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植物病害防治一直是植物生产中最重要的环节之一。随着植物病害绿色防控重要思想的不断推进,植物病害防治手段也在不断更新。其中,“新型绿色农药”的研发成了植物病害绿色防控的核心方向。本研究以生物基材料为基体,利用化学表面修饰技术、纳米材料合成技术、物理作用等方法对生物基材料进行改性并合成了一系列针对不同种类病原及其引起病害的的抗病毒抑菌生物基复合材料。评价材料单抑菌抗病毒及控病效果,并分析其机理。结果证实设计合成的系列材料均具有较高的抗病毒抑菌活性与控病能力,具有植物病害控制应用潜力,可以为新型、高效绿色农药的研发提供新策略。针对植物真菌及其引起的病害,选取柑橘炭疽病菌为靶标,建立了一种用醛基化海藻酸钠一步合成银纳米颗粒(A-AgNPs)的方法,该方法可通过调节反应温度将银纳颗粒粒径控制在6-40 nm之间。与纯银纳米颗粒(n-AgNPs)相比,A-AgNPs稳定性与分散性更强且具有更强的广谱抗植物病原真菌活性,在浓度为0.08 n M时,A-AgNPs对6种植物真菌菌丝生长抑制率分别为:西瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)66.7%,核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)100%,柑橘炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz)76.6%,腐皮镰刀菌(Fusarium solani)74.9%,苜宿丝核菌(Rhizoctonia solani Kuhn)71.2%,球壳孢(Sphaeropsidales)97.4%。抗菌机制结果显示,A-AgNPs可通过改变菌丝细胞膜通透性,抑制可溶蛋白合成,破坏DNA结构与抑制DNA复制从而抑制真菌菌丝生长。最后,我们证实了A-AgNPs对水稻和N.benthamiana种子的萌发无抑制作用,不影响鲫鱼正常生命活动。综上,我们认为A-AgNPs在植物真菌病害控制方面具有一定的潜在应用价值。针对植物病原卵菌及其引起的病害,以辣椒疫霉菌为靶标菌,将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)包覆在纤维素纳米晶(CNC)表面,制备出了一种新型生物基纳米抗菌材料(CNC@CTAB)并用于辣椒疫霉防治工作中(Phytophthora capsici)。与纯CTAB相比,CNC@CTAB在皿内和离体叶片上均显示更高的抗菌活性。当CNC表面CTAB浓度为74μg/m L时,CNC@CTAB的抗菌活性可达100%。同浓度下,该颗粒可以完全抑制辣椒疫霉病菌侵染辣椒叶片,其相应的病情指数为0。因此,综合分析CNC@CTAB对辣椒疫霉抑制活性以及其在使用过程中所体现出的“减施增效”的重要特性,我们认为该纳米颗粒可以作为一种新型绿色纳米杀菌剂应用于卵菌病害防治工作。针对植物病原细菌,选取烟草青枯菌(Ralstonia solanacearum Yabuuhi et al)为研究靶标,并基于青枯病菌繁殖会影响土壤p H以及席夫碱键的p H敏感性,我们用醛基化海藻酸钠去交联Ca2+和己二酸二酰肼(ADH)而制备出了一种具有p H敏感性的氧化海藻酸钠双交联水凝胶农药载体,随后加入四霉素使胶体表现出p H依赖性药物释放行为与抗青枯菌活性。结果显示,该胶体在p H为5(青枯病发病土壤p H)时药物释放速率与抗菌活性最强。除此之外,该载药水凝胶抗菌活性(82.4%)显著高于纯四霉素(70.3%)与工业原药苯醚甲环唑(difenoconazole)(66.7%)。该材料降低了青枯病发病前药物施用难度,并在一定程度上提高了青枯病的防治效率。针对植物病毒及其引起的病害,本研究开发了一种具有显著诱导植物抗病毒抗性与促进植物生长的双功能水凝胶。我们利用静电作用在海藻酸钠-香菇多糖(AL-hydrogel)水凝胶表面包裹了一层氨基寡糖薄膜去形成表面具有氨基寡糖壳层的海藻酸钠-香菇多糖-氨基寡糖载药水凝胶(ALA-hydrogel)。采用傅里叶红外(FTIR)、Zeta电位、扫描电镜(SEM)和元素分析等不同方法对水凝胶进行表征,证实了氨基寡糖薄膜的形成。实验结果表明,ALA-hydrogel的缓释香菇多糖时间是AL-hydrogel的两倍以上。该水凝胶在土壤中能够长时间持续诱导植物抗烟草花叶病毒(TMV)抗性,并促进钙离子释放而促进本氏烟(N.benthamiana)的生长。本研究提出了一种可以代替传统农药使用方式的策略。该策略具有良好的农业生产与植物保护应用潜力,并且将以简单的合成方法、绿色的合成原料以及优越的植物抗性诱导效果逐渐受到重视。综上所述,本研究针对植物四大类病原特征及发病特点,设计并合成了具有高效广谱抗菌性的海藻酸钠—银纳米颗粒(A-AgNPs),高抗卵菌活性低耐药性的生物基纳米抗菌剂CNC@CTAB,对p H响应性的双交联载药水凝胶以及具有持续诱导病毒抗性和促进植物生长的双功能载药水凝胶。并初步评价了四种生物基复合材料的抗病毒或抑菌活性,首次阐明了银纳米颗粒的抗植物病原菌机制(细胞膜角度);报道了CNC在植物病害防控中的运用;根据病害发病特点实现了精准释药的p H响应性药物载体的构建;以及通过根部用药来达到抗植物病毒(系统病害)的目的。论文通过简单的修饰方法,简易的合成工艺将生物多糖与传统抗病毒化合物相结合去提高或延长其抗病毒抑菌能力,缓解药物对植物与环境的破坏,最终达到对植物病害进行绿色防控的目的,该策略有助于新型高效绿色友好型农用试剂的开发,具有较大的借鉴价值与应用前景。