近日,中国热科院椰子所植物保护研究团队利用稻壳生物质中提取的高纯度有机硅纳米颗粒(OSiNPs),进一步包覆果胶壳层,研发出一种平均直径为42.59纳米的纳米胶囊载药体系(Lam@OSiNP-Pec),该体系可实现高效氯氟氰菊酯(Lam)的高效装载(载药量22.67%),并表现出pH和果胶酶活性的双重响应释放特性,在棕榈重大害虫红棕象甲的防控方面展现出应用潜力。
红棕象甲是一种危害极大的棕榈科入侵害虫,其幼虫钻蛀寄主组织内部隐蔽取食,常规施药难以触及,导致植株衰弱死亡。传统农药因低效、非靶向施用,防控效果差且会造成环境副作用。刺激响应型控释制剂为实现靶向按需递送提供了前景,但兼具高效、可持续和生物相容性的平台设计仍面临巨大挑战。本研究表明,异硫氰酸荧光素标记的OSiNPs可在椰子组织内迁移。与常规制剂相比,果胶包裹的Lam@OSiNP-Pec在植株体内具有更高的吸收量、更强的迁移能力、更长的持效期及更优异的杀虫活性。树干注射后七天内,该纳米制剂在距注射点25厘米和100厘米处分别诱导了96.7%和90%的幼虫死亡率,而常规制剂仅为50%和16.7%。以上结果表明,源自稻壳的果胶包覆OSiNPs为精准害虫管理提供了高效、靶向且环境可持续的纳米平台,为防控隐蔽性害虫提供了可行技术路径,对推动绿色纳米农药在可持续农业中的应用具有重要意义。

图 纳米药剂灭杀树体内红棕象甲幼虫示意图
相关研究成果以“Dual stimuli-responsive carriers based on pectin-coated organosilica nanoparticles for improved in planta distribution and pest control efficacy”为题发表在期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》。中国热科院椰子所副研究员钟宝珠、吕朝军,以及国际杰青计划获得者Talat M. Abdelrahman为该论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目的支持。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048357526001033


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