2026年3月20日，南京林业大学林学院青钱柳团队的张子洁博士为第一作者在Plant Physiology and Biochemistry上发表题为Different oxide nanoparticles enhancing salt tolerance in Cyclocarya paliurus via specific antioxidant strategies的研究论文。

  盐胁迫已成为全球范围内限制植物生长与生产力提升的重要环境因素。作为一种兼具生态、经济与药用价值的多功能树种，青钱柳（Cyclocarya paliurus）因其叶片富含生物活性物质而受到广泛关注，但其耐盐能力相对有限。尽管纳米生物学近年来发展迅速，不同纳米颗粒（NPs）在盐胁迫条件下是否会诱导木本植物形成差异化抗氧化策略仍缺乏系统认知。为填补这一研究空白，本研究在模拟自然环境条件下，系统探究了三种氧化物纳米颗粒（ZnO、MnO₂和SiO₂ NPs）对青钱柳表型、生理及分子响应的调控作用。通过整合加权基因共表达网络分析（WGCNA）、Copula图模型（CGM）与偏最小二乘路径模型（PLS-PM），首次构建了CGM-PLS-PM综合分析框架，用于机制性解析不同氧化物纳米颗粒介导的特异性抗盐响应模式。

  盐胁迫显著抑制青钱柳生长，并诱导H₂O₂、O₂•⁻及MDA大量积累（增加94–226%）。所有氧化物纳米颗粒均可有效缓解氧化损伤（ROS降低24–57%），但其作用机制呈现出三种显著差异化的抗氧化策略。ZnO-NPs通过激活ARR-B、WRKY及bZIP等调控因子，显著提升SOD、CAT和POD活性（提高58–127%），形成快速ROS拦截响应；MnO₂-NPs显著上调APX-MDHAR-DHAR-GR循环相关基因（提高1.2–6.6倍），并扩大AsA-GSH抗氧化库（提高2.1–9.5倍），从而强化酶促氧化还原再生过程；SiO₂-NPs则通过诱导MYB-bHLH调控模块及PAL-CHS-FLS黄酮合成通路，提高总黄酮含量49%，建立代谢缓冲型抗氧化防御机制。CGM进一步识别出不同NP处理下特异性的“基因-代谢物-性状”核心调控枢纽，而PLS-PM则定量揭示了各抗氧化路径对耐盐性的差异化因果贡献。

  本研究首次从系统生物学层面证实，氧化物纳米颗粒能够在木本药用植物中重构抗氧化调控网络，为优化氧化物纳米颗粒在提升植物耐盐性同时维持药用活性成分品质方面的应用提供了重要机制基础。

图7. Copula图模型（CGM）子网络分别展示了(a) ZnO-NPs、(b) MnO₂-NPs和(c) SiO₂-NPs处理下的调控网络，以及(d)偏最小二乘路径模型（PLS-PM）描述三种纳米颗粒处理的调控路径。对于各CGM处理，图中展示了条件依赖关系最强的节点。圆形表示基因，方形表示代谢物，三角形表示生理性状。各节点与处理中心之间的距离反映其在CGM网络中的相对接近程度。节点大小和连线长度不具有定量意义。对于PLS-PM模型，该模型整合了纳米颗粒输入（ZnO-NPs、MnO₂-NPs和SiO₂-NPs）与酶促及非酶促抗氧化过程、转录因子、通路基因和抗氧化代谢物之间的关系。箭头表示有向路径系数，R²值表示各潜变量被解释的方差比例。路径系数越强，表明结构模型中变量之间的关联越紧密。节点形状对应不同潜变量，线条粗细不具有定量意义。

 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2026.111230