廣東
近日，貴州大學農學院植物保護系劉同先教授和桂順華副教授為共同通訊作者，農昆方向2023級在讀博士研究生何康麗為第一作者，在國際著名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.6）在線發表了題為“Silicon-coated carbon quantum dots composite nanomaterials mediate pest resistance activation in tobacco (Nicotiana tabacum)”的研究論文。研究獲得了貴州省科技計劃項目、中國煙草總公司重大科技專項、貴州大學引進人才科研啟動基金等項目資助。
團隊基于當前植物誘導抗性策略存在穩定性差、持續作用短等局限，采用溶膠-凝膠法合成了二氧化硅包覆碳量子點復合材料（SiO2@CDs），并系統評估其在煙草抗蚜蟲過程中的防控效果與機制。研究發現，SiO2@CDs可有效提升煙草的生長性狀與抗蚜能力。機制研究表明，該材料不僅通過硅增強植物物理防御，還能顯著提高水楊酸等防御激素水平，激活抗氧化酶活性，減輕蚜蟲誘導的氧化脅迫。
此外，轉錄組與代謝組聯合分析揭示，SiO2@CDs通過調控碳代謝、植物激素信號通路和細胞壁加固等多重機制，顯著提升煙草的抗逆轉錄響應。環境安全性評估顯示，SiO2@CDs對斑馬魚、蚯蚓、瓢蟲等非靶標生物以及人體肝細胞毒性較低，表現出良好的生態安全性。該研究為納米材料在農業綠色防控領域的應用提供了新方案，也為作物抗蟲機制的深入解析提供了理論支撐。
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