2026年7月9日，我院张帅副教授等人在国际知名期刊《Horticulture Research》（中科院一区TOP，影响因子9.5）在线发表了题为“Sulfur-Doped Carbon Dots Enable Rapid Salinity Tolerance Intervention for High-Quality Apple Production in Coastal Saline-Alkali Orchard”的最新研究成果，研究生苑雪为本文第一作者，张帅副教授、园艺学院由春香教授为本文共同通讯作者。
全球土壤盐碱化严重制约农业可持续发展，我国环渤海滨海盐碱区苹果产业长期受盐胁迫困扰，果树长势弱、果小味淡、储存期短。传统土壤改良、耐盐砧木选育、分子育种等方式周期长、成本高昂，难以快速落地。
针对上述问题，研究团队采用水热法开发了硫掺杂碳点材料（S-CDs）。化学表征证明，S-CDs表面富含还原性巯基，同时携带负电羧基，兼具优异的植株穿透转运能力与抗氧化活性。S-CDs拥有两大核心抗逆功能：高效清除盐胁迫产生的活性氧，同时促进根系钠离子外排，维持植株钾钠离子平衡。研究以拟南芥、番茄、苹果幼苗等多类材料开展盐、碱胁迫验证。施用S-CDs可显著降低植株氧化损伤，提升抗氧化酶活性，大幅降低体内钠离子、提高钾离子含量，在盐碱复合环境下均表现稳定，具备广谱作物适用性。
图1本文的设计思路与工作流程
转录组测序揭示作用机理，S-CDs 上调MAPK、ABC转运蛋白通路，调控离子稳态；同时激活WRKY、MYB等抗氧化转录因子，MdSOS1、MdNAC等耐盐关键基因显著高表达，协同构建离子平衡与活性氧清除双重抗逆体系。
图2 S-CDs材料在盐碱地苹果园的应用效果
团队在东营滨海盐碱苹果园开展“鲁丽”苹果田间试验，通过根部灌溉施用S-CDs，仅两个月就实现全方位提质，单果重提升80%，可溶性固形物增加14%，可滴定酸下降23.5%，糖酸比提升131.1%；果实硬度提高60.8%，冷藏后耐储性明显增强。
该技术对比传统改良方案优势显著：见效快，无需数年改良周期，两个月即可见效；可规模化量产，已完成20L量产合成方案，操作简单，适合果园大面积推广；适用多种作物，拓展空间广阔。
该研究工作得到了国家自然科学基金项目、区域联合基金项目、国家重点研发项目等项目资助。
