在当前农业科技迅速发展的背景下，纳米技术的应用已成为推动农业可持续发展的重要力量。特别是纳米氧化锌颗粒（ZnO NPs）在促进作物生长和提高作物品质方面展现出一定的优势。与此同时，光合作用是茶树生长和品质形成的关键过程，叶际微生物也对茶树的生长和健康具有一定的补充作用。然而，ZnO NPs对茶树光合作用、新梢发育和叶际微生物群落的影响尚不明确。

　　7月2日，304am永利集团官网范凯/王玉团队与山东省农业科学院茶叶研究所丁兆堂团队合作在Journal of Nanobiotechnology（中国科学院1区Top，IF = 10.6）上在线发表题为 “ZnO nanoparticles: improving photosynthesis, shoot development, and phyllosphere microbiome composition in tea plants” 的研究论文，揭示了ZnO NPs对茶树光合作用和新梢发育的积极影响，并且对茶树叶际附生微生物群落和叶际内生微生物群落起到了一定的改善作用。

　　该研究通过对ZnO NPs处理后的茶树光合生理参数和新梢萌发率进行测定，发现ZnO NPs能提高茶树的光合速率并对茶芽发育起到了促进作用。基于上述发现，该研究进一步表明在ZnO NPs的影响下，茶树叶片中的RubisCO等关键光合酶含量和叶绿素含量显著增加，对叶绿素荧光参数也起到了一定的改善作用。

　　进一步研究发现，在ZnO NPs的影响下，Photosynthesis - antenna proteins通路中有显著性差异的基因全部上调表达，上调的基因中主要调控的是LHC（Lhca2、Lhca4、Lhca5、Lhcb1、Lhcb2、Lhcb3和Lhcb6）家族。有趣的是，与光合作用息息相关的Starch and sucrose metabolism通路中Sucrose、D-Glucose-6P、D-Fructose-6P、D-Glucose-6P等差异代谢物含量均显著提高。WGCNA和O2PLS分析也验证了上述结论。与此同时，在两种浓度ZnO NPs影响下，内源生长素含量均显著提高，这些可能是促进茶树新梢发育的内在动力。该研究还发现ZnO NPs会对茶树叶片和新梢中的矿质元素含量造成一定的影响，叶片中锌元素、钼元素、铜元素含量显著增加；新梢中的锌元素含量并没有增加，但在较低浓度下，对人体有益的硒元素和铁元素含量显著增加。

　　与此同时，该研究还发现ZnO NPs的使用对茶树叶际附生微生物和内生微生物的群落结构具有改善作用，许多有益微生物成为优势种群并且对有潜在致病性的植物病原菌有一定的抑制作用，这可能与ZnO NPs的杀菌特性有关。例如，使用ZnO NPs后，附生芽孢杆菌成为优势种群。芽孢杆菌是一种有益的叶际微生物，通过多种机制促进植物生长和光合作用，同时还有促进植物抵御非生物胁迫的作用。

　　该研究为ZnO NPs改善茶树生长提供新的见解。这些发现为ZnO NPs在农业可持续发展中的应用提供了新的科学依据，有助于推动纳米生物技术在提高作物产量和品质方面的研究。

　　304am永利集团官网2022级在读硕士研究生陈浩为论文的第一作者，304am永利集团官网青年教师范凯和山东省农业科学院茶叶研究所丁兆堂研究员为论文的通讯作者。该研究得到了山东省现代农业产业技术体系、青岛市科技惠民项目、山东省农科院创新工程、山东省农业良种工程项目的资助。