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为解决梨火疫病防治难题,来自伊朗费尔多西大学(Ferdowsi University of Mashhad)的研究人员开展了利用苹果、梨和榅桲叶提取物合成银纳米颗粒(SNPs)防治梨火疫病的研究。结果表明 SNPs 能有效抑制病原菌,减少果实腐烂和叶片细胞死亡,为梨火疫病防治提供新策略。
在水果种植的领域中,梨火疫病就像一场可怕的噩梦,时刻威胁着梨树的健康。这种由解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)引起的病害,在全球范围内肆虐,给梨产业带来了巨大的经济损失。传统的化学防治手段,如使用铜化合物和链霉素,不仅存在环境污染问题,还容易使病原菌产生抗药性,可谓是 “按下葫芦浮起瓢”。因此,寻找一种绿色、高效的防治方法迫在眉睫。
伊朗费尔多西大学(Ferdowsi University of Mashhad)的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们聚焦于银纳米颗粒(Silver Nanoparticles,SNPs),试图探索其在防治梨火疫病方面的潜力。这项研究成果发表在《Heliyon》杂志上,为果树病害防治领域注入了新的希望。
研究人员在探索的道路上采用了多种技术方法。他们从苹果、梨和榅桲的叶子中提取物质,用于合成 SNPs。利用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等技术,对 SNPs 的形态和尺寸进行精确测定。通过最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)的测定,来评估 SNPs 对解淀粉欧文氏菌的抑制和杀灭能力。还进行了体内实验,观察 SNPs 对梨果实软腐病的防治效果,并测定细胞死亡情况,以此探究 SNPs 的作用机制。
研究结果令人欣喜。首先,通过视觉观察和紫外 - 可见光谱(UV - Vis)技术发现,利用植物叶提取物成功合成了 SNPs,溶液颜色的变化以及光谱中的特征峰就是有力的证明。X 射线衍射(XRD)分析表明,合成的 SNPs 具有特定的晶体结构,其特征峰与标准晶体平面的布拉格反射相对应。能量色散 X 射线光谱(EDX)分析进一步确认了样品中银元素的存在,为 SNPs 的合成提供了更坚实的证据。
在 TEM 和 AFM 的观察下,发现大多数 SNPs 呈现球形和六边形,且尺寸分布在一定范围内,这一发现为理解 SNPs 的物理特性奠定了基础。动态光散射(DLS)分析则更精确地测量了 SNPs 的尺寸,得到了诸如 Z 平均粒径和多分散指数(PDI)等重要参数,对 SNPs 的性质有了更深入的认识。
MIC 和 MBC 的测量结果显示,不同来源的 SNPs 对解淀粉欧文氏菌的抑制和杀灭能力存在差异。其中,苹果来源的 SNPs 表现最为突出,其 MIC 为 6.25 μg/mL,MBC 为 12.5 μg/mL,这表明苹果来源的 SNPs 在较低浓度下就能有效抑制病原菌的生长和繁殖。
体内实验的结果更是振奋人心。SNPs 处理后的梨果实,与仅接种病原菌的对照组相比,腐烂症状明显减轻。具体来说,SNPs - 苹果、SNPs - 榅桲和 SNPs - 梨分别使果实腐烂率降低了 14.5%、22.6% 和 34.5%,这充分证明了 SNPs 在实际应用中的有效性。
对细胞死亡的测量发现,预先用 SNPs 处理梨树叶,在病原菌侵染后,细胞死亡数量显著减少。这意味着 SNPs 能够保护梨树叶免受病原菌的侵害,维持细胞的正常生理功能。
综合研究结论和讨论部分,这项研究具有重要的意义。植物材料合成 SNPs 的方法简单、环保,避免了传统化学合成方法带来的环境污染问题。SNPs 对梨火疫病病原菌具有显著的抑制作用,无论是在体外实验还是体内实验中,都表现出良好的抗菌效果。这为梨火疫病的防治提供了一种全新的、绿色的策略,有望在农业生产中得到广泛应用,减少化学农药的使用,保障水果的产量和质量。同时,该研究也为其他植物病害的防治提供了新思路,推动了纳米生物技术在农业领域的发展。然而,目前对于 SNPs 在环境中的长期影响以及对人体健康的潜在风险还需要进一步研究。未来的研究可以朝着优化 SNPs 的合成工艺、深入探究其作用机制以及评估其生态安全性等方向展开,让这项研究成果更好地服务于农业生产和人类健康。