华中农业大学博士生以第一作者在一区top期刊(IF=7.7)发表柑橘黄龙病的纳米防治技术研究上的新进展

学术   2024-10-23 11:19   法国  

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。

图一 MoS2-CS NPs作用机理

图二 MoS2-CS NPs的抗菌活性
a. MoS2-CS NPs对细菌膜的破坏;b. 黄龙病病菌;c. RM1021;d. 软腐菌;e. 柑橘溃疡菌;f. RM1021、软腐菌、柑橘溃疡菌抗菌涂布试验;h.对柑橘溃疡菌的膜作用电镜图.

(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。

图3 MoS2-CS NPs的抗氧化酶活性调节
a.CAT酶活;b. SOD酶活;d. CAT基因上调;d. SOD基因上调

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。

审核人:韩鹤友 丁芳
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135528

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