Fruit Res 精选2023 | 山东农业大学王小非团队研发了提高苹果果实钙含量的新型补钙剂

苹果是世界重要的水果作物，果实中的钙含量与果实品质、采后贮藏和货架期密切相关，苹果生产中，由于养分施用不合理，导致果实普遍缺钙，引起苦痘、水心等生理病害的产生，严重影响产业效益。植物主要通过根系吸收钙元素，在蒸腾拉力的作用下通过木质部向上运输，因此缺钙多出现在蒸腾作用弱的部位，如幼叶和果实，尤其是套袋果实，更容易引起果实缺钙。纳米肥料作为新型纳米工具之一，可为植物生长发育输送营养元素，并在农业生产上表现出优异的应用前景，但在调控果实钙吸收、提高果实品质方面，相关研究较少。

2023年4月，Fruit Research 在线发表了山东农业大学王小非团队题为Efficient enhancement of calcium content in apple by calcium-encapsulated carbon dots 的研究论文。本研究以尿素和葡萄糖酸钙为原料，采用水热法制备了一种钙包覆纳米碳点（Ca-CDs），并将其作为纳米钙肥，探究Ca-CDs对果树钙吸收利用的影响。

研究表明，Ca-CDs具有合成简单、溶解性高、不易钙化的特点；Ca-CDs在植物体内的运输是一种不受元素拮抗影响的被动扩散。同时，本研究发现Ca-CDs可以提高拟南芥的生物量、钙含量和叶绿素含量，降低丙二醛含量和相对电导率以缓解拟南芥的缺钙胁迫。

图3 Ca-CDs处理对缺钙拟南芥幼苗的影响

T1：缺Ca；T2：Ca-CDs；T3：CaCl2

随后，本研究以5年生烟富3/M26为试材，采用叶面喷施和根部浇灌两种处理方式，研究Ca-CDs对苹果生长发育期内钙含量、硬度等生理指标的影响。结果表明：Ca-CDs可以显著增加苹果果实的钙含量和硬度，提高苹果品质，包括可溶性糖含量、果胶含量等。

图4 Ca-CDs处理对苹果果实的影响

T1：水；T2：喷施原液；T3：喷施Ca-CDs；T4：根施原液；T5：根施Ca-CDs

综上，本研究设计开发了一种新型植物纳米级补钙剂，文章结果证明Ca-CDs在农业领域具有较大的应用潜力，为促进苹果果实钙吸收，提高果实品质提供了一条新途径。

山东农业大学2020级硕士研究生王冠珠为论文的第一作者，山东农业大学园艺科学与工程学院王小非教授、化学与材料科学学院张帅副教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金，国家现代农业产业技术体系等项目的资助。

通讯作者介绍

王小非，山东农业大学园艺科学与工程学院教授。国家苹果产业技术体系岗位科学家、山东省科技特派员。近年来主持国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系专项、国家重点研发等课题10余项；以第一和通讯作者发表学术论文60余篇，其中SCI论文40余篇（中科院一区论文17篇），总被引2700余次，h指数27；主编和参编中英文著作4部，授权国家发明专利7项；担任4份国际学术期刊编辑或客座编辑；获省部级科技奖励2项。

研究方向：（1）果树果实品质形成机理与调控技术；（2）果树碳氮营养互作。

原文链接：

https://doi.org/10.48130/FruRes-2023-0010

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About Fruit Research

Fruit Research 是一本开放获取的国际期刊，致力于传播果树研究领域的最新进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述和方法和观点。目前期刊已被Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。

期刊官网：

www.maxapress.com/frures

投稿网址：

mc03.manuscriptcentral.com/frures

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