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张利教授和王显祥教授团队合作在量子点氧化锌缓解丹参镉胁迫方面取得新进展

2024-04-12   作者:柴松岳   审稿:胡永波     (浏览次数:)     打印    收藏

4月11日,学院张利教授和王显祥教授团队合作在国际权威期刊Journal of Hazardous Materials(中科院大类一区TOP,IF=13.6)发表题为Physiological and molecular mechanisms of ZnO quantum dots mitigating cadmium stress in Salvia miltiorrhiza的研究论文。学院博士后柴松岳为论文第一作者,张利教授和王显祥教授为本文共同通讯作者。

本研究深入探讨了叶面喷施量子点氧化锌(ZnO QDs,粒径为3.84nm)缓解模式药用植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)镉(Cd)胁迫的生理和分子机制。在生理水平上,ZnO QDs改善了Cd胁迫下丹参的生物量,减少了Cd积累,增加了光合色素含量,并提高了植物必需营养元素的含量。此外,ZnO QDs显著降低了Cd诱导的活性氧含量,增强了多种抗氧化酶活性,同时促进了初生代谢产物(如总蛋白质、可溶性糖)和次生代谢产物(如萜类化合物、酚类化合物)的合成,从而缓解了丹参Cd胁迫。在分子水平上,ZnO QDs激活了与胁迫信号转导相关基因的表达,随后通过转录因子调节下游与金属转运、细胞壁合成和次生代谢产物合成相关基因的表达,进而增强丹参对Cd的耐受性。本研究发现不仅揭示了ZnO QDs缓解Cd胁迫的机制,也为提高药用植物的Cd耐受性提供了一种基于纳米材料的新策略。

本研究依托省级创新平台特色药用植物四川省科技资源共享服务平台四川省中药材育繁技术工程研究中心,该研究得到了国家现代农业产业技术体系四川省创新团队(SCCXTD-2020-19)、四川省科技厅项目(2021YFYZ00122022NSFSC16402022ZHCG00952023NSFSC12712023NSFSC0663)等经费资助。

论文链接https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.134245


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