2024年12月，种源创新研究部钱论文教授课题组邱萍博士在利用纳米材料增强油菜菌核病抗性方面取得新进展，相关成果以“Licorice-wolfberry derived nanomaterials enhance sclerotinia stem rot resistance by activating JA-mediated immune response in rapeseed”为题在线发表在农林科学领域一区TOP期刊Industrial Crops and Products（IF: 5.6）上。邱萍博士后为第一作者，钱论文教授为通讯作者，湖南农业大学为第一完成单位。该研究利用甘草-枸杞基纳米材料激活油菜体内JA介导的免疫反应，提高油菜对菌核病的抗性。
菌核病是由真菌Sclerotinia sclerotiorum引起的一种严重植物病害，影响超过400种作物，包括油菜、大豆和向日葵等重要经济作物，导致全球每年巨大的经济损失。由于缺乏天然抗病品种，当前的防控措施多依赖化学农药，但长期使用这些农药可能导致病原体产生抗药性，并带来环境问题和食品安全隐患。因此，开发绿色安全的菌核病防控方法对于油菜生产至关重要。研究表明，某些纳米材料能够模拟抗氧化酶的功能，促进植物生长并增强其对抗病害的能力。随着纳米技术的发展，它在植物保护方面的应用潜力逐渐显现，有望减少化学农药的使用，保障粮食安全。
这项研究中，研究人员首次合成了来自甘草和枸杞的蓝绿色荧光纳米复合物（LW-NCs），这种新型材料表现出比单一来源的纳米材料更强的抗氧化性能。实验结果显示，LW-NCs能够在不干扰油菜光合作用的前提下促进幼苗生长，并且在200ppm浓度下显著抑制了菌核病病原菌丝的扩展。通过转录组学和代谢组学分析发现，叶面喷施LW-NCs后，油菜体内茉莉酸（JA）水平以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均有所增加，从而增强了油菜对菌核病的抵抗能力。此外，进一步的动物毒性测试证明了LW-NCs具有良好的生物相容性，确保了其在农业应用中的安全性。
综上所述，LW-NCs的应用不仅促进了油菜的健康生长，提高了其对菌核病的防御力，还减少了化学农药的使用，降低了对人体健康的潜在风险，展示了纳米技术在农业可持续发展中的广阔前景。
环境友好型纳米材料LW-NCs提升油菜生长并分别在体外和体内抑制核盘菌（S. sclerotiorum）感染的模型
