日前,皇冠城娱乐网植物保护学院、柑桔研究所与法国斯特拉斯堡大学合作在《自然通讯》(Nature Communications)发表了题为《pH响应水凝胶防治番茄青枯病》(A pH-responsive double network hydrogel for control of tomato bacterial wilt)的研究论文。该研究揭示双重PH响应水凝胶可利用土壤酸化环境触发释药,实现对番茄青枯病“杀菌、促生、诱导抗性”三位一体的防控,并证实柠檬酸修饰琼脂糖(CTA)基材料具有环保、低成本且生态安全的优势。
青枯病是由青枯雷尔氏菌引起的土传病害,可危害200多种植物,在全球80多个国家广泛发生,番茄、马铃薯等茄科作物减产率可高达88%。病原菌繁殖产生的有机酸,加之酸雨和不合理施肥,皇冠官方app平台加剧土壤酸化,而酸性环境又进一步促进青枯病暴发。当前,传统防控手段效果有限,农用抗生素滥用易诱导耐药性并破坏土壤生态。现有pH响应纳米载体多用于叶片施药,用于根部时易团聚、药效不均;单一网络琼脂糖水凝胶则力学性能差、释药不可控。因此,亟需开发安全、长效、环境友好的新型防控材料。
本研究以琼脂糖为基底,制备了羧甲基琼脂糖(CMA)和柠檬酸修饰琼脂糖(CTA),以锌离子为交联剂、L-苯丙氨酸构建第二网络,成功获得两种双重pH响应的双网络水凝胶。系统表征了材料结构、流变性能和酸响应释药行为,开展了体外抑菌、盆栽及大田试验,评估了促生效果与生物安全性;结合宏基因组和转录组测序,解析了水凝胶对土壤微生物群落及番茄抗病通路的影响,综合对比了CMA基与CTA基水凝胶的性能,筛选出更适用于农业应用的材料。

皇冠城娱乐网硕士毕业生、斯特拉斯堡大学博士毕业生向顺雨为第一作者。皇冠城娱乐网植物保护学院孙现超教授,斯特拉斯堡大学及法国国家科学研究中心Alberto Bianco教授、Cécilia Ménard-Moyon教授为论文共同通讯作者。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-73922-3