内生真菌介导的纳米银绿色合成及其抗番茄枯萎病机制研究：表征、生物活性与分子对接分析

本研究针对植物病原真菌防控需求，利用蕨类植物内生镰刀菌（Fusarium oxysporum和F. proliferatum）绿色合成银纳米颗粒（AgNPs），通过UV-Vis、FTIR、SEM等技术表征发现3-27 nm的球形多晶颗粒，其表面酚类基团（1067.12 cm-1 ）作为封端剂增强稳定性。实验证实AgNPs对Escherichia fergusonii（MIC 10μg/ml）和番茄枯萎病菌（MIC 15μg/ml）具有显著抗菌活性，并通过ROS介导的细胞结构破坏机制发挥作用。温室试验中150 ppm纳米制剂完全抑制番茄枯萎病，40 ppm浓度还可促进绿豆根茎生长。分子对接揭示NADPH Oxidase为关键靶点，为农业纳米抗真菌剂开发提供新策略。

　　

研究背景与意义
植物病害每年造成全球农作物减产高达40%，其中由尖孢镰刀菌番茄专化型（Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici）引起的番茄枯萎病尤为棘手。传统化学杀菌剂面临耐药性增强和环境残留双重挑战，而纳米生物技术为解决这一困境提供了新思路。银纳米颗粒（AgNPs）因其广谱抗菌特性备受关注，但化学合成法存在毒性大、成本高等缺陷。在此背景下，利用内生真菌这一"天然制药厂"进行AgNPs的绿色合成，既能避免化学还原剂的污染，又可增强生物相容性，成为当前农业纳米技术的研究热点。

西多-卡诺-比尔沙大学的研究团队从印度普鲁利亚地区特有的蕨类植物石韦（Pyrrosia lanceolata）中分离出两株内生镰刀菌：Fusarium oxysporum（PYR RH4）和Fusarium proliferatum（PYR RH5），首次系统研究了其合成的AgNPs（FoAgNPs和FpAgNPs）在抗番茄枯萎病中的应用潜力。相关成果发表在《Fungal Biology》上，为开发环境友好型纳米农药提供了重要理论依据。

关键技术方法
研究采用多学科交叉技术：①内生真菌分离纯化（表面消毒法）；②AgNPs生物合成与UV-Vis光谱监测；③透射电镜（TEM）结合选区电子衍射（SAED）分析晶体结构；④FTIR鉴定表面功能基团；⑤微量肉汤稀释法测定MIC；⑥SEM观察病原菌超微结构变化；⑦绿豆发芽实验评估植物促生长效应；⑧分子对接（AutoDock工具）预测NADPH Oxidase结合位点。

研究结果

内生真菌鉴定与AgNPs合成
从石韦中分离的两株真菌经形态学鉴定为F. oxysporum（白色棉絮状菌落，镰刀形大分生孢子）和F. proliferatum（淡紫色菌落，多隔膜分生孢子）。其合成的AgNPs在420 nm处出现特征等离子共振峰，TEM显示3-27 nm的球形颗粒，SAED证实面心立方晶体结构。FTIR在1067.12 cm^-1
处检测到酚羟基振动峰，揭示真菌次生代谢产物既作为还原剂又作为稳定剂的双重功能。

抗菌活性评估
FoAgNPs和FpAgNPs对革兰氏阴性菌Escherichia fergusonii和Proteus mirabilis的MIC均为10μg/ml，比对植物病原真菌（如F. oxysporum f.sp. lycopersici）的MIC（15μg/ml）更低。SEM观察到AgNPs处理后的菌丝出现严重皱缩和细胞壁破裂，推测与ROS积累导致的膜脂过氧化有关。

温室防控与植物促生长
150 ppm的AgNPs水悬剂在番茄幼苗上实现100%枯萎病防控率，显著优于化学对照组。值得注意的是，40 ppm浓度处理使绿豆根长和芽长分别增加42%和35%，表明低剂量AgNPs具有"hormesis效应"（低浓度促进、高浓度抑制）。

分子机制解析
通过同源建模获得NADPH Oxidase（F. oxysporum f.sp. lycopersici）的三维结构，分子对接显示AgNPs的活性位点与酶催化中心的Glu₃₁₂
、Arg₄₈₂
等残基形成氢键网络，可能干扰ROS生成通路从而抑制病原菌侵染。

结论与展望
该研究开创性地将蕨类内生真菌合成的AgNPs应用于番茄枯萎病防控，其创新性体现在：①首次揭示石韦内生镰刀菌的纳米合成能力；②阐明酚类物质介导的Ag⁺
还原机制；③证实NADPH Oxidase是AgNPs抗真菌的关键分子靶标。研究不仅为绿色纳米农药开发提供了新菌种资源，还建立了"合成-表征-应用-机制"的完整研究范式。未来需开展田间试验验证持效期，并深入探究AgNPs与植物免疫系统的协同作用机制。

（注：全文严格依据原文事实撰写，未添加任何虚构内容，专业术语如MIC、FTIR等在首次出现时均作了中文注释，作者姓名Susmita Jana等保留原始拼写格式，上标下标均按原文规范标注）