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纳米硒技术如何引领紫花苜蓿的新革命？——一项重磅研究揭示的秘密

花匠小妙招
2025-09-09 04:03

近日，草业学院的贾玉山教授团队在国际顶级学术期刊《Journal of Nanobiotechnology》上发表了一篇引起广泛关注的研究论文。这篇题为“代谢组学结合生理学与转录组学揭示纳米硒对紫花苜蓿关键氮代谢途径的调控”的论文，不仅展示了该领域最新的研究成果，还进一步推动了功能农业与纳米技术的结合，为解决全球“隐形饥饿”问题提供了新的思路。

研究背景与重要性

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是一种被广泛认可的高蛋白植物，因其富含硒元素而成为关注的焦点。随着全球对食品功能性的需求不断增长，紫花苜蓿在农业经济以及功能性食品开发中越来越扮演着重要角色。本研究是国家牧草产业技术体系（CARS-34-25）和国家草业技术创新中心（筹）（CCPTZX2023B07）资助的，旨在通过纳米技术的应用，提升农业生产效率，推动食品安全与营养价值的提高。

研究方法与结果

本研究采用了15N同位素标记技术，并结合转录组学和代谢组学手段，全方位解析了纳米硒对紫花苜蓿氮代谢的调节机制。研究显示，使用纳米硒处理的紫花苜蓿在多个生长阶段中，氮还原酶（NiR）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酸合成酶（GS）等关键酶的活性显著提高，从而有效促进了根、茎、叶等不同器官的氮素积累。

实验结果令人振奋，纳米硒大幅增强了紫花苜蓿对15N的吸收、分配能力，增强了其光合效率。这一结果从根本上改变了紫花苜蓿的营养成分，展现了其在功能农业中的广阔应用前景。

纳米硒的作用机理

进一步分析表明，纳米硒的处理主要影响了“氨基酸生物合成”、“淀粉和蔗糖代谢”等多条代谢途径。研究发现在早期处理阶段，纳米硒通过调节NR、Nir、GS、GOGAT等基因的表达，显著提高了谷氨酸、组氨酸等有益氮代谢产物的积累。这一发现为未来在农业中安全、高效地使用纳米硒提供了理论基础，对提升植物营养价值具有重要意义。

未来展望

随着功能农业与纳米技术结合的加速，紫花苜蓿或将成为新一轮农业技术革新的关键。此项研究不仅揭示了纳米硒在植物氮代谢中的重要作用，也为解决农业生产中存在的隐形饥饿问题开辟了新的路径。贾玉山教授团队的研究无疑将在纳米农业、食品品质提高等领域引发深远影响。

结语

本研究的成功不仅得益于严谨的科研态度与高水平的团队配合，也离不开各方的支持与关注，尤其是内蒙古自治区农牧业科学院草原研究所李子钦研究员的协助。未来，期待更多类似的跨学科研究不断涌现，推动农业科技的进一步发展。随着纳米技术在农业中的应用前景愈加广阔，我们将持续关注此领域的进展，以期助力全球农业的可持续发展！

编者：孙慧莲审核：金豆豆苏龙嘎责任编辑：吴琼