近日，中国农业科学院植物保护研究所与国内外多家单位合作，在《自然-纳米技术》（Nature Nanotechnology）（影响因子40.523）发表题为“Nano-enabled strategies to enhance biological nitrogen fixation”的文章。
文中指出，减少氮肥的施用是缓解粮食不安全和全球变暖的关键战略，提高生物固氮能力是加强粮食安全生产的有效策略。天然的生物固氮系统受到多种因素的制约，虽然有益微生物可通过各种机制增强生物固氮，包括激素调节和养分输送，但在田间使用成本较高，因此需要开发可持续增强生物固氮的新策略。基于纳米材料靶向递送机制、精密释放以及对植物生长的调节作用等特点，科学家们提出了改善生物固氮的纳米策略（图1）。将纳米材料作为靶向特定细胞器递送平台，将有助于增强光合作用，支持高效生物固氮。
全球气候变化迅速，提高生物固氮是减少合成氮肥使用、减轻温室气体排放的重要途径，开发固氮谷类作物一直是农业科学家的长期目标。纳米技术可将基因直接递送到叶绿体中，促进固氮作用，纳米材料可实现精确递送和调节植物生长，纳米策略可扩展到更为广泛的植物物种，具备广阔的应用前景。
