近日，学院植物免疫与病害生态防控团队在农林科学及食品/园艺领域的TOP期刊《Postharvest Biology and Technology》发表题为“A multifunctional Chloroincanazide-based nanobiomaterial for sustainable postharvest control of tomato gray mold caused by Botrytis cinerea”的研究论文。该研究成功开发了一种基于新型抗真菌剂氯吲哚酰胺（CHI）的多功能纳米生物材料CHI@ATP@ε-PL，通过将CHI与天然纳米载体凹凸棒石（ATP）及抗菌肽ε-聚赖氨酸（ε-PL）有机结合，实现对番茄采后灰霉病的“直接抑菌、干扰致病、诱导防御”多重防控，并证实该材料具备安全、持久且生态友好的应用优势。
番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）引起的一种极具破坏性的病害，可导致番茄在贮藏、运输和销售期间发生严重腐烂，造成巨大的经济损失。该病原菌寄主范围广泛，繁殖速度快，遗传变异频繁，已对多种常规杀菌剂产生抗药性，导致传统化学防治效果逐年下降。与此同时，化学杀菌剂的过量投入不仅加剧了病原菌耐药性问题，还带来农药残留和环境污染风险，严重威胁食品安全和生态健康。因此，开发安全、高效且可持续的采后病害防控新策略已成为产业界的迫切需求。
本研究以天然纳米黏土矿物凹凸棒石（ATP）为核心载体，利用其高比表面积和强吸附特性负载新型抗真菌剂氯吲哚酰胺（CHI），并引入具有广谱抗菌活性的ε-聚赖氨酸（ε-PL）作为稳定剂和辅助抗菌组分，成功构建了CHI@ATP@ε-PL三元纳米复合材料。研究系统表征了材料的结构、表面电荷、热稳定性和缓释行为，开展了体外抑菌试验、离体果实接种试验和活体植株防效试验，并检测了材料对番茄叶片表面的润湿性与附着力；同时，结合生理生化检测和实时荧光定量PCR技术，深入探究了该纳米材料对灰葡萄孢菌孢子膜完整性、抗氧化酶活性、致病基因表达的影响，以及对番茄植株活性氧（ROS）免疫响应的调控作用。
图：多功能纳米生物材料CHI@ATP@ε-PL的合成示意图及其对灰霉病的潜在防治机制。
（a）CHI纳米生物材料CHI@ATP@ε-PL的合成过程；
（b）CHI@ATP@ε-PL防治番茄灰霉病的机制示意图：CHI@ATP@ε-PL通过诱导活性氧（ROS）积累来增强植物抗性。同时，在灰葡萄孢菌感染过程中，CHI@ATP@ε-PL调节该菌的抗氧化酶活性、触发ROS积累、抑制致病基因表达，并破坏孢子膜完整性。
本研究构建了由新型抗真菌小分子CHI、凹凸棒土纳米载体（ATP）和抗菌肽ε-PL组成的多功能纳米生物材料，实现了直接抑菌、抑制病原菌致病性和激活植物免疫的协同防控。该体系不仅显著提高了活性成分的润湿附着性和缓释性能，延长了持效期，还首次揭示了CHI与ε-PL在抑制灰葡萄孢菌生长过程中的协同增效作用。同时，该材料制备简单、绿色环保、生物安全性高，对果实品质无明显负面影响，为采后病害的绿色高效防控提供了新的理论基础和应用策略。
团队毕业硕士研究生、德国明斯特大学博士研究生李凤巍为论文第一作者，团队毕业硕士研究生王克和在读博士研究生朱鑫为论文共同第一作者，西南大学植物保护学院马小舟副教授与孙现超教授为共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2026.114514
供稿：孙现超
排版：李婷婷
初审：黄垭飞
复审：牛金志
终审：蒋红波
