近年来，微塑料污染成为全球关注的热点问题。在农田生态系统中地膜覆盖、灌溉用水、有机肥施用等措施在提升作物产量的同时都会导致塑料残留。因耕作和紫外线辐射，残留塑料逐步破碎降解，形成微塑料(直径<5 mm)进入土壤、作物与食物链系统，威胁生态系统和人类健康。纳米氧化钛能够提高植物对多种生物和非生物胁迫的抵抗能力，然而其能否减轻微塑料造成的植株生长抑制及其潜在机制尚不明确。本研究利用转录组、代谢组等多组学手段，从碳氮代谢的角度着手，探究了纳米氧化钛提高玉米微塑料胁迫耐受性的作用机制。相关研究成果以“Titanium dioxide nanoparticles alleviates polystyrene nanoplastics induced growth inhibition by modulating carbon and nitrogen metabolism via melatonin signaling in maize”为题在Journal of Nanobiotechnology（中科院一区TOP，IF=10.6）上在线发表。
此外，研究团队还利用离子交联法成功制备了纳米壳聚糖。与金属纳米材料相比，纳米壳聚糖具有生物相容性、无毒、生物可降解性等优点，使其在农业领域具有更广阔的应用前景。该研究还探讨了纳米壳聚糖减轻土壤铬毒害的作用机制。研究结果发现，纳米壳聚糖主要通过维持碳氮代谢稳态、增强细胞壁铬结合能力和提高抗氧化活性三方面来减轻玉米铬毒害。相关研究成果以“Chitosan nanoparticles alleviate chromium toxicity by modulating metabolic homeostasis and promoting chromium sequestration in Zea mays L”为题在International Journal of Biological Macromolecules（中科院一区TOP，IF=8.2）上在线发表。
山西农业大学生命科学学院为上述论文第一单位，青年教师杨晓晓为第一作者，生命科学学院任建宏副教授、农学院赵娟副教授和原向阳教授为共同通讯作者，团队宋喜娥教授、董淑琪副教授、温银元副教授、郭平毅教授和王玉国教授参与了上述研究的相关工作。上述研究得到了国家重点研发计划项目（2021YFD1901103-5）、山西省科技创新团队（202204051002036）和山西农业大学博士科研启动项目（2023BQ01）的支持。
