综述:纳米技术在小麦赤霉病防治中的应用进展与未来展望

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Physiological and Molecular Plant Pathology 2.8

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  这篇综述系统探讨了纳米技术(NPs)在赤霉病(FHB)防治中的突破性进展,重点介绍了金属纳米颗粒(AgNPs/CuNPs/ZnO NPs)的抗真菌机制、纳米载体递送系统(如脂质体/纳米凝胶)的精准控释特性,以及二氧化硅(SiO2 )和壳聚糖纳米材料诱导植物系统抗性(SAR)的作用,为减少脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染提供了可持续解决方案。

  

Abstract

赤霉病(FHB)是威胁小麦、大麦等谷物的毁灭性真菌病害,不仅造成减产,还会产生强毒性的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)。传统防治手段如杀菌剂和抗病品种因环境限制和病原体适应性逐渐失效。纳米技术通过金属纳米颗粒(AgNPs/CuNPs/ZnO NPs)破坏真菌细胞膜、产生活性氧(ROS),以及纳米载体(脂质体/聚合物NPs)精准递送杀菌剂,显著提升防治效率。智能纳米载体和CRISPR/Cas系统等新技术进一步拓展了精准防治的可能性。

Antimicrobial properties of nanoparticles

纳米颗粒通过物理穿透和化学干扰双重机制抑制镰刀菌:银纳米颗粒(AgNPs)破坏细胞膜完整性,氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)诱导真菌内氧化应激爆发,而铜纳米颗粒(CuNPs)可干扰麦角固醇合成通路。石墨烯氧化物(GO)和黏土基纳米材料还能吸附DON分子,降低其生物有效性。

Challenges and future prospects

尽管前景广阔,纳米颗粒的环境残留问题亟待解决。二氧化硅(SiO2
)纳米材料可能影响土壤微生物群落,而铜基纳米颗粒存在水生生物毒性风险。未来需开发生物可降解纳米制剂,并通过多组学技术评估其生态安全性。

Conclusion

纳米技术将赤霉病防控从化学依赖转向绿色精准干预,但需平衡防治效能与环境可持续性。通过整合抗性诱导、毒素吸附和智能递送系统,该领域有望重塑全球粮食安全保障体系。

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