基于地衣芽孢杆菌AD70源硒纳米颗粒的黄瓜抗枯萎病防御基因激活及产量提升研究

为解决黄瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)导致的减产问题，研究人员利用土壤分离的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) AD70合成生物源硒纳米颗粒(SeNPs)。该32 nm球形纳米颗粒(-25.5 mV)通过上调LOX、PR1a、PAL等防御基因表达，使病害发生率降低96%，同时提升抗氧化活性(DPPH清除率91%)。温室试验显示，75 mg/L SeNPs叶面喷洒使果实产量净增120%，为绿色防控提供新策略。

　　

由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引发的黄瓜根茎腐病严重威胁农业生产。传统化学杀菌剂虽短期有效，但存在环境毒性且易诱发真菌耐药性。科研团队从土壤中分离到一株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) AD70，通过16S rRNA基因测序鉴定后，利用其合成直径32纳米、带-25.5 mV负电荷的球形硒纳米颗粒(SeNPs)。

这些生物源SeNPs展现出浓度依赖型抑菌特性，对包括尖孢镰刀菌在内的多种病原体具有显著抑制效果，同时表现出91%的DPPH自由基清除能力。在温室实验中，75 mg/L SeNPs叶面处理通过上调脂氧合酶(LOX)、病程相关蛋白1(PR1a)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等关键防御基因表达(P_?<_?0.05)，激活系统获得性抗性(SAR)，使病害发生率降低96%。

值得注意的是，处理组黄瓜的抗氧化酶系统发生显著变化：过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性分别降低700%、193%和86%，而叶绿素和类胡萝卜素含量则提升218%和67%。最终，SeNPs处理使单株结果数增加210%，单果重提高12%，净产量提升120%。该研究证实生物源SeNPs通过直接抑菌和诱导植物免疫的双重机制，有望成为防治土传病害的绿色解决方案。