近日，华中农业大学植物科学技术学院李建洪教授领衔的农药毒理学与有害生物抗药性团队在植物细菌性病害绿色防控领域取得重要研究进展。相关研究成果以“Enhanced Control of Tomato Bacterial Wilt Using a Triple-Responsive Nanopesticide with Self-Supplying Reactive Oxygen Species”为题在国际学术期刊Advanced Functional Materials上发表。
研究团队成功构建了一种具备活性氧自供应功能的三重响应型纳米农药平台，有效抑制了番茄青枯病的致病菌——青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）的繁殖，并深入阐释了其协同增效的作用机制，为番茄青枯病的高效绿色防控提供了新思路。
番茄青枯病是一种典型的细菌性土传病害，严重影响番茄的产量与品质。天然产物小檗碱作为广谱抗菌活性物质，在防控植物病原菌方面具有独特优势。其盐酸盐形式虽具有较强生物活性，但在实际应用中仍面临水溶性差、穿透细菌细胞膜能力弱、在土壤中稳定性差等问题，这些问题限制了其在农业中的推广应用。
活性氧自供应型纳米平台的制备及作用机制
针对上述难题，研究人员创新性地将盐酸小檗碱与过氧化铜纳米粒子、介孔有机硅纳米载体以及羟丙基纤维素相结合，构建出一种具备pH、谷胱甘肽和纤维素酶三重响应释放特性的纳米递送平台。该平台可实现药物在靶点微环境中的精准释放，同时通过自供应活性氧介导细菌细胞膜破坏、细胞质泄漏及核样体结构解体，显著增强抑菌效果。机制研究表明，该纳米平台不仅在结构上实现了药物与活性氧的协同释放，还能有效下调病原菌致病关键基因（phcA、hrpB、pehC、epsE）和运动相关基因（filA）的表达，从多个层面抑制病菌活性。温室盆栽实验证实，该平台可显著降低番茄青枯病的发病率与危害程度。同时，该平台对番茄植株表现出良好的生物相容性，无明显不良影响。
本研究创新性地提出了融合“刺激响应控释”与“自供应活性氧抗菌”的协同防控策略，为植物细菌性病害提供了技术先进、环境友好的治理方案，所构建的纳米平台展现出广阔的应用潜力。
植物科学技术学院博士研究生张钊玚为论文第一作者，何顺教授为论文通讯作者，李建洪教授、万虎教授、马洪菊副教授和马康生副教授共同参与了项目指导，该研究得到了国家重点研发计划的资助。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202504824
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