“Unleashing antifungal power: Nanopriming with selenium boosts JA signaling, suppresses pathogen enzymes, and activates phytoalexins for enhanced Fusarium graminearum resistance in maize”文章發(fā)表在《Journal of Advanced Research》。硒納米顆粒（SeNP）種子引發(fā)可通過激活茉莉酸（JA）信號通路、強化抗氧化解毒系統(tǒng)、誘導(dǎo)酚類與苯并惡嗪類植保素合成，顯著增強玉米對禾谷鐮孢菌的抗性，使嘔吐毒素（DON）積累量降低42.2%，是綠色可持續(xù)的玉米真菌病害防控技術(shù)。

研究背景

禾谷鐮孢菌引發(fā)的玉米莖基腐病嚴(yán)重威脅玉米生產(chǎn)，其產(chǎn)生的DON毒素會污染糧食，全球谷物污染率約59%，玉米飼料污染率更高。當(dāng)前依賴化學(xué)殺菌劑防控，易出現(xiàn)抗藥性、環(huán)境殘留，還可能刺激毒素合成。納米引發(fā)技術(shù)可激活植物先天免疫，SeNP已被證實能提升作物抗逆性，但其調(diào)控玉米抗禾谷鐮孢菌、降低毒素的系統(tǒng)分子機制尚未明確。

實驗方法

以鄭單958玉米為材料，采用50mg/LSeNP溶液浸種24h進行種子引發(fā)，設(shè)置清水處理為對照；對玉米幼苗接種禾谷鐮孢菌，侵染3天后取樣。整合廣靶代謝組、轉(zhuǎn)錄組測序與生理生化檢測，分析玉米生長指標(biāo)、DON含量、毒素合成基因表達(dá)、抗氧化酶活性、植物激素及植保素水平；結(jié)合分子對接驗證植保素與病菌毒力蛋白的結(jié)合能力。

核心結(jié)果

抗病降毒效果顯著：SeNP引發(fā)使玉米生物量、莖重分別提升28.1%、64.8%；DON含量降低42.2%，病菌毒力基因TRI1、TRI5表達(dá)分別下調(diào)35.1%、19.9%，β-葡萄糖苷酶活性受抑，病菌定植能力下降。

抗氧化系統(tǒng)強化：激活AsA-GSH解毒通路，提升谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶（GST）活性，平衡超氧化物歧化酶（SOD）/過氧化物酶（POD）清除活性氧，丙二醛（MDA）積累減少18%，緩解DON的氧化損傷。

免疫與代謝重編程：激活α-亞麻酸-JA信號軸，JA含量顯著升高；誘導(dǎo)酚類（綠原酸含量提升402%）、苯并惡嗪類植保素以糖苷形式儲存，遇病菌可快速水解為活性形式；重編程乙酰輔酶A代謝，減少病菌毒素合成前體，轉(zhuǎn)向植保素合成。

研究結(jié)論

SeNP種子引發(fā)通過抗氧化解毒、激素信號激活、植保素合成、中心碳代謝重編程的協(xié)同機制，系統(tǒng)性提升玉米對禾谷鐮孢菌的抗性并降低DON污染。該技術(shù)契合綜合蟲害管理理念，是替代傳統(tǒng)殺菌劑的可持續(xù)作物保護策略，后續(xù)需開展田間驗證、經(jīng)濟可行性分析及與其他防控手段的協(xié)同應(yīng)用研究。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.03.025

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