植物基因工程是定向改造植物遗传性状、实现植物精准育种的有力手段。在气候变化和人口增长的情况下，植物基因工程技术将在改善作物的产量、品质和抗逆性方面表型出突出的优势。而如何高效地将外源基因导入到植物细胞，是植物基因工程技术的关键。传统的转基因技术体系（农杆菌转化、基因枪等）具有高度的物种依赖性，且费时费力。近年来兴起的纳米材料介导的外源基因递送技术，有望克服这些缺陷，显著提高植物遗传转化的效率。
纳米材料作为基因递送载体已广泛应用于动物转基因，其在植物基因转化中的应用才刚刚起步，但已显示出其独特的优势。近日，合肥工业大学王峰教授和安徽农业大学张照亮教授联合在Advanced Materials 发表综述文章“Nanotechnology strategies for plant genetic engineering”，在分析传统植物基因转化体系和纳米技术特点的基础上，聚焦纳米技术基因递送策略，综述碳管、磁性纳米材料、多孔硅、纳米金、脂质体等不同纳米材料在植物基因递送中的应用，并讨论了这些材料应用于植物的局限性、改进的策略以及未来的发展的方向，以期为提高植物遗传转化的效率和应用范围提供新的思路。需要指出的是，纳米技术在植物基因转化中的应用仍处于初级阶段，所存在的问题并不比农杆菌介导的基因转化和基因枪少，仍需要大量具有交叉背景的科研工作者投入其中进行研究。
合肥工业大学博士生闫勇、硕士生朱肖俊、硕士生余月是本文的共同第一作者。合肥工业大学的王峰教授和安徽农业大学的张照亮教授是本文的通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金、茶树生物学与资源利用国家重点实验室开放基金、安徽省杰出青年基金、中央高校基本科研基金、安徽省重点研发计划的支持。
Nanotechnology strategies for plant genetic engineering
Yong Yan, Xiaojun Zhu, Yue Yu, Chao Li, Zhaoliang Zhang*, F. Wang*
Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202106945
王峰，合肥工业大学食品与生物工程学院教授。2012年获中国科学技术大学博士学位。2012年11月到2016年10月在加拿大滑铁卢大学化学系及纳米技术研究所从事博士后研究。王峰博士近年来一直致力于研究纳米-生物膜界面，在纳米材料与脂质体、细胞膜、核酸的相互作用领域取得了多项高水平研究成果。以第一、通讯作者身份在J. Am. Chem. Soc.（1篇），Angew. Chem. Int. Ed.（1篇），Adv. Mater.（2篇），ACS Nano（2篇），Small（2篇），Anal. Chem.（2篇）等国际期刊上发表28篇学术论文。论文共被引3057次（数据来自谷歌学术）。主持基金包括国家自然科学基金（3项）、安徽省自然科学基金等。
https://www.x-mol.com/university/faculty/115540
http://wangf.hfut.edu.cn/
张照亮，教授，安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室课题组长。中科院遗传与发育生物学研究所博士，美国明尼苏达大学和加州大学戴维斯分校博士后。入选国家和安徽省高层次人才引进计划和安徽省特聘教授。主持国家自然科学基金面上项目、安徽省重大科技专项等科研项目。研究方向为茶树中茶氨酸代谢和转运的分子机理、环境因素影响茶叶品质形成的表观遗传机理。在Nature Plants，Plant Cell，Plant Biotechnology Journal，Plant Journal等期刊上发表论文20余篇。
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