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马铃薯块茎蛾（PTM）严重威胁马铃薯种植，化学防治存在诸多弊端。研究人员用脱落酸（ABA）合成银纳米颗粒（AgNPs）和氧化铜纳米颗粒（CuONPs）防治 PTM。结果显示，这些纳米颗粒能显著抑制 PTM 幼虫生长，为害虫防治提供新方向。
在广袤的农田里，马铃薯作为全球重要的粮食作物，深受人们喜爱。然而，一种名为马铃薯块茎蛾（Phthorimaea operculella，简称 PTM）的害虫却成为了马铃薯种植的 “噩梦”。这种害虫在热带和亚热带地区肆虐，幼虫不仅啃食马铃薯植株的叶片、茎和叶柄，还会钻进储存的块茎中，造成巨大的损失，严重时可导致产量损失 50 - 100%，而且受侵害的块茎品质下降，还容易被病原体侵染，无法进入市场销售。
目前，化学农药是防治 PTM 最常用的方法，但它就像一把 “双刃剑”。一方面，它能有效控制害虫；另一方面，却给人类健康和环境带来了巨大威胁。农药会在人体内逐渐积累，还会破坏自然生态系统的平衡。更糟糕的是，昆虫在长期接触农药后，逐渐产生了抗药性，出现了难以对付的 “超级害虫”。因此，寻找一种环保、有效的 PTM 防治新方法，成为了全球马铃薯产业可持续发展的关键。
在这样的背景下，来自浙江大学昆虫科学研究所等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于纳米技术，尝试用脱落酸（Abscisic acid，ABA）作为还原剂和稳定剂，合成银纳米颗粒（Silver nanoparticles，AgNPs）和氧化铜纳米颗粒（Copper oxide nanoparticles，CuONPs），并探究这些纳米颗粒对 PTM 的防治效果。该研究成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》上，为马铃薯块茎蛾的防治开辟了新的道路。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：通过溶液反应合成 AgNPs 和 CuONPs；运用 UV - Vis 光谱、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等多种手段对纳米颗粒进行表征；采用幼虫喷雾和叶片浸渍法开展生物测定，评估纳米颗粒对 PTM 幼虫的杀虫效果；测定 PTM 幼虫消化酶活性，探究纳米颗粒对其消化系统的影响；对幼虫中肠进行组织学评估，观察纳米颗粒对中肠结构的作用。
纳米颗粒的合成与表征
研究人员成功利用 ABA 合成了 AgNPs 和 CuONPs。UV - Vis 光谱显示，AgNPs 在 430nm 处有明显的等离子体共振峰，表明其成功合成且未发生聚集；SEM 和 TEM 图像显示，AgNPs 呈球形或立方结构，平均粒径为 35.8nm，分散均匀。CuONPs 在 290nm 处有吸收峰，SEM 和 TEM 图像显示其具有多孔的橄榄球片状结构，平均厚度为 68.5nm ，纯度较高。这些结果表明，利用 ABA 成功合成了具有特定结构和性质的纳米颗粒。
纳米颗粒对 PTM 幼虫的杀虫效果
生物测定结果表明，AgNPs 和 CuONPs 对 PTM 幼虫均具有显著的杀虫效果，且浓度越高，幼虫死亡率越高。幼虫喷雾法的效果优于叶片浸渍法，AgNPs 和 CuONPs 在幼虫喷雾法中的半数致死浓度（LC50）分别为 670mg/L 和 1320mg/L，这表明幼虫喷雾能使纳米颗粒更有效地接触幼虫，提高杀虫效率。
纳米颗粒对 PTM 幼虫消化酶活性的影响
研究发现，AgNPs 和 CuONPs 显著影响了 PTM 幼虫的消化酶活性。α - 淀粉酶、β - 葡萄糖苷酶、脂肪酶、蛋白酶和胰蛋白酶的活性均显著降低，这可能导致幼虫对食物的消化和营养吸收受到阻碍，进而影响其生长发育。而酸性磷酸酶活性则显著增加，这可能与幼虫的解毒过程或应对纳米颗粒的应激反应有关 。
纳米颗粒对 PTM 幼虫中肠组织学的影响
组织学评估显示，AgNPs 和 CuONPs 对 PTM 幼虫的中肠造成了明显损伤。中肠上皮层和围食膜受损，细胞核分散，细胞结构遭到破坏。这进一步证明了纳米颗粒对幼虫消化系统的破坏作用，影响了幼虫的正常生理功能。
研究表明，ABA 可作为一种有效、经济且环保的还原剂，用于合成 AgNPs 和 CuONPs。这些纳米颗粒，尤其是通过幼虫喷雾施用时，对 PTM 幼虫具有显著的杀虫效果。其作用机制可能是通过影响幼虫的消化酶活性，破坏中肠结构，最终导致幼虫死亡。这一研究为 PTM 的防治提供了一种有前景的替代方法，有望减少化学农药的使用，降低对环境和人类健康的危害。不过，研究人员也指出，还需要进一步开展田间试验，验证纳米颗粒在实际农业生产中的效果，并评估其对非靶标生物的影响，以实现对 PTM 更有效、更安全的治理。
