近日，院经作所中药材资源团队在环境科学与生态学领域知名期刊《Environmental Technology & Innovation》（SCI收录，中科院二区，IF=7.1）发表了题为“Physiological and molecular mechanisms of zinc oxide quantum dots alleviating cadmium stress in Ligusticum chuanxiong”的研究论文。

该研究通过合成并叶面喷施ZnO量子点，系统探究了其对镉胁迫下川芎幼苗生长、光合性能、抗氧化系统、元素吸收及药用活性成分积累的调控作用。结果表明，ZnO量子点处理显著缓解了镉胁迫引起的生长抑制，降低了镉在根和地上部的积累，提高了锌等必需元素的吸收，并恢复了叶绿素含量和光合性能。同时，ZnO量子点通过调节超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性，减轻了镉诱导的氧化损伤。

通过整合转录组与代谢组分析，研究揭示了ZnO量子点通过下调镉转运蛋白基因（如YSL3、PCR家族）和bZIP转录因子表达，抑制镉的吸收与转运；同时恢复了一系列与抗氧化和次生代谢相关的代谢物水平。进一步加权基因共表达网络分析表明，锌转运蛋白与植物镉抗性蛋白在ZnO量子点增强川芎镉耐受性中发挥核心作用。该研究为ZnO量子点在中药材重金属污染修复与绿色安全生产中的应用提供了理论依据与技术支撑。

院经作所钟明志助理研究员为论文第一作者，张超研究员为通讯作者。该研究得到了四川省育种攻关项目（2021YFYZ0012）、国家现代农业产业技术体系（CARS-21）、中央本级重大增减支项目（2060302）和四川省财政自主创新项目（2022ZZCX076）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.eti.2025.104524

图一、  ZnO量子点制备及表证

图二、 ZnO量子点缓解川芎Cd胁迫表型统计

图三、 ZnO量子点缓解川芎Cd胁迫的生物学机制

（院经作所中药材资源组 钟明志 撰稿；彭芳 校对；张小红 审核）