近期，我院吳洪洪教授課題組設計新型農業納米材料提高作物抗逆性并解析其相關機理，有關成果在ACS Nano，Plant Biotechnology Journal等國際學術期刊在線發表。
通過設計不同電荷的碳點，并研究其在四種不同的細胞類型（原生質體、分離的單個細胞、再生的單個細胞和完整的葉細胞）中的轉運規律，吳洪洪/李召虎課題組發現細胞壁果膠含量的多寡是葉細胞偏向吸收負電碳點的一個影響因素。相較于PEI（聚乙烯亞胺）包被的帶正電荷的碳點，帶負電荷的碳點更容易被原生質體、再生的單個細胞和葉肉細胞中吸收。而在分離的單個細胞中表現出相反的趨勢。細胞壁成分含量的結果顯示，分離的單個細胞和再生的單個細胞之間，總細胞壁的含量沒有顯著變化。再生的單個細胞中果膠（水溶性果膠、螯合态果膠和堿性果膠）含量較高，而纖維素含量較低。此外，該研究還提供了一種系統評估細胞壁成分在遞送帶電納米顆粒中的作用的方法，不僅有助于更好的理解細胞屏障和納米顆粒之間的相互作用，也為農業生産中高效應用納米顆粒提供設計思路。相關成果以 “Cell wall pectin content refers to favored delivery of negatively charged carbon dots in leaf cells” 為題在ACS Nano（doi: 10.1021/acsnano.3c05182）上在線發表。學院博士後朱岚為論文第一作者。
此外，吳洪洪課題組在利用納米材料維持活性氧穩态提高棉花耐鹽的機制方面也取得了新進展。鹽堿是一個全球性問題，嚴重限制了作物的高效生産。吳洪洪課題組首先設計合成了聚丙烯酸修飾的Mn3O4納米顆粒(PAA@Mn3O4-NPs, PMO)，并驗證其具有多種抗氧化酶模拟活性，能夠在體外清除活性氧。進一步的實驗結果表明PMO可以清除鹽脅迫下葉肉細胞中過量累積的ROS和維持細胞的Na+/K+穩态以緩解鹽脅迫對植物的影響，提高棉花的耐鹽能力。相關研究成果以“Use of Mn3O4 nanozyme to improve cotton salt tolerance”為題在Plant Biotechnology Journal（doi: 10.1111/pbi.14145）上在線發表。學院已畢業博士生劉家浩、化學學院顧江江老師以及已畢業碩士生胡金為論文共同第一作者。
吳洪洪教授和李召虎教授為上述論文的通訊作者。上述研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目、77779193永利官网與中國農科院深圳基因組所聯合項目等項目資助。此外，吳洪洪課題組近期還以共同通訊作者在Nature Communications發表論文兩篇，研究内容涉及納米拟酶提高棉花抗病性以及納米材料的安全性評估等方面。
