近日，廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系葉菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院楊暹教授團(tuán)隊(duì)在國際著名期刊Food Chemistry （IF=9.231）、Ecotoxicology and Environmental Safety （IF=7.129）發(fā)表了植物碳點(diǎn)材料在蔬菜上應(yīng)用的系列研究成果。

 

　　10月21日，食品科學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊Food Chemistry 在線發(fā)表了楊暹教授團(tuán)隊(duì)的題為“The roles of Salvia miltiorrhiza-derived carbon dots involving in maintaining quality by delaying senescence of postharvest flowering Chinese cabbage”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134704），揭示了丹參碳點(diǎn)通過延緩衰老保持菜心采后營養(yǎng)品質(zhì)的新機(jī)制。文章第一作者為園藝學(xué)院2020級碩士研究生曠麗鳳和園藝學(xué)院康云艷副教授，通訊作者為園藝學(xué)院鐘珉副教授和楊暹教授。該研究得到廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（No. 2022KJ122 and 2023KJ122）、廣東省自然科學(xué)基金（2018A0303130316）與廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018B020202010）的資助。

 

　　10月14日，環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊Ecotoxicology and environmental safety也在線發(fā)表了楊暹教授團(tuán)隊(duì)的題為“Inhibition of UV-B stress in lettuce through enzyme-like Scutellaria baicalensis carbon dots”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114177），揭示了黃芪碳點(diǎn)通過提高抗氧化作用而抵抗紫外線脅迫對生菜生長的影響。文章第一作者為園藝學(xué)院2020級碩士研究生王惠和園藝學(xué)院康云艷副教授，通訊作者為廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系葉菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)崗位專家、材料與能源學(xué)院雷炳富教授和廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系葉菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家、園藝學(xué)院楊暹教授。該研究得到廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（No. 2022KJ122 and 2023KJ122）、廣東省自然科學(xué)基金（2018A0303130316）與廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018B020202010）的資助。

 

　　菜心是我國華南地區(qū)特產(chǎn)蔬菜，以幼嫩的菜薹為食用器官，為華南地區(qū)出口港澳的最主要蔬菜。隨著人們生活水平的提高以及消費(fèi)習(xí)慣的改變，人們對菜心的消費(fèi)越來越大，菜心的發(fā)展規(guī)模也隨之快速膨脹。目前，菜心的生產(chǎn)不但在華南地區(qū)廣泛栽培，而且在寧夏、甘肅、云南、河南、河北等地也快速發(fā)展，然而菜心采后極易快速失水、黃化和腐爛，貨架期短。因此，菜心采后保鮮一直是困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題。碳點(diǎn)（Carbon dots，CDs）作為一種新型的零維碳基納米材料具有優(yōu)異的抗氧化特性、良好的生物相容性以及低毒性，然而有關(guān)碳點(diǎn)材料應(yīng)用于采后保鮮方面的研究相當(dāng)有限。課題組首次將丹參碳點(diǎn)（SmCDs）應(yīng)用到菜心采后保鮮中，系統(tǒng)研究了SmCDs在菜心采后保鮮中的作用，發(fā)現(xiàn)丹參碳點(diǎn)具有顯著的抗衰老作用，通過抑制葉綠素降解基因、衰老相關(guān)基因和呼吸爆發(fā)氧化酶同源基因的表達(dá)、維持活性氧代謝平衡、促進(jìn)關(guān)鍵黃酮生物合成基因的表達(dá)和正向調(diào)控了糖代謝而抑制菜心采后衰老和維持采后營養(yǎng)品質(zhì)。研究結(jié)果首次闡明了SmCDs延緩采后菜心衰老的調(diào)控機(jī)制，并對提高采后菜心的商品質(zhì)量以及開發(fā)新的園藝作物采后處理提供了新思路。

 

　　UV-B脅迫引起的植物氧化脅迫一直是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量面臨的重大挑戰(zhàn)。在動物上，類酶活性的碳點(diǎn)（CDs）已經(jīng)證明對氧化脅迫具有抑制作用，但對植物的非生物抗逆性脅迫，特別是UV-B脅迫，知之甚少。本研究評價(jià)了黃芪CDs特性、在體內(nèi)和體外清除活性氧以及增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化能力。黃芪CDs通過提高抗氧化酶如超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽還原酶和抗壞血酸過氧化物酶的活性而抑制活性氧的傷害，促進(jìn)了生菜植株的同化能力，激活植物水通道蛋白基因PIP1和PIP2的表達(dá)而提高水分的利用，進(jìn)而保護(hù)了植株免受UV-B脅迫。研究結(jié)果有助于安全可靠的抗脅迫材料的設(shè)計(jì)和制造，以滿足食品生產(chǎn)中非生物脅迫的挑戰(zhàn)。