近日，我院贾玉山教授团队在国际知名学术期刊《Journal of Nanobiotechnology》（中科院一区Top期刊，IF=10.6）发表了研究论文“Metabolomics combined with physiology and transcriptomics reveal the regulation of key nitrogen metabolic pathways in alfalfa by foliar spraying with nano-selenium”。2022级孙鹏波博士为该论文第一作者，草业学院贾玉山教授、格根图教授和王志军副教授共同指导。该研究得到国家牧草产业技术体系（CARS-34-25）、国家草业技术创新中心（筹）（CCPTZX2023B07）的资助。特别鸣谢内蒙古自治区农牧业科学院草原研究所李子钦研究员对本论文试验材料及研究思路的支持和帮助。

图1 论文首页

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）作为一种高蛋白、富硒能力强、营养价值较高的牧草，在农业经济及功能性食品开发中扮演着重要角色。随着功能农业及纳米技术的高速发展，针对全球“隐形饥饿”问题，富硒苜蓿的开发对于功能农业创新产业链布局具有重要地位。为此，本研究基于¹⁵N同位素标记技术，利用转录组学和代谢组学相结合的手段，深入解析了纳米硒对紫花苜蓿氮代谢及相关途径的调控。研究结果表明，纳米硒显著提高了紫花苜蓿不同时期的NiR、NR、GOGAT、GS及光合效率，从而显著增强紫花苜蓿根、茎、叶、地上部分中DM及其对¹⁵N的吸收、分配能力，提高了各器官氮的累积量。转录组和代谢组表明，纳米硒主要影响“氨基酸生物合成”、“淀粉和蔗糖代谢”、“戊糖和葡萄糖醛酸相互转化”、“磷酸戊糖途径”和“类黄酮生物合成”等途径。在纳米硒处理的早期，通过调节NR、Nir、GS、GOGAT等基因的表达来调控氮代谢、糖代谢和类黄酮代谢途径，增加了谷氨酸、组氨酸、松柏苷、根皮苷等有益物质的积累，从而促进植物对氮的积累。本研究，首次揭示了纳米硒对紫花苜蓿氮代谢的机理，为纳米硒在农业领域的安全高效应用提供了理论依据。

图2 关键代谢通路