褐飞虱半乳糖凝集素通过调控共生菌介导杀虫剂敏感性的机制研究

本文创新性地利用星形聚阳离子（SPc）制备甲氧虫酰肼（metaflumizone）纳米农药，并与卵寄生蜂（Telenomus remus）联用实现协同控害。研究发现SPc在工作浓度下对T. remus毒性极低（口服LC50=4.23 mg/mL），纳米复合物使斜纹夜蛾（Spodoptera litura）胃毒毒性提升30%以上，联合应用防效超90%，为可持续害虫治理提供了纳米载体与生物防治协同增效的新范式。

　　

Highlight

褐飞虱半乳糖凝集素通过调控共生菌介导杀虫剂敏感性

Abstract

化学农药的滥用威胁生态系统健康，亟需发展可持续替代方案。本研究利用星形聚阳离子（SPc）制备甲氧虫酰肼（metaflumizone）纳米农药，并与卵寄生蜂（Telenomus remus）联用实现协同控害。SPc在工作浓度下对T. remus毒性极低（口服LC₅₀=4.23 mg/mL），RNA-seq分析揭示其应激反应涉及吞噬作用、胞吐作用和能量合成增强。通过氢键和范德华力自组装形成的纳米颗粒（467.25 nm）使斜纹夜蛾胃毒毒性提升30%以上，且不影响T. remus寄生能力。联合应用可实现90%以上的控害效果，为可持续害虫治理提供新策略。

Introduction

赤眼蜂（T. remus）作为鳞翅目害虫的高效卵寄生蜂，虽具强大繁殖力（单雌产卵270粒），但其生物防治效果需至少一个发育周期才能显现。本研究创新性地将纳米载体SPc（粒径100.5 nm，带正电+20.9 mV）与钠通道阻断剂类杀虫剂甲氧虫酰肼结合，通过提升靶向性降低农药用量（常规喷洒仅0.1%达靶标），同时规避纳米材料可能引发的氧化应激风险。这种"纳米农药+天敌"的协同模式，既保留化学防治的速效性，又兼具生物防治的持续性，为综合害虫治理（IPM）提供全新思路。

Section snippets

低毒性SPc对赤眼蜂的安全性评估

即使50 mg/mL超高浓度下，T. remus卵孵化率仍达68.89%。相较而言，30 ppm银纳米颗粒可使伊蚊（Aedes）孵化率降低40%，凸显SPc的生物相容性优势。