生物合成氧化铜纳米颗粒与亚磷酸铜协同防控茄链格孢叶斑病及增强辣椒植株抗性的研究

《Antonie van Leeuwenhoek》：Bioprotective potential of biosynthesized copper oxide nanoparticles and copper phosphite against Alternaria-solani-induced leaf spot in pepper plants

为解决茄链格孢(Alternaria solani)叶斑病(ASLS)对辣椒等作物的严重危害，研究人员首次利用扩展青霉(Penicillium expansum)生物合成氧化铜纳米颗粒(CNPs)，联合亚磷酸铜(MAXIFOS CU?)开展防控研究。结果表明：CNPs平均粒径40.59 nm，表面带负电(-55.25 mV)，可降低27.5%病情指数(PDI)，提升65.62%植株保护率；显著改善光合色素、脯氨酸(CNPs提升81.3%)、酚类物质(80.7%)含量，降低H2O2(9%)和丙二醛(MDA,39%)水平，增强过氧化物酶(POD,53.4%)和多酚氧化酶(PPO,42.8%)活性。该研究为作物病害绿色防控提供了纳米生物技术新策略。

　　

茄链格孢(Alternaria solani)引发的叶斑病(ASLS)正严重威胁全球辣椒等作物的安全生产。生物纳米技术为植物病害防控开辟了新路径——既能激活植物免疫系统，又可直接抑制病原菌生长。这项创新研究首次采用扩展青霉(Penicillium expansum)生物合成氧化铜纳米颗粒(CNPs)，并与商业制剂亚磷酸铜(MAXIFOS CU?)进行协同效应评估。

高分辨透射电镜(HR-TEM)显示，这些"真菌工厂"生产的CNPs呈椭圆形和球形混合形态，平均尺寸仅40.59纳米。动态光散射(DLS)检测到74.58 nm的水合粒径，Zeta电位测定揭示其表面携带-55.25 mV的强负电荷——这要归功于真菌提取物赋予的天然稳定涂层。

在辣椒病害防控实验中，两种铜制剂均展现出显著抗真菌活性。其中CNPs表现尤为亮眼：将病害严重度(PDI)降低27.5%，整体防护效果提升65.62%。深入分析发现，经处理的植株呈现"多管齐下"的防御响应：光合色素积累增加，应激代谢产物脯氨酸含量飙升(CNPs组提升81.3%)，具有抗菌活性的酚类物质增长80.7%。更令人振奋的是，氧化损伤标志物H₂O₂和丙二醛(MDA)分别降低9%和39%，而防御酶过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性则显著提升53.4%和42.8%。

这些发现不仅证实了生物合成CNPs的农业应用价值，更揭示出纳米材料与传统铜制剂协同作用的巨大潜力，为可持续农业病害管理提供了创新解决方案。