科技日报记者 王祝华 通讯员 张丹婷
3月26日，记者从海南大学获悉，该校热带农林学院/三亚南繁研究院刘铜团队创新“跨界核糖核酸干扰-植物免疫激活”双重作用模式，并结合新型纳米载体技术，大幅提升灰霉病防治效果，在农业病害绿色防控领域取得重大原创性突破。相关研究成果近日发表于植物学国际期刊《植物通讯》。
灰霉病是由灰葡萄孢菌引发的真菌病害，寄主范围广泛，可侵染多种经济作物，不仅导致作物产量大幅下降，还会降低产品品质，对全球农业生产构成严重威胁。长期以来，化学农药是防控灰霉病的主要手段，但该方式易造成环境污染、农产品药物残留等问题，与绿色农业发展需求相悖。近年来兴起的核糖核酸干扰技术展现出良好的生物防治潜力，然而其应用受限于核糖核酸分子不稳定、递送效率低等瓶颈，难以实现规模化推广。
针对上述行业痛点，刘铜团队开展靶向攻关，率先通过逆转录-聚合酶链式反应检测与荧光标记实验，证实番茄微小核糖核酸393（miR393）可跨界侵入灰葡萄孢菌细胞。实验显示，外源施加的该核酸分子，随浓度升高可有效抑制真菌生长繁殖，且在多类作物上均表现出广谱抗病潜力。与此同时，团队发现，番茄微小核糖核酸393能够靶向抑制病菌细胞壁合成关键基因；为解决核酸分子易降解的难题，团队构建了星形聚阳离子纳米递送系统，该系统不仅能高效保护并递送核酸分子，还能激活植物自身免疫反应，在多种寄主植物上展现出显著的防治效果。
该研究的核心创新突破主要体现在两方面。一是国际上首次揭示番茄微小核糖核酸393跨界防治灰霉病的“双重机制”，既能让植物来源的核酸分子侵入病菌、破坏其生长结构，又能激活植物自身防御系统，形成“内外协同”的防护体系。二是新型纳米载体的应用，大幅延长了核心作用分子的稳定时间、提升了递送效率，搭载该载体的双链核糖核酸分子，对多种作物灰霉病的防治效果高达90%，防控效率与持效性均显著优于传统化学农药。
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