随着纳米技术的飞速发展，人工纳米材料作为纳米肥料、纳米农药、纳米传感器广泛应用在农业生产中。大量研究表明硅纳米材料可以提高植物对非生物和生物胁迫的防御能力。然而，迄今硅纳米材料对作物地下部害虫抗性的影响及其作用机制尚不清楚。本研究以分布范围最广、种类最多、对植物伤害最重的地下害虫——蛴螬作为研究对象，探究硅量子点（2.2 nm）如何调控樱桃萝卜块根抵抗蛴螬的物理和化学防御机制。结果表明，与商业农药（吡虫啉）和传统硅肥相比，土施50 mg/kg硅量子点明显抑制了蛴螬的生长发育（38.0%），并提高樱桃萝卜块根生物量达70.4%。这种硅量子点介导的植物抗虫作用，一方面是由于土施50 mg/kg硅量子点促进了块根组织中硅沉积和木质素积累，进而增强块根组织的机械强度，抑制了蛴螬取食，另一方面是土施硅量子点激活了块根组织中植物激素（茉莉酸和水杨酸）信号，从而促进桃叶珊瑚苷、苯乙基硫代葡萄糖苷和哌啶酸等抗虫物质合成，最终提高了块根对蛴螬的抗性。此外，土施硅量子点还可以显著提高块根组织中抗氧化酶（SOD和POD）活性以及抗氧化代谢物（黄酮类物质和谷胱甘肽）含量，进而缓解了蛴螬取食引起的氧化胁迫。同时，微生物16SrRNA测序分析表明，土施硅量子点还可以促进樱桃萝卜根际有益细菌（如酸杆菌门、硝化螺旋菌门、疣微菌门、Armatimonades、硝化螺旋菌属和Ramlibacter）富集，为樱桃萝卜块根生长和防御提供了健康的根际微生态环境。综上，该研究结果不仅可为硅基纳米材料对作物地下害虫的防控机制提供新见解，还有助于促进环境友好型硅基纳米材料在害虫防治中的应用。
 

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