广东
近日，贵州大学农学院植物保护系刘同先教授和桂顺华副教授为共同通讯作者，农昆方向2023级在读博士研究生何康丽为第一作者，在国际著名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.6）在线发表了题为“Silicon-coated carbon quantum dots composite nanomaterials mediate pest resistance activation in tobacco (Nicotiana tabacum)”的研究论文。研究获得了贵州省科技计划项目、中国烟草总公司重大科技专项、贵州大学引进人才科研启动基金等项目资助。
团队基于当前植物诱导抗性策略存在稳定性差、持续作用短等局限，采用溶胶-凝胶法合成了二氧化硅包覆碳量子点复合材料（SiO2@CDs），并系统评估其在烟草抗蚜虫过程中的防控效果与机制。研究发现，SiO2@CDs可有效提升烟草的生长性状与抗蚜能力。机制研究表明，该材料不仅通过硅增强植物物理防御，还能显著提高水杨酸等防御激素水平，激活抗氧化酶活性，减轻蚜虫诱导的氧化胁迫。
此外，转录组与代谢组联合分析揭示，SiO2@CDs通过调控碳代谢、植物激素信号通路和细胞壁加固等多重机制，显著提升烟草的抗逆转录响应。环境安全性评估显示，SiO2@CDs对斑马鱼、蚯蚓、瓢虫等非靶标生物以及人体肝细胞毒性较低，表现出良好的生态安全性。该研究为纳米材料在农业绿色防控领域的应用提供了新方案，也为作物抗虫机制的深入解析提供了理论支撑。
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