潘燦平：納米硒葉面提升茶樹植物品質

　　近日，理學院農藥創新研究中心潘燦平教授課題組在國際期刊Environmental Pollution上發表了納米硒葉面強化提升茶葉品質和緩解農藥脅迫的最新研究成果。該研究較系統地揭示了納米硒外源強化在提升茶葉抗非生物脅迫和品質提升上的核心機理，為實現納米硒在茶葉抵抗農藥脅迫并提升品質方面提供了理論支撐。

　　研究顯示，在作物上長期使用農藥可影響作物抗氧化系統、營養品質和風味、作物抗逆性。在減輕農藥脅迫方向，采取有效外源干預措施方面缺乏系統和有效的手段。在農藥誘導的氧化脅迫下，納米硒等植物健康激活劑與茶品質之間的關系尚缺少研究。該研究通過田間實驗和室內多組學研究發現，在茶園中長期使用農藥會使植株累積過量的活性氧，導致植物體內氧化損傷并影響茶的營養品質。而納米硒可激活作物抗氧化系統，使抗壞血酸-谷胱甘肽（ASA-GSH）循環中抗氧化酶含量和活性顯著提高，有助于最大程度降低農藥的氧化損傷。硒的生物強化顯著提高了茶產品中蛋白質、胡蘿卜素、茶多酚、兒茶素等營養物質和功能性物質的積累。通過代謝組學和轉錄組學等研究發現， 納米硒可通過調節谷氨酰胺-谷氨酸循環（GS-GOGAT）誘導茶氨酸、谷氨酸、脯氨酸和精氨酸的產生。納米硒的外源補充可促進茶樹的次生代謝，進而增加茶葉中總酚和黃酮類化合物的生物合成。納米硒促進了土壤中硒元素的吸收轉化， 生產的富硒茶中多種關鍵香氣成分有大幅度提升。

　　該研究得到國家科技部十三五重點研發專項課題“茶產品質量安全與健康評價及示范應用”、廣西科技創新重大專項“富硒農產品國家技術標準研究與應用示范”項目支持。該論文以中國農業大學理學院為第一完成單位,在讀李棟博士生為論文的第一作者,潘燦平教授為論文通訊作者。此前，潘燦平教授課題組在JAFC、ACS Sustainable Chem. Eng. 等期刊上發表了納米硒作為生物刺激素提升辣椒、芹菜等作物上植物健康及其誘導抗病蟲的機制研究。

　　據悉，潘燦平教授團隊近年來研發了特定尺度的生物納米硒，并解決了產品穩定性和生物有效性關鍵技術，集成了害蟲趨避與物理性誘的茶園應用，可有效阻控農藥等有機風險物和鎘等重金屬污染，并能顯著提升茶葉品質。課題組申請了“殼聚糖功能化納米硒復合菌酶體系在提高茶葉品質中的用途”等國家發明ZL。課題組研究了納米硒等作為植物健康激活劑提高谷胱甘肽過氧化物酶等活力的核心機制，發現其可調控各種植物內源激素合成與鈣等微量元素吸收，使植物產生誘導抗病性、使得植物茉莉酸等通路得到調控而合成更多抗氧化成分和趨避蟲害的萜烯類等物質。通過田間示范表明，該項技術可顯著提高植株的光合作用和根系生長，提高茶樹等作物的抗逆性，并誘導抗病蟲害；茶多酚、氨基酸等成分得到大幅度提升（提升50-80%以上）；茶葉產品的風味香氣、耐泡性、抗氧化能力得到大幅度提升。使用生物納米硒等植物健康激活劑，集成昆蟲信息素“推-拉式”技術能夠有效防控茶葉上重要的葉蟬成蟲，已在全國30多個茶葉主產基地20多萬畝開展了示范應用。該項技術在其他蔬菜水果、中藥材等作物上開展了驗證，具有廣闊的市場前景，可產生顯著的經濟、社會和生態效益。該成果集成植物健康激活劑和昆蟲信息素等手段，作物健康管理在茶葉等農產品和食品提質增效、農藥減量和替代使用中具有廣闊的前景，適合有機、綠色、生態現代農業發展。