近日，国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（中国科学院生物学一区，影响因子10.6）在线发表了青岛农业大学农学院花生中心团队完成的题为“Seed priming with graphene oxide improves salinity tolerance and increases productivity of peanut through modulating multiple physiological processes”的研究成果。该论文第一通讯单位为青岛农业大学，农学院硕士研究生闫宁为第一作者，司彤副教授为通讯作者。
花生是山东省的重要经济作物，因其耐盐性相对较强，近年来在我省滨海盐碱地和内陆次生盐碱地大范围种植。然而,盐胁迫始终是制约我省盐碱地花生产量提升的主要瓶颈。石墨烯被誉为“黑金”，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，近年来在作物生产领域展现出广阔应用前景。
本研究在前期浓度筛选的基础上，利用适宜浓度的氧化石墨烯浸泡花生种子，使其产生引发效应：
- 种子萌发试验表明，氧化石墨烯引发提高了花生种子发芽率，转录组和代谢组分析表明，氨基酸和苯丙素类相关物质显著富集于花生种子；
- 盆栽试验表明，氧化石墨烯引发有效促进了盐胁迫下花生幼苗植株生长，主茎功能叶片光合作用和抗氧化能力显著增强，根系生长素等合成途径相关基因表达上调，碳氮代谢相关产物积累显著提高；
- 两年大田试验表明，氧化石墨烯引发显著提高了花生荚果产量。
本研究首次揭示了纳米材料氧化石墨烯在促进花生种子萌发、提高幼苗耐盐性和提升产量中的重要作用，为进一步开发和利用纳米材料提升花生等油料作物产量开辟了新路径。
香港中文大学曹俊峰博士后为该论文共同第一作者并参与了部分研究工作，该研究得到国家花生产业技术体系、香江学者计划和青岛农业大学研究生创新计划项目资助。
论文链接网址：https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-024-02832-7
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