科技创新进展：利用纳米氧化锌增强水稻对稻瘟病菌的抗性
近日，中国水稻研究所寇艳君团队在Environmental Pollution在线发表了题为“The application of zinc oxide nanoparticles: an effective strategy to protect rice from rice blast and abiotic stresses”的研究论文，研究发现可以利用纳米氧化锌增强水稻对稻瘟病菌的抗性。
水稻作为主要粮食作物，养活了世界一半以上的人口。然而，水稻在整个生育期通常会遭受各种非生物和生物胁迫。其中，稻瘟病是水稻最严重的病害之一，一般造成10%-30%的产量损失。近年来，纳米颗粒在农业等多个领域使用，受到研究人员的广泛关注。纳米颗粒在农学中的应用包括改变传统的作物生产系统、提高作物抗病性、养分利用率和作物产量等。在众多纳米颗粒中，纳米氧化锌是农业中使用较多的纳米颗粒，能够影响植物的株高、根系发育、种子发芽以及叶绿素含量等。目前，纳米氧化锌对病原真菌-稻瘟病菌的抑制作用，及其在水稻对稻瘟病抗性影响中发挥的作用尚不清楚。
研究团队发现纳米氧化锌能够抑制稻瘟病菌孢子的产生和附着胞形成，具有抗菌活性。与此同时，纳米氧化锌处理水稻后，诱导水稻活性氧的积累和防御相关基因OsNAC4、OsPR10、OsKSL4和OsPR1b的上调表达，降低水稻ABA水平，增强水稻基础抗性，进而显著降低稻瘟病的发生。此外，研究还发现纳米氧化锌处理水稻提高其对高温和渗透压胁迫的耐受性。综上，该研究发现纳米氧化锌的施用不仅是防控稻瘟病的有效手段，也为提高水稻对非生物胁迫的耐受性提供了新方法。
该研究受到国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省重点研发项目、中国农业科学院青年创新项目的资助。我所助理研究员邱结华为论文的第一作者，寇艳君研究员为通讯作者。此外，博士研究生陈娅、刘志权、文慧以及助理研究员蒋楠和时焕斌参与了该项研究。
文章链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749123009272?dgcid=coauthor