【Angew.Chem.Int.Ed.】配体工程增强Zr-MOF纳米晶的磷酸酶特性作为调节剂缓解植物低磷胁迫-东北林业大学

背景：在气候变化和全球人口增长的背景下，粮食安全和生态安全日益紧迫。磷是植物生长的必需元素，但土壤中大部分磷以有机形式存在，植物无法直接利用，导致低磷胁迫，抑制植物生长。研究目的：开发一种可持续的方法来缓解植物低磷胁迫，通过配体工程增强Zr-MOF纳米晶的磷酸酶特性，使其能够催化分解土壤有机磷为植物可利用的无机磷酸盐。结论：配体工程通过增强路易斯酸性，显著提升了Zr-MOF纳米晶的磷酸酶性能，其中Zr(F)-MOF纳米晶表现出高催化活性。该纳米酶能有效缓解磷缺乏胁迫，改善植物根系发育、叶片表型和光合性能，使受胁迫植物的生长恢复至正常水平的70%以上，并通过代谢组学揭示了相关的抗逆途径。这项工作为植物磷胁迫提供了基于纳米技术的系统解决方案。