绿色合成银纳米颗粒的杀线虫活性研究：基于Cassia occidentalis和Alternanthera pungens提取物的生物防治新策略

本研究针对农业中根结线虫(Meloidogyne incognita)造成的严重经济损失，通过Cassia occidentalis和A. pungens植物提取物绿色合成银纳米颗粒(AgNPs)，证实其具有剂量依赖性杀线虫活性(LC50=0.5 mg/L)，为可持续农业提供新型生物防治方案。

　　

在农业生产中，根结线虫(Meloidogyne spp.)被称为"隐形杀手"，每年造成全球高达780亿美元的作物损失。其中南方根结线虫(Meloidogyne incognita)尤为猖獗，其幼虫侵入植物根部形成根结，严重影响水分和养分吸收。传统化学杀线虫剂虽有一定效果，但存在环境污染和害虫抗药性等问题。面对这一挑战，印度巴拉蒂亚尔大学的研究人员另辟蹊径，从两种药用植物——望江南(Cassia occidentalis)和刺苋(Alternanthera pungens)中寻找解决方案，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究团队创新性地采用植物提取物绿色合成银纳米颗粒(AgNPs)，通过多维度表征证实其纳米特性，并系统评估了对M. incognita二龄幼虫(J2)的杀灭效果。结果显示，生物合成的AgNPs不仅具有优异稳定性，在0.5 mg/L浓度下即可实现50%线虫死亡率，更高浓度(1 mg/L)时死亡率达90%，田间试验还证实其能显著降低番茄根结形成。这项研究为开发环境友好型纳米农药提供了重要理论依据和实践路径。

关键技术方法包括：1) 植物材料采集与提取物制备；2) 银纳米颗粒的生物还原合成与纯化；3) 通过UV-Vis、SEM-EDX、FTIR、XRD、DLS和zeta电位等多技术联用表征纳米颗粒；4) 采用感染M. incognita的番茄根部分离线虫卵；5) 设计剂量梯度(0.1-1 mg/L)的杀线虫活性实验；6) 通过根组织染色法评估田间防治效果。

研究结果

银纳米颗粒的合成
反应体系颜色由淡黄变为深褐，UV-Vis光谱显示C. occidentalis和A. pungens合成的AgNPs分别在420 nm和425 nm处出现特征性表面等离子共振(SPR)吸收峰。

表征分析
SEM显示颗粒呈球形和圆柱形(60-180 nm)，EDX证实银含量达71-75%。XRD图谱显示面心立方晶体结构，FTIR揭示植物多酚、萜类等活性成分参与还原和稳定纳米颗粒。DLS测定平均粒径约100 nm，zeta电位+5 mV表明胶体稳定性良好。

杀线虫活性
剂量效应实验显示：0.1 mg/L时死亡率10%，0.5 mg/L(LC₅₀)达50%，1 mg/L时升至90%。田间试验证实处理组根结数量显著低于对照组。

讨论与结论
该研究首次系统比较了两种药用植物合成AgNPs的特性及其杀线虫机制。植物多酚和萜类物质既作为还原剂又作为稳定剂，使AgNPs能有效穿透线虫体壁，通过与含硫蛋白和DNA结合破坏其生理功能。相较于化学农药，这种绿色纳米材料具有三大优势：环境友好、不易产生抗药性、可生物降解。研究不仅为植物寄生线虫防治提供了新思路，其建立的绿色合成方法还可拓展至其他农业害虫防治领域。未来研究需进一步明确AgNPs的土壤行为及其对非靶标生物的影响，为实际应用提供更全面的安全评估。