本網(wǎng)訊 近日，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院資源植物種質(zhì)與分子生理、功能基因組學(xué)團隊與植物保護學(xué)院植物病害生態(tài)防控科技創(chuàng)新團隊合作在解析碳納米材料促進玉米生長機制研究方面取得重要進展。

 

　　目前，碳納米酶作為新一代人工模擬酶在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究仍處于萌芽期。該研究發(fā)現(xiàn)自主合成的陽離子型富勒烯水溶性衍生物（IFQA）作為新型碳納米酶，具有體外抗氧化活性，可顯著促進氧化脅迫下玉米和擬南芥根毛長度及密度，提高玉米根系活力，促進根系生長（圖1）。

 

　　作者進一步解析了IFQA促進根毛發(fā)育的作用機制。借助ROS熒光探針及實時熒光定量PCR等技術(shù)，發(fā)現(xiàn)IFQA通過調(diào)控NADPH氧化酶活性及根毛發(fā)育相關(guān)的RBOH B 和RBOH C基因表達，平衡根尖ROS水平及細(xì)胞氧化還原狀態(tài)，進而促進根毛發(fā)育及根系生長的作用機制（圖2）。除了間接作用，該研究還發(fā)現(xiàn)IFQA可直接清除植物體內(nèi)ROS的證據(jù)。該研究為IFQA作為潛在的作物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)中應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)及新思路。

 

　　該研究以“Quaternary ammonium iminofullerenes improve root growth of oxidative-stress maize through ASA-GSH cycle modulating redox homeostasis of roots and ROS-mediated root-hair elongation”為題在線發(fā)表于國際知名期刊Journal of Nanobiotechnology。我校生命科學(xué)學(xué)院邰付菊副教授為論文第一作者，碩士生王帥為共同第一作者，王偉教授和何睿副教授（植物保護學(xué)院）為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、河南省自然科學(xué)基金、河南省科技攻關(guān)、中國科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點實驗室開放課題等項目的資助。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1186/s12951-021-01222-7。