近日,华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、纳米化学生物学团队韩鹤友教授课题组在International Journal of Biological Macromolecules发表题为“A Two-in-One Molybdenum Disulfide-Chitosan Nanoparticles System for Activating Plant Defense Mechanisms and Reactive Oxygen Species to Treat Citrus Huanglongbing”的研究论文。该论文详细研究了柑橘黄龙病的纳米防治新技术。
该研究制备了一种壳聚糖修饰的纳米二硫化钼抗菌体系,主要研究内容及结果如下:(1)图1所示,MoS2-CS NPs通过引起细菌表面膜皱缩和物理刺穿,破坏了细菌的细胞结构;上调了抗氧化酶活性,降低ROS给植物带来的损伤;显著增强了MoS2的抑菌活性。
(2)图2的体外模拟抗菌试验结果显示,对黄龙病菌同属的根瘤菌RM1021、柑橘溃疡菌、软腐菌的抑制效果均达到90%(图2. c-d、h所示);在活体植株上对黄龙病菌抑制效果达90%(图2. b)。
(3)图3的实验结果表明,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)分别上调114.33%、141.12%(图3. a-b)及相关基因分别上调5.78±1.94倍和4.53±1.87倍,减轻了氧化应激对植物的损害。
综上,本研究为柑橘黄龙病的防治提供了一种纳米技术新策略,
华中农业大学博士生邓桂云、李烁钧和硕士生陆飞帆为论文的共同第一作者,韩鹤友教授和丁芳教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目(2021YFD1400803)的资助。