2秒前
失眠的向日葵完成签到 ,获得积分10
4秒前
ccc发布了新的文献求助10
4秒前
YY应助黄伊若采纳,获得10
6秒前
飘飘发布了新的文献求助10
6秒前
无敌OUT曼完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
10秒前
12秒前
orange9发布了新的文献求助10
13秒前
虚幻花卷发布了新的文献求助10
14秒前
123456发布了新的文献求助10
14秒前
包凡之完成签到,获得积分10
15秒前
小秦秦完成签到 ,获得积分10
15秒前
王羊补牢完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
小田完成签到 ,获得积分10
16秒前
澡雪完成签到,获得积分10
18秒前
Eric完成签到,获得积分10
18秒前
amnsd000完成签到 ,获得积分10
19秒前
He完成签到,获得积分10
20秒前
小白加油发布了新的文献求助50
21秒前
李健应助美味cookies采纳,获得10
21秒前
飘飘完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Estrella应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
28秒前
29秒前
Vincent完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3151906
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2803220
关于积分的说明 7852502
捐赠科研通 2460587
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309912
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629066
版权声明 601760