纳米农药与寄生蜂协同增效的蚜虫防控策略：基于星形聚阳离子(SPc)载药体系的生态兼容性研究

针对化学农药与生物防治协同应用中生态安全性与防治效能的矛盾问题，研究人员开发了基于星形聚阳离子(SPc)负载噻虫胺(clothianidin)的纳米农药体系。该体系通过氢键和范德华力实现药物自发复合，粒径从6554.87 nm降至467.84 nm，杀虫活性提升16-28%，且对蚜茧蜂(Aphidius colemani)羽化寄生无显著影响。与寄生蜂联用可实现80%桃蚜(Myzus persicae)致死率，为农业生态平衡维持提供新策略。

　　

在农业生产中，化学农药与天敌昆虫的协同应用长期面临"增效减害"的难题——过度依赖化学防治会导致生态环境破坏，而单纯生物防治又难以快速遏制虫害爆发。近年来，纳米技术为农药性能改良提供了新思路，但如何确保纳米载体与生物防治体系的兼容性仍是空白。中国农业科学院的研究团队在《Journal of Integrative Agriculture》发表的研究，创新性地将星形聚阳离子(Star Polycation, SPc)作为纳米载体，与噻虫胺(clothianidin)及蚜茧蜂(Aphidius colemani)构建协同防控体系，为破解这一难题提供了科学方案。

研究采用动态光散射(DLS)表征纳米颗粒粒径，通过转录组测序分析寄生蜂代谢通路变化，结合室内生物测定评估杀虫活性。实验选用桃蚜(Myzus persicae)为靶标害虫，以羽化率、寄生率作为生态毒性指标。

【SPc的生态安全性评估】
发现工作浓度SPc对蚜茧蜂羽化率和存活率无显著影响，但超高浓度会通过上调核糖体蛋白基因(RPs)和能量代谢相关基因（如ATP合成酶亚基基因），导致代谢紊乱死亡。这为确定纳米载体安全阈值提供了分子依据。

【纳米载药体系构建】
SPc通过氢键和范德华力负载噻虫胺，使复合物粒径从原料药的6554.87 nm锐减至467.84 nm。这种自发组装不仅改善药物分散性，还显著提升杀虫活性——对桃蚜的致死效果较原药提高16-28%。

【协同防控效能验证】
噻虫胺/SPc复合物与蚜茧蜂联用展现出显著协同效应：短期内通过纳米农药快速杀灭蚜虫，中长期依靠寄生蜂持续控制，最终实现80%的蚜虫死亡率，且对天敌昆虫的羽化、寄生行为无显著干扰。

该研究开创性地构建了"纳米农药-天敌昆虫"协同技术体系，其重要意义在于：首次阐明SPc纳米载体对寄生蜂的代谢调控机制，建立纳米材料生态毒性评价新方法；开发的载药系统兼具快速杀虫与长效控害特点，为农药减量化使用提供技术支撑。这种"化学-生物"双模防控策略，对推动农业可持续发展具有重要实践价值。