孙现超研究员领衔的“植物免疫与病害生态防控”团队 在抗病毒、抑菌控病方面取得系列研究进展

“植物免疫与病害生态防控”团队是我院新成立的以孙现超研究员为负责人的研究团队。团队成员有马冠华副教授、陈国康副教授、董国菊副教授、樊光进博士和马小舟博士。团队研究方向是在以茄科为主的作物病原鉴定与病害诊断的基础上,研究病原与寄主的相互作用,挖掘抗病基因,解析作物抗病机制,然后筛选有益微生物或抑菌诱抗物质,抑制病原或提高作物自身免疫能力,并阐明其抗病毒、抑菌控病机制,最终结合作物病害发生特点,实现作物病害的生态防控。

在作物抗病基因与寄主互作和功能分析方面,孙现超研究员指导的2016级本科生刘昌云的研究成果以题为Genome-wide analysis of NDR1/HIN1-like genes in pepper (Capsicum annuum L.) and functional characterization of CaNHL4 under biotic and abiotic stresses 近期被国内主办的农林科学一区TOP期刊Horticulture Research接收发表。该工作以在瑞士日内瓦大学攻读博士学位的实验室毕业硕士彭浩然在植物学二区期刊Plant Science发表的Overexpression of a pathogenesis-related gene NbHIN1 confers resistance to Tobacco Mosaic Virus in Nicotiana benthamiana by potentially activating thejasmonic acid signaling pathway”为研究基础,利用生物信息学分析工具和病毒介导的过表达和基因沉默技术,首次系统分析了辣椒中NHL基因家族生物信息学特征及其在茉莉酸、细菌、卵菌和病毒胁迫下的响应机制刘昌云同学基于这些工作,获得西南大学大学生创新创业项目计划(X201910635133)资助,获得了西南大学农业科学研究院“弘农杯”学术系列活动之科研前沿优秀奖和西南大学植物保护学院大学生课外学术科技作品竞赛“植保杯”一等奖,并顺利保送本院继续攻读孙现超研究员硕士研究生。

“生物基智能药物控释”、“生物基纳米材料”和“无机纳米材料”抗病毒、抑菌控病方面,孙现超研究员与我校化学化工学院软物质材料与功能制造重庆市重点实验室主任黄进教授合作,指导2017级硕士研究生向顺雨同学的研究论文“一种新型银纳米颗粒的制备及其抑制烟草赤星病菌的机制”近期被国内农业类TOP期刊“中国农业科学”接收发表。该工作是向顺雨同学在老师指导下与团队马小舟博士合作,利用醛基化海藻酸钠表面基团特性合成具有广谱抗真菌活性的银纳米颗粒,以共同第一作者在发表在生物材料新期刊ACS Applied Bio MaterialsGreen Synthesis of an Alginate-Coated Silver Nanoparticle Shows High Antifungal Activity by Enhancing Its Cell Membrane Penetrating Ability工作的延续。同时,他们针对卵菌病害耐药性的问题,利用生物基纳米材料纤维素纳米晶(CNC)与CTAB的静电相互作用构建了高抗菌与高破膜活性的生物基阳离子纳米抗菌剂(CNC@CTAB,且以共同第一作者在Molecules”上以题为Cellulose nanocrystal surface cationization: a new fungicide with high activity against Phycomycetes capsica发表。另外,向顺雨同学的持续诱导植物免疫抗病毒与促进植物生长的双功能水凝胶成果,以第一作者在农林科学一区TOP期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry”上,以题为Dual-Action Pesticide Carrier That Continuously Induces Plant Resistance, Enhances Plant Anti-Tobacco Mosaic Virus Activity and Promotes Plant Growth发表。基于上述研究成果,向顺雨同学连续两年在中国植物保护学会学术年会上获优秀报告奖,获2018年全国农林院校第二届研究生学术创新大赛三等奖、2019年西南大学植物分子生物学大会优秀墙报二等奖和国家奖学金。

20204月,在实验室前期筛选植物源抗病毒物质的基础上,孙现超研究员指导的2018级博士研究生蔡璘同学进一步补充完善抗病毒机制,最终研究成果以题为Plant-derived compounds: a potential source of drugs against Tobacco mosaic virus被农林科学二区TOP期刊Pesticide Biochemistry and Physiology接收发表。另外,蔡璘同学的纳米Fe3O4抗病毒效果和机理工作,今年3月份以题为Foliar Exposure of Fe3O4 Nanoparticles on Nicotiana benthamiana: Evidence for Nanoparticles Uptake, Plant Growth Promoter and Defense Response Elicitor against Plant Viru环境生态类一区TOP期刊Journal of Hazardous Materials上发表。这是蔡璘同学继去年在环境生态类一区TOP期刊 Environmental Science: Nano上发表Preventing viral disease by ZnONPs through directly deactivating TMV and activating the plant immunity in Nicotiana benthamiana后,又一重要进展。这些工作系统分析评价了无机常规粒子和纳米粒子在植物体内吸收、运转及其抗病毒、促生作用的差异和机制,为无机纳米材料的“药肥两用”功能在农业方面的应用提供重要参考依据。基于上述成果蔡璘同学成为学院至今唯一一名西南大学“唐立新奖学金”获得者。

上述研究工作得到国家自然科学基金面上项目(3167014831870147、重庆市社会事业与民生保障创新专项(cstc2015shms-ztzx8001180012、中央高校基本科研业务费专项资金(XDJK2016A009XDJK2020B064和中国烟草公司重庆市公司科技项目(NY20180401070010NY20180401070001等项目的资助。上述发表成果均以西南大学植物保护学院为独立或第一完成单位,孙现超研究员为唯一或共同通讯作者。团队成员分别参与部分相关工作。团队研究成果获首届西部纳米技术创新大赛暨2019全国纳米之星创新创业大赛重庆赛区决赛特等奖、第五届全国纳米之星创新创业大赛团队组优胜奖和2019年度重庆产学研创新成果一等奖。

 

 

发布时间2020-04-22 09:55:10
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