中國(guó)農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，植物保護(hù)學(xué)院沈杰、閆碩團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所蘇曉峰研究員在Advanced Science上發(fā)表題為“Preparation of multifunctional nano-protectants for high-efficiency green control of anthracnose”的研究論文。該研究成功創(chuàng)制了一種防治芒果炭疽病的新型綠色納米保護(hù)劑，不僅可直接抑制芒果炭疽病侵染，還可進(jìn)一步放大植物的誘導(dǎo)抗病反應(yīng)，充分體現(xiàn)出了納米材料在病害防治領(lǐng)域的“控-促”作用。

 

　　炭疽菌（ Colletotrichum ）是一種全球性真菌，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，每年僅在中國(guó)就造成高達(dá)3億美元的經(jīng)濟(jì)損失。 C. gloeosporioides 具有潛伏感染特性，以菌絲體的形式保持潛伏狀態(tài)，直至果實(shí)成熟。傳統(tǒng)農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防治中發(fā)揮了不可替代的作用，但其在水溶液中的分散性差、顆粒大，限制了其生物活性，降低了在實(shí)際生產(chǎn)中的利用率。因此，亟待引入創(chuàng)新技術(shù)來(lái)提高農(nóng)藥的生物活性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的高效利用。

 

　　研究人員設(shè)計(jì)并合成了一種親水性和親脂性的雙嵌段聚合物（HLDP），通過(guò)疏水作用自發(fā)組裝殼聚糖（CS），形成納米級(jí)HLDP-CS保護(hù)劑。HLDP能顯著改善CS在葉片表面的潤(rùn)濕性能，降低接觸角并增加持留量，使得HLDP-CS納米保護(hù)劑具有更好的葉面附著性和植物吸收性能。芒果炭疽病菌帶負(fù)電荷，而HLDP和HLDP-CS納米保護(hù)劑帶正電荷。HLDP通過(guò)與炭疽病菌的電荷相互作用，可顯著破壞菌絲的細(xì)胞壁/細(xì)胞膜，作為活性成分直接抑制孢子萌發(fā)和菌絲生長(zhǎng)。通過(guò)RNA-seq分析發(fā)現(xiàn)，HLDP-CS納米保護(hù)劑可以抑制菌絲代謝并降低致病性。同時(shí)，多組學(xué)聯(lián)合分析表明，HLDP可以作為CS的助劑，加速植物次生代謝物（蘆丁、槲皮素等）和植物激素（SA、脫落酸等）的生物合成，增強(qiáng)植物免疫抗病反應(yīng)。

 

　　綜上所述，本研究開(kāi)發(fā)的HLDP-CS納米保護(hù)劑能直接抑制病原菌侵染，誘導(dǎo)增強(qiáng)植物的免疫反應(yīng)，充分展現(xiàn)出了納米材料在病害防控領(lǐng)域的“控-促”作用，提出了具有雙重協(xié)同機(jī)制的納米保護(hù)劑制備新策略。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院閆碩教授和中國(guó)農(nóng)科院生物技術(shù)所蘇曉峰研究員為該論文共同通訊作者，已出站博士后尹佳茗為論文第一作者（現(xiàn)入職浙江省農(nóng)科院湘湖實(shí)驗(yàn)室害蟲(chóng)行為調(diào)控團(tuán)隊(duì)）。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)沈杰教授、北京化工大學(xué)尹梅貞教授、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所程紅梅研究員等專家對(duì)本研究給予了重要支持。該研究受到了國(guó)家自然科學(xué)基金（32372631）、海南省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（324QN287）、中國(guó)高?？茖W(xué)基金（2024TC162）等項(xiàng)目的資助。