纳米粒子通过根部成功地将遗传物质传递给植物

昆士兰大学的研究人员首次通过植物根部将遗传物质引入植物，为作物的快速改良开辟了一条潜在途径。这项研究发表在《自然植物》上

昆士兰大学化学与分子生物科学学院的Bernard Carroll教授表示，纳米粒子技术可以帮助微调植物基因，以提高作物产量和改善食品质量

卡罗尔教授说：“传统的植物育种和基因改造需要几代人才能生产出新的作物品种，这既费时又昂贵。”

“我们成功地让植物根部吸收了一种良性纳米颗粒，该颗粒是由UQ的Gordon Xu教授团队开发的，用于在动物体内提供疫苗和癌症治疗。

”植物细胞壁坚硬且类似木材，比人类或动物细胞更坚硬，因此我们在纳米颗粒上涂上了一种蛋白质，可以轻轻地松开植物细胞壁

“蛋白质涂层帮助纳米粒子突破细胞壁，首次将合成的mRNA货物输送到植物中。”

mRNA是天然信使分子，含有构建和增强所有形式生命的遗传指令

研究小组使用纳米颗粒将合成的mRNA传递到多种植物物种中，包括拟南芥，拟南芥是广泛用于遗传研究的油菜和卷心菜家族的微型成员

卡罗尔教授说：“令人惊讶的是，纳米粒子并没有在进入的第一个细胞中输送所有的负载，而是随着水在植物中传播，在传播过程中分配mRNA。”

“这很令人兴奋，因为随着进一步的改进，这项技术在未来有可能被用来更快地生产新的作物品种。

”通过进一步的研究，我们可以针对作物的风味或质量等问题，在不需要十年的杂交或基因改造的情况下获得新品种

“与mRNA疫苗产生蛋白质刺激免疫系统然后降解的方式类似，我们传递到植物中的mRNA是短暂表达的，然后消失。”

纳米粒子技术已获得昆士兰大学商业化公司UniQuest的专利，该公司现在寻求合作伙伴进一步开发该技术。研究团队包括昆士兰大学澳大利亚生物工程与纳米技术研究所和昆士兰农业与食品创新联盟的Zhi Pin（Gordon）Xu教授和Jiaxi Yong博士 More information: Jiaxi Yong et al, Lysozyme-coated nanoparticles for active uptake and delivery of synthetic RNA and plasmid-encoded genes in plants, Nature Plants (2025). DOI: 10.1038/s41477-024-01882-x

Journal information: Nature Plants