浙江大学农学院李斌课题组Nano Today揭示纳米防治水稻白叶枯病的新机制

　　李斌教授课题组在前期揭示了纳米材料帮助水稻抵御非生物胁迫压力（Journal of Hazards Materials, 2022），总结了其在水稻生产上的应用前景（Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2022）的基础上，首次报道了壳聚糖-铁纳米复合材料（BNC）帮助水稻抵抗白叶枯等生物胁迫压力，测定了BNC的体外和体内杀菌活性，评估了BNCs对健康和感染白叶枯病水稻内生微生物群的影响，提出了BNCs减轻水稻白叶枯病危害的内在机制。结果显示BNCs可通过直接和间接作用等多种机制抑制水稻黄单胞菌Xoo，首先，BNCs与细菌互作引起Fe2+离子的受控释放，导致细胞膜破裂、活性氧形成、DNA损伤、蛋白质和酶变性以及细胞内容物的泄漏，最终导致Xoo细胞死亡；其次，BNC可通过气孔进入叶片，并在海绵状叶肉细胞的大空间内分散，BNC在植物体内的积累触发了水杨酸信号通路、抗氧化剂防御机制，改善了光合特性和养分获取，维持了离子动态平衡，最终清除活性氧并缓解水稻植株的细胞氧化应激。此外，高通量测序结果表明，BNCs通过重塑水稻叶面和根内生细菌群落，降低了黄单胞菌的相对丰度，增加了健康和患病植物的细菌群落多样性，特别是异根瘤菌和缓生根瘤菌等生物固氮微生物的相对丰度显著增加，或许也在水稻白叶枯病害的纳米控制中发挥了重要的作用、�/div>