南京大学周东美团队: 降低小麦籽粒镉含量的纳米技术解决方案

研究背景：中碱性土壤中小麦籽粒的镉积累问题一直是一个挑战，二氧化钛纳米颗粒（TiO₂-NPs）在植物中的吸收和转运机制已有研究，但对重金属的影响尚无一致结论，尤其是在田间试验中的应用。研究目的：南京大学周东美教授团队采用叶面喷施 TiO₂-NPs 和提高种植密度相结合的方法，在实际田间条件下进行试验，并通过代谢组学和转录组学联用揭示降低小麦籽粒镉含量的机制。研究结论：喷施 TiO₂-NPs 协同高种植密度显著降低了小麦籽粒的镉含量，主要原因是亚细胞水溶态中镉的固定化以及镉在叶片中转化为有效性低的镉形态。代谢组学和转录组学分析揭示了相关代谢物的上调，增强了小麦抗氧化酶活性，促进了小麦的生长，缓解了氧化应激。这些结果为纳米技术驱动的农业发展提供了启示和理论指导。