記者10月25日從華中農業大學獲悉，該校植物科學技術學院吳洪洪教授課題組在《奈米生物技術雜誌》發表論文稱，他們找到奈米顆粒提升油菜耐鹽能力的機理。這是該團隊繼研究氧化鈰奈米顆粒提高棉花抗鹽能力的機理之後，再次證明奈米生物技術能給作物“強身健體”，提升農作物抗逆能力。
乾旱、鹽鹼、高溫等逆境脅迫是制約農作物高産的主要因素。傳統的遺傳育種、水肥運籌及田間管理等措施均有不足之處，為此，植物奈米生物技術應運而生。作為新興前沿交叉領域，它源自奈米技術與農業科學的深度融合。
吳洪洪説，植物奈米生物技術領域涵蓋作物奈米抗逆生物學（包括奈米材料種子引發技術）、奈米智慧作物構建、作物奈米倣生學和作物奈米毒理學等。該技術可用來提高作物抗鹽、抗旱、抗高低溫、抗病蟲害等能力。
“在提高作物抗逆能力中，奈米生物技術有多種作用方式。”吳洪洪介紹，其中以奈米材料自身特性提高作物抗逆能力是研究較多的方向，涉及機理也多，清除逆境下作物體內過量累積的活性氧，是其中較普遍的一個機理。
活性氧過量累積是作物遭受逆境脅迫的重要特徵之一。過量累積的活性氧不僅會攻擊作物細胞膜造成氧化損傷，也能導致蛋白質、核酸等生物大分子結構和功能破壞。因此，利用可清除活性氧的奈米材料來改造作物，理論上可以提高作物的抗逆能力。
吳洪洪告訴記者，奈米材料種子引發技術是在可控條件下，使種子緩慢吸脹提前進入萌發狀態的技術。其目的是促進種子萌發、齊苗壯苗和增強抗逆性。目前，氧化鐵奈米顆粒、氧化鋅奈米顆粒、銀奈米顆粒、氧化鈰奈米顆粒、金奈米顆粒等奈米材料均可用於種子引發，並已在小麥、水稻、高粱、油菜、棉花、洋蔥、蠶豆、黃瓜、花生、西瓜等作物上成功應用。
論文共同通訊作者、華中農業大學教授李召虎介紹，與葉面噴施奈米材料相比，奈米材料種子引發技術不僅能顯著減少奈米材料使用量，從而降低投入，還可降低環境殘留風險。
吳洪洪坦言，奈米生物技術在提高作物抗逆能力上有很大的應用潛力，但不可控風險依然存在。為此，科研人員正在開發環境友好型的農業奈米材料、靶向性奈米材料、奈米材料種子引發等，以降低或規避奈米材料在植物和環境中的殘留風險。他們課題組的研究結果表明，氧化鈰奈米顆粒不僅能提高鹽脅迫下水稻産量，且其不在水稻籽粒中累積，對籽粒品質也無明顯影響。
吳洪洪認為，在提高作物抗逆能力以及未來農業高效生産中，奈米生物技術應用潛力巨大，值得進一步加大對這一領域的支援力度。（記者吳純新 通訊員蔣朝常）
