本网讯1月22日,理学院农药创新研究中心潘灿平教授课题组在国际期刊EnvironmentalPollution上发表了纳米硒叶面强化提升茶叶品质和缓解农药胁迫的最新研究成果。该研究较系统地揭示了纳米硒外源强化在提升茶叶抗非生物胁迫和品质提升上的核心机理,为实现纳米硒在茶叶抵抗农药胁迫并提升品质方面提供了理论支撑。
研究显示,在作物上长期使用农药可影响作物抗氧化系统、营养品质和风味、作物抗逆性。在减轻农药胁迫方向,采取有效外源干预措施方面缺乏系统和有效的手段。在农药诱导的氧化胁迫下,纳米硒等植物健康激活剂与茶品质之间的关系尚缺少研究。该研究通过田间实验和室内多组学研究发现,在茶园中长期使用农药会使植株累积过量的活性氧,导致植物体内氧化损伤并影响茶的营养品质。而纳米硒可激活作物抗氧化系统,使抗坏血酸-谷胱甘肽(ASA-GSH)循环中抗氧化酶含量和活性显著提高,有助于最大程度降低农药的氧化损伤。硒的生物强化显著提高了茶产品中蛋白质、胡萝卜素、茶多酚、儿茶素等营养物质和功能性物质的积累。通过代谢组学和转录组学等研究发现,纳米硒可通过调节谷氨酰胺-谷氨酸循环(GS-GOGAT)诱导茶氨酸、谷氨酸、脯氨酸和精氨酸的产生。纳米硒的外源补充可促进茶树的次生代谢,进而增加茶叶中总酚和黄酮类化合物的生物合成。纳米硒促进了土壤中硒元素的吸收转化,生产的富硒茶中多种关键香气成分有大幅度提升。
该研究得到国家科技部十三五重点研发专项课题“茶产品质量安全与健康评价及示范应用”、广西科技创新重大专项“富硒农产品国家技术标准研究与应用示范”项目支持。该论文以中国农业大学理学院为第一完成单位,在读李栋博士生为论文的第一作者,潘灿平教授为论文通讯作者。此前,潘灿平教授课题组在JAFC、ACSSustainableChem.Eng.等期刊上发表了纳米硒作为生物刺激素提升辣椒、芹菜等作物上植物健康及其诱导抗病虫的机制研究。
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