近日，我院朱峰教授课题组在国际知名学术期刊Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“Join the Green and Sustainable Team: Magnesium Oxide Nanoparticles Boost Broad-Spectrum Viral Resistance in Solanaceae Plants”的研究论文。该研究揭示了纳米氧化镁（MgONPs）诱导植物免疫防御病毒侵染的分子机制，发现MgONPs可以增强茄科植物的广谱病毒抗性。

纳米材料以其优异的物理化学性质作为防治植物病害的新型纳米农药受到了特别的关注。其中，纳米氧化镁(MgONPs)具有纳米材料的典型物理化学特性，并且已经被美国食品药品监督管理局认定为安全材料。已有研究表明，MgONPs可以促进植物生长。此外，MgONPs不仅可以直接抑制病原菌的生长，还可以诱导植物对病原菌感染的抗性，然而，MgONPs如何诱导植物免疫防御病毒侵染的分子机制仍然未知。本研究揭示了MgONPs诱导植物免疫病毒侵染的分子机制，发现MgONPs可以增强茄科植物的广谱病毒抗性。首先，MgONPs促进植物的生长并诱导剂量依赖性的植物免疫抵抗病毒侵染。其次，MgONPs通过谷氨酸受体和Ca²⁺传感蛋白NbCaMs和NbCDPKs激活Ca²⁺通路。CaM、CBP60g和Gα结合，激活SA或JA生物合成。SA、JA和ET生物合成基因NbICS1、NbOPR3和NbACCOx的表达受到NbCBP60g、NbGα、NbOPR3和NbACCOx的上调。MgONPs能促进SA、JA和ET的生物合成，并激活由NbNPR1、NbTGA2.1、NbTGA2.1、NbCOI1、NbMYC2、NbEIN2和NbETR1编码的下游信号组分，激活病程相关蛋白，从而增强植物对病毒的抗性。第三，MgONPs能促进NbRBOH的表达并激活早期ROS爆发。同时，MgONPs在病毒感染后期激活ROS清除酶的活性和转录水平，以确保氧化还原稳态和维持细胞膜稳定性。第四，MgONPs具有良好的生物相容性和生物安全性。MgONPs对茄科植物的多种病毒病具有广谱抗性。基于此，MgONPs激活植物免疫防御病毒侵染的工作模型被提出。

我院硕士生王晓雯为论文第一作者，朱峰教授为该论文通讯作者，团队研究生凌俐、赵可政、俄克拉荷马州立大学文江祁教授、我院纪兆林教授、陈孝仁教授参与了该研究。研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、扬州市国际合作基金等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.70461