近日，自治区农科院资环所土壤质量与产能提升创新团队在国际学术期刊《Environmental Technology & Innovation》（IF=7.3）在线发表题为“Seed nanopriming with biomass-derived carbon dots induces long-lasting salinity tolerance in maize”的研究论文。
针对盐胁迫会阻碍玉米出苗建苗，造成灌溉、重播以及化学品投入增加的问题。种子纳米引发处理是一种低投入的胁迫抗性调控手段，但生物质源碳点能否产生持续性的胁迫引发效应尚不明确。本研究以韭菜粉末为原料，通过水热法合成碳点，系统开展盐胁迫下玉米种子纳米引发试验，结合荧光示踪、转录组测序及多指标验证，全面解析其耐盐调控机制。
研究结果表明，制备的碳点水分散性好、荧光特性稳定，可快速渗透种子种皮、胚与胚乳组织，并具备高效清除多种活性氧的能力；在100 mM盐胁迫下，碳点引发较水引发处理显著提升玉米发芽率（77.5%→88.8%）与活力指数（40.6→55.2），幼苗生物量和根长分别提升10.9%、18.7%。转录组分析证实，碳点可提前激活 MAPK 信号、谷胱甘肽代谢等抗氧化防御通路，实现盐胁迫前转录预适应；后续盐胁迫下，幼苗活性氧积累、脂质过氧化及钠离子富集显著降低，且耐盐效应可持久保持，无盐生长三周后复加盐胁迫，茎长和生物量仍分别提升7.9%、21.1%。上述结果表明生物质源碳点通过一次性种子处理，即可赋予玉米持久的盐胁迫适应能力，可为盐渍环境下玉米低投入建苗栽培提供理论支撑，也为生物质纳米材料在作物抗逆栽培中的应用提供理论与技术参考。
论文第一作者为自治区农科院资环所陈娇副研究员，徐万里研究员为论文通讯作者，自治区农科院为论文第一完成单位。该研究得到农业科技创新稳定支持项目及“天池英才”项目的资助。
