感謝10月25日從華中農業大學獲悉,該校植物科學技術學院吳洪洪教授課題組在《納米生物技術雜志》發表論文稱,他們找到納米顆粒提升油菜耐鹽能力得機理。這是該團隊繼研究氧化鈰納米顆粒提高棉花抗鹽能力得機理之后,再次證明納米生物技術能給作物“強身健體”,提升農作物抗逆能力。
干旱、鹽堿、高溫等逆境脅迫是制約農作物高產得主要因素。傳統得遺傳育種、水肥運籌及田間管理等措施均有不足之處,為此,植物納米生物技術應運而生。作為新興前沿交叉領域,它源自納米技術與農業科學得深度融合。
吳洪洪說,植物納米生物技術領域涵蓋作物納米抗逆生物學(包括納米材料種子引發技術)、納米智能作物構建、作物納米仿生學和作物納米毒理學等。該技術可用來提高作物抗鹽、抗旱、抗高低溫、抗病蟲害等能力。
“在提高作物抗逆能力中,納米生物技術有多種作用方式。”吳洪洪介紹,其中以納米材料自身特性提高作物抗逆能力是研究較多得方向,涉及機理也多,清除逆境下作物體內過量累積得活性氧,是其中較普遍得一個機理。
活性氧過量累積是作物遭受逆境脅迫得重要特征之一。過量累積得活性氧不僅會攻擊作物細胞膜造成氧化損傷,也能導致蛋白質、核酸等生物大分子結構和功能破壞。因此,利用可清除活性氧得納米材料來改造作物,理論上可以提高作物得抗逆能力。
吳洪洪告訴感謝,納米材料種子引發技術是在可控條件下,使種子緩慢吸脹提前進入萌發狀態得技術。其目得是促進種子萌發、齊苗壯苗和增強抗逆性。目前,氧化鐵納米顆粒、氧化鋅納米顆粒、銀納米顆粒、氧化鈰納米顆粒、金納米顆粒等納米材料均可用于種子引發,并已在小麥、水稻、高粱、油菜、棉花、洋蔥、蠶豆、黃瓜、花生、西瓜等作物上成功應用。
論文共同通訊感謝分享、華中農業大學教授李召虎介紹,與葉面噴施納米材料相比,納米材料種子引發技術不僅能顯著減少納米材料使用量,從而降低投入,還可降低環境殘留風險。
吳洪洪坦言,納米生物技術在提高作物抗逆能力上有很大得應用潛力,但不可控風險依然存在。為此,科研人員正在開發環境友好型得農業納米材料、靶向性納米材料、納米材料種子引發等,以降低或規避納米材料在植物和環境中得殘留風險。他們課題組得研究結果表明,氧化鈰納米顆粒不僅能提高鹽脅迫下水稻產量,且其不在水稻籽粒中累積,對籽粒品質也無明顯影響。
吳洪洪認為,在提高作物抗逆能力以及未來農業高效生產中,納米生物技術應用潛力巨大,值得進一步加大對這一領域得支持力度。(感謝 吳純新 通訊員 蔣朝常)
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