近日,安徽农业大学农产品质量安全危害因子与风险控制安徽省重点实验室吴祥为教授、王毅教授团队在《ACS Nano》(中科院一区,IF=16)在线发表了题为“Cellulase- and pH-stimulating selenium nanopesticide enhances antifungal efficacy to anthracnose: Action mechanism and environmental safety”的封面文章配资十大正规公司,成功构建了一种具有双刺激响应特性的纳米农药递送系统,为减少化学农药的使用及其对环境的影响提供了重要理论依据。
传统农药因界面迁移不可控性和非特异性吸附,导致农药利用率较低,引发对非靶标生物的毒性效应、土壤持久性污染物残留及水体污染等环境风险,已成为制约农业可持续发展的重要瓶颈。基于此,如何提高农药利用效率、减少环境压力并推动农药减量化成为亟待解决的科学问题。
研究团队开发了一种基于pH值与纤维素酶双重刺激响应的纳米农药系统,通过将羟丙基纤维素(HPC)包覆在介孔纳米硒(MSe)表面并加载杀菌剂吡噻菌胺(PEN)。研究发现,纳米农药HPC@PEN@MSe在酸性条件下的吡噻菌胺释放量大幅增加,且在纤维素酶的作用下,释放量提高了6.1倍。该纳米农药能够通过积累活性氧(ROS)促进病原细胞损伤,在抗真菌活性方面比市售20%吡噻菌胺悬浮剂高出3.2倍。盆栽实验表明,喷施该纳米农药的黄瓜植株抗氧化酶活性显著提高、抗病性增强,施药14天后仍维持防治效果,且未对植物生长产生负面影响。该研究为减少化学农药使用并实现有效病害防治提供了创新的绿色环保策略。
安徽农业大学资源与环境学院已毕业的生态学博士研究生王静媛为论文第一作者,吴祥为教授和王毅教授为论文的共同通讯作者,安徽农业大学为论文第一完成单位与通讯作者单位。特别感谢密歇根州立大学李晖教授在研究过程中提供的宝贵意见,同时感谢安徽农业大学生物技术中心胡经纬老师对该研究的帮助。
该研究得到国家自然科学基金、安徽省自然科学优青项目和合肥综合性国家科学中心大健康研究院食品营养健康联合研究中心项目等项目资助。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c05437
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