恶劣天气和污染已提高某些土壤中的盐分水平，使得对盐敏感的作物如水稻难以生长。研究人员在《ACS Nano》中分享了一个潜在的解决方案，该方案不涉及基因改良，以帮助水稻植物适应这些挑战性的条件。在实验室研究中，他们发现将掺镁的碳点（来源于榴莲皮）应用于水稻幼苗，提高了它们的抗氧化活性和光合作用能力，从而减轻了盐碱土壤造成的压力。
目前，基因编辑是提高植物抗逆境能力的主要方法。然而，这项技术可能昂贵，而且一些人对转基因食品的安全性和健康隐患表示担忧。另一种替代方法是将纳米级碳点应用于植物叶片，这可以通过模仿植物自身的抗氧化酶来帮助减轻氧化压力。为此，江龙伟、曾建国及其团队从榴莲皮中提取碳点，旨在中和活性氧类（ROS），减少盐胁迫对水稻植物造成的损害。
由于榴莲皮不可食用，且占水果重量的70-85%，因此它们为制造生物质来源的碳点提供了丰富的碳源。研究人员将他们的榴莲来源的碳点注入了镁——这一植物发育所需的重要营养素，并将其应用于在无盐和咸环境中生长的水稻幼苗。
结果表明，接受这些碳点处理的幼苗在盐碱土中相比未处理幼苗呈现出降低的ROS水平且长势更高。此外，处理过的幼苗展现出防御和光合作用基因的激活，而未处理的幼苗则保持不活跃。尽管研究人员强调有必要进一步了解这些碳点如何诱导细胞和基因响应，以及它们对人类和动物食用这些植物的潜在环境影响，但研究表明碳点能够有效增强植物的盐碱耐受性，并为农业实践提供重要见解。
作者感谢中国国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金、中国博士后科学基金和安徽农业大学人才引进项目的支持。
