Nature Communications | 中国农业大学研发了高效防治马铃薯晚疫病的新型纳米“农药”！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者中国农大

由卵菌 Phytophthora infestans 引起的晚疫病是全球经济上最重要的马铃薯病害。它引发了 19 世纪中期的爱尔兰大饥荒，至今每年仍造成超过 60 亿美元的经济损失。以中国为例，根据中华人民共和国农业和农村部的官方统计，马铃薯晚疫病的发生面积高达总种植面积的 50.91%，年产量损失在 12.56 至 583.10 千吨之间。2012 年马铃薯晚疫病大爆发，受感染的总面积最高达 265 万公顷。马铃薯生产几乎完全依赖化学措施来控制晚疫病。然而，合成杀虫剂的频繁使用引发了环境、健康和安全问题。因此，应开发毒性更低、靶向性更强和环境可持续的替代性绿色技术。RNA 干扰（RNAi）是一种由双链 RNA（dsRNA）介导的保守调控机制，可沉默或抑制目标基因的表达。作物可直接喷洒针对植物病原体关键基因的dsRNA（喷雾诱导基因沉默，SIGS），诱导特异性沉默，从而为实现可持续的生态友好型病害管理提供了机会。

虽然灰霉病菌（Botrytis cinerea）等真菌能从环境中有效吸收 dsRNA ，但 P. infestans 却不容易吸收环境中的 dsRNA，这可能是由于其细胞壁的特性所致。在卵菌中，外源 RNA 的吸收效率低是鉴定基因功能和应用 RNA 杀菌剂的主要障碍。因此，SIGS 战略需要一种可靠的载体来打破 P. infestans 的 dsRNA 运送瓶颈。具有良好生物相容性的纳米颗粒可促进外源物质的转运，已被广泛应用于癌症治疗。科研人员之前的研究表明，纳米载体可加速胞吞作用，促进 dsRNA 跨细胞膜转运，从而实现高效细胞摄取。

2023年9月12日，国际权威学术期刊Nature Communications发表了中国农业大学的最新相关研究成果，题为High-efficiency green management of potato late blight by a self-assembled multicomponent nano-bioprotectant的研究论文。中国农业大学王晓丹和闫硕为论文的通讯作者。

在这篇文章中，科研人员以 dsRNA 和一种植物诱抗剂为基础，设计了一种用于马铃薯晚疫病防治的自组装多组分纳米生物保护剂。纳米技术克服了dsRNA对P. infestans的传递瓶颈，延长了RNAi保护窗口。纳米 dsRNA 的抗感染保护作用来自于一种协同机制，它增强了 dsRNA 的稳定性，优化了其在细胞内的有效传递。此外，纳米诱抗剂还能增强胞吞作用，扩大植物的系统防御反应。dsRNA和诱抗剂的共同递送可通过抑制病原体和增强植物防御机制两方面产生保护效果。在田间条件下，多组分纳米生物保护剂的防治效果优于商业合成杀虫剂。这项研究提出了一种生态友好型策略来治理毁灭性植物病虫害。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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