近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牧草种质资源保护与利用创新团队研究发现，外源施用二氧化硅纳米颗粒能够显著增强燕麦耐盐能力，并揭示了其调控机制。相关研究成果发表于《农业与食品化学期刊（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》。
燕麦是重要的粮饲兼用作物，具有较强的环境适应能力，在盐碱地开发利用和优质饲草生产中具有重要价值。然而，随着土壤盐渍化程度不断加剧，盐胁迫仍成为限制燕麦生长发育和农业生产的重要非生物胁迫因素。盐胁迫会引起离子失衡、氧化损伤和光合能力下降，严重影响作物产量和品质。因此，解析燕麦耐盐调控机制、挖掘绿色高效抗逆技术，对于提升盐碱地资源利用效率具有重要意义。
研究团队以燕麦新品系“中畜燕1号”为材料，在150 毫摩尔/升氯化钠溶液的胁迫下开展二氧化硅纳米颗粒叶面喷施试验。研究发现，喷施300毫克/升的二氧化硅纳米颗粒可促进燕麦生长，提高光合能力和碳同化酶活性，增强超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性，降低丙二醛和过氧化氢积累，并通过维持钠钾离子稳态缓解离子毒害。此外，二氧化硅纳米颗粒可改善燕麦营养品质，降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。转录组与WGCNA分析进一步表明，二氧化硅纳米颗粒主要通过调控光合作用、碳代谢、离子转运和活性氧信号相关基因增强燕麦耐盐性。
该研究系统揭示了二氧化硅纳米颗粒通过维持钠钾离子稳态、激活活性氧信号、保护光合系统和促进碳代谢提高燕麦耐盐性的调控模式，为盐碱地饲草高效生产、绿色农业技术应用和抗逆品种培育提供了理论基础与技术支撑。
牧医所博士研究生周昕越为论文第一作者，王学敏研究员为论文通讯作者。本项研究得到了国家牧草产业技术体系和中国农业科学院科技创新工程项目等项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c13775。
