工程纳米材料(EM)对植物生长和发育产生负面或正面影响，这归因于它们的理化特性、应用和浓度。先前的研究表明，四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒以大小和剂量依赖的方式影响烟草(Nicotianatabacum)种子的萌发。然而，很少有人关注EMs介导的烟草对重金属的反应。

在《纳米生物技术杂志》上发表的一项研究中，来自中国科学院西双版纳热带植物园(XTBG)和山西农业大学的研究人员研究了纳米粒子介导的植物对镉(Cd)的耐受机制。

研究人员使用烟草品种云烟87(N.tabacum)，研究了Fe3O4或氧化锌纳米粒子(ZnONPs)对烟草幼苗中植物生长和Cd反应的影响。

他们首先确定了Cd对烟草幼苗生长的影响，发现Cd处理显着诱导了株高、芽鲜重、根长和鲜重的生长抑制。

为了确认Fe3O4和ZnONPs是否在介导Cd响应中发挥作用，他们进一步将叶面暴露于Fe3O4、ZnONPs和离子溶液的烟草幼苗。叶面暴露于Fe3O4或ZnONPs显示出在Cd胁迫下缓解植物生长的巨大潜力。

与单独处理Cd的幼苗相比，Fe3O4、ZnONPs和离子显着促进根系生长和鲜重。Fe3O4或ZnONPs重编程了关键的代谢途径，包括生物碱、氨基酸、类黄酮，并且这些途径中涉及的差异积累代谢物与植物生长显着相关。

“我们的研究结果共同表明，金属纳米颗粒可以作为植物生长调节剂，并为使用它们改善重金属污染地区的作物提供见解，”XTBG的万金鹏说。