2022年2月8日，浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院趙金浩教授團(tuán)隊在《ACS Nano》在線發(fā)表了題為“pH-Responsive On-Demand Alkaloids Release from Core–Shell ZnO@ZIF-8 Nanosphere for Synergistic Control of Bacterial Wilt Disease”的研究論文，該研究建立了一種ZnO@ZIF-8納米核殼結(jié)構(gòu)酸控釋放小檗堿、協(xié)同高效防治番茄青枯病的新方法。

 

　　細(xì)菌性青枯病是一種由青枯雷爾氏桿菌（Ralstonia solanacearum）引起的毀滅性土傳病害，侵染后可造成番茄、土豆、煙草和香蕉等經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量嚴(yán)重受損甚至絕收。2018年農(nóng)用鏈霉素在我國被禁用后，市場上一直缺乏高效防治青枯病的殺菌劑。

 

　　植物源天然產(chǎn)物小檗堿雖然能通過抑制青枯病菌DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄而達(dá)到防治效果，但小檗堿很難直接滲透到細(xì)胞質(zhì)中，因此其藥效欠佳、起效較慢。本研究通過原位生長法制備了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的ZnO@ZIF-8納米球。結(jié)果表明，負(fù)載小檗堿的Ber@ZnO-ZIF-8，既能誘導(dǎo)大量活性氧（ROS）的生成，造成細(xì)菌DNA的損傷、細(xì)胞質(zhì)的泄漏和細(xì)胞膜通透性的改變，同時在易誘發(fā)青枯病的酸性環(huán)境中快速釋放的小檗堿更易滲透進(jìn)細(xì)菌體內(nèi)與DNA結(jié)合，從而產(chǎn)生高效的協(xié)同殺菌作用。體外生測顯示，該納米復(fù)合物在減少小檗堿15倍用量的前提下，相比小檗堿原藥的活性依然能夠提高4.2倍，具有顯著的增效作用，且盆栽實驗發(fā)現(xiàn)該體系能夠有效地延緩番茄青枯病的發(fā)病時間、減少發(fā)病率。該研究為土傳細(xì)菌病害的高效防治、智能釋放農(nóng)藥新制劑的設(shè)計、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了新啟示。

 

　　浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院博士生梁文龍為論文第一作者，趙金浩教授為通訊作者。

 

　　論文鏈接： https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09724