铜纳米颗粒对Colletotrichum gloeosporioides的杀菌作用与C-14α-去甲基酶的过表达有关

《European Journal of Plant Pathology》：Fungitoxicity of copper nanoparticles against Colletotrichum gloeosporioides is associated with C-14 alpha-demethylase overexpression

铜纳米颗粒（Cu-NPs）对柑橘和鳄梨果实炭疽病菌的抑菌效果及机制研究。结果显示Cu-NPs优于传统Cu(OH)?，通过诱导CgCyp51基因过表达干扰甾醇合成，并与DMI类杀菌剂产生交叉抗性，为环保杀菌剂开发提供新策略。

　　

摘要

由Colletotrichum真菌引起的炭疽病是影响多种水果（包括橄榄、柑橘和鳄梨）的最常见且最严重的采前和采后疾病之一。在化学控制方法受到杀菌剂抗性发展以及欧盟严格法规限制（导致许多传统杀菌剂成分被禁用的背景下，金属纳米颗粒（MNPs）成为控制病原体的有前景的环保替代品。本研究在体外和体内实验中探讨了铜纳米颗粒（Cu-NPs）对从橙子和鳄梨果实中分离出的Colletotrichum gloeosporioides菌株的有效性和潜在杀菌机制。结果显示，Cu-NPs在抑制菌丝生长和减轻病害症状方面优于其离子形式Cu(OH)₂（作为参考杀菌剂）。皮尔逊相关性分析表明，Cu-NPs与去甲基酶抑制剂（DMI）杀菌剂difenoconazole之间存在正交叉抗性。此外，观察到Cu-NPs与解毒抑制剂diethyl malate、piperonyl butoxide以及DMI类杀菌剂difenoconazole、prochloraz和prothioconazole之间存在显著的拮抗作用。进一步研究发现，Cu-NPs能够诱导CgCyp51基因的过表达，这至少部分解释了其对C. gloeosporioides的更强杀菌效果。总体而言，Cu-NPs作为C. gloeosporioides的替代杀菌剂具有巨大潜力，并通过多种机制优于传统治疗方法。首次发现其关键作用机制之一是干扰麦角甾醇的生物合成，这一机制通过Cu-NP作用后CgCyp51基因的显著上调得到了证实。