日前,植物保护学院孙现超教授团队在植物生长与抗病毒免疫平衡调控机制研究领域取得重要突破。相关研究成果以《多谷氨酸负载壳聚糖纳米凝胶重新编程植物代谢以提高生长和抗病毒能力》(Polyglutamate-loaded chitosan nanogels reprogram plant metabolism for increased growth and viral resistance)为题发表于《自然通讯》(Nature Communications)。
研究发现,天冬酰胺合成酶NbAS-B通过其下游代谢物谷氨酸,同时调控植物光合作用与水杨酸介导的免疫通路,实现生长与抗病性的协同增效。基于此机制,团队进一步开发了负载聚谷氨酸的壳聚糖纳米凝胶(PGANPs),该材料可通过气孔高效进入植物组织,持续释放谷氨酸,兼具抗病毒与促生长双重功能,为作物病毒病绿色防控提供了新型纳米技术方案。
研究提出了NbAS-B–谷氨酸–GLR3.3–水杨酸协同调控植物生长与免疫的分子模型。在此基础上,PGANPs作为调控该信号通路的纳米诱导剂,能够有效激活植物广谱抗病毒免疫,同时促进光合作用与碳氮代谢,实现“既防病、又促长”的双重效应,为作物病毒病绿色防控提供了全新策略。

金沙检测线路js95植物保护学院在读博士研究生乔刚为论文第一作者,孙现超教授为通讯作者,马小舟副教授和贵州大学蔡璘教授为共同通讯作者,金沙检测线路js95为第一完成单位。博士研究生刘昌云、田绍锐,以及本科生杨娟、肖思怡参与了部分工作,法国国家科学研究中心Alberto Bianco教授及Corcelle Céline在文章修改过程的材料合成方面给予了帮助。该研究得到了国家自然科学基金(31870147,31670148,32570175)、中国烟草总公司重庆市公司科技项目(B20251NY1304,B20241NY1303 and B20241NY1310)等项目的资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-70753-0