一种纳米药物制剂及其在防控香蕉枯萎病中的应用制造技术

技术编号:25335603 阅读:66 留言:0更新日期:2020-08-21 16:51
本发明专利技术公开了一种纳米药物制剂及其在防控香蕉枯萎病中的应用,属于生物技术领域,本发明专利技术通过研究纳米介孔二氧化硅颗粒(MSNs)、5x‑2细菌发酵液乙醇萃取物、MSNs装载5x‑2细菌发酵液乙醇萃取物及其装载处理后的上清液对香蕉枯萎病的抑菌效果,以及接菌后MSNs和MSNs装载处理组对香蕉枯萎病的防治效果以及生理生化的影响;发现MSNs对香蕉枯萎病菌4号小种抑菌率为13.25%‑16.55%;MSNs和MSNs装载处理可降低其发病率和病情指数,为研制新型防控香蕉枯萎病纳米农药奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米药物制剂及其在防控香蕉枯萎病中的应用
本专利技术涉及生物
,特别是涉及一种纳米药物制剂及其在防控香蕉枯萎病中的应用。
技术介绍
香蕉枯萎病是一种具有强毁灭性且危害极广的土传性植物真菌病害,是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusariumoxysporuinf.sp.cubense,Foc)侵染而引起的。近年来,香蕉枯萎病菌已被划分为4个生理小种,其致病性也存在差异,其中致病性最强的是4号生理小种。目前,尚未有彻底、有效的防治香蕉枯萎病的方法,对其的防控措施主要采用化学防治、生物防治和选育抗病品种等。化学防治主要采用杀菌剂等化学农药来对其进行防治,而长期使用杀菌剂会造成环境的污染、损害人类身体健康以及产生抗药菌株等问题。利用种群间的相互作用抑制病原菌生长的生物防治,能够持续有效地控制病害,大幅减少环境污染,同时成本也相对较低,因而得到广泛推广应用。目前,香蕉枯萎病的生物防治主要通过筛选有效的拮抗菌,例如枯草芽孢杆菌、放线菌、解淀粉芽孢杆菌等。近年来,纳米技术的快速发展为解决农业生产上的一些问题提供了新的有效途径。采用纳米技术与传统的植物保护手段相结合,可以有效地预警病虫害、提高药物利用率,显著降低病虫害对农作物造成的不利影响。在众多人工合成的纳米材料中,介孔二氧化硅纳米粒(mesoporoussilicananoparticles,MSNs)由于其具有孔径大、表面积大、毒性小、稳定性高、形貌可控、易于表面功能化等独特性能,受到越来越多的关注,因此利用纳米材料制备的控释型农药成为新型农药研发的主流。Chen报道了一种利用介孔纳米颗粒作为载体制备的潜在生物农药藤黄绿菌素的缓释配方,以避免其快速降解。将杀虫剂吡虫啉有效地装载到不同孔径、形态的MSNs中,用于白蚁防治。此外,有研究表明病原菌与植物互作的过程中,硅元素能诱导植物体内相关的防卫基因表达,从而使其体内相关抗氧化酶(POD、PAL、SOD、PPO等)的活性提高,进而使植物抗病性增强。而纳米硅材料由于其独特的特性能够使植物对营养素进行有效的吸收和利用,从而使植物的抗逆能力增强,例如有研究表明MSNs特殊的物理特性和结构特点导致其对番茄早疫病菌的抗真菌效果很高,降低了病情指数。Suriyaprabha等研究发现,纳米二氧化硅(20-40nm)处理使玉米对尖孢镰刀菌和黑曲霉菌的抗性显著增强。而MSNs对于香蕉枯萎病的作用尚未有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种药物制剂及其在防控香蕉枯萎病中的应用,以解决上述现有技术存在的问题,本专利技术通过研究MSNs、5x-2细菌发酵液乙醇萃取物、MSNs装载5x-2细菌发酵液乙醇萃取物及其装载处理后的上清液对香蕉枯萎病的抑菌效果,以及MSNs和MSNs装载处理后香蕉植株盆栽实验,以期为香蕉枯萎病菌安全有效的防治方法奠定基础。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:本专利技术提供一种用于防控香蕉枯萎病的纳米药物制剂,包括纳米介孔二氧化硅。进一步地,所述纳米介孔二氧化硅的有效浓度为10-100mg/L。本专利技术还提供一种用于防控香蕉枯萎病的纳米药物制剂组合物,包括纳米介孔二氧化硅和5x-2细菌发酵液乙醇萃取物。进一步地,所述5x-2细菌发酵液乙醇萃取物装载于所述纳米介孔二氧化硅中。进一步地,所述纳米介孔二氧化硅的有效浓度为10-100mg/L。本专利技术还提供一种上述的纳米药物制剂在防控香蕉枯萎病中的应用。本专利技术还提供一种上述的纳米药物制剂组合物在防控香蕉枯萎病中的应用。进一步地,所述应用的方法包括浇灌或喷施。进一步地,所述应用的方法为浇灌,浇灌量以纳米介孔二氧化硅计为10-100mg/L。本专利技术公开了以下技术效果:迄今对香蕉枯萎病的防治尚未有彻底、有效的方法。本专利技术发现MSNs和MSNs装载可显著降低香蕉枯萎病的发病率和病情指数,同时MSNs对香蕉枯萎病菌4号小种有一定的抑制作用(抑菌率为13.25%-16.55%),但其机制尚不清楚;研究表明MSNs的抗真菌作用可能是由于其体积很小,可以通过其表面羟基与细胞壁的脂多糖之间形成氢键从而使细胞壁的破裂来实现。MSNs和MSNs装载处理可显著降低香蕉枯萎病的发病率和病情指数。MSNs处理香蕉枯萎病的发病率和病情指数比对照降分别降低了53.33%和30.83%;而MSNs装载处理香蕉枯萎病的发病率和病情指数比对照降分别降低了43.33%和25%。本专利技术发现施用MSNs及装载5x-2细菌发酵液乙醇萃取物的MSNs不仅增加了其鲜/干重、株高和茎围,同时也提高了叶片叶绿素a和叶绿素b的含量,有利于香蕉苗的生长。本专利技术发现,施用MSNs及装载5x-2细菌发酵液乙醇萃取物的MSNs显著降低了香蕉苗根系的MDA、H2O2及O2-含量,而SOD、POD、PAL、PPO酶活性显著提高,使香蕉根部枯萎病症状减轻。这也表明MSNs及其作为载体应用于香蕉枯萎病的防治有一定的效果。生物防治目前是对香蕉枯萎病生物防治的研究重点,现阶段主要通过筛选拮抗菌,利用拮抗菌及其发酵产物对香蕉枯萎病进行防治;本专利技术采用5x-2细菌发酵液乙醇萃取物对香蕉枯萎病菌4号小种的抑菌率达到38.10%,但由于环境的复杂,会导致拮抗菌及其发酵产物对香蕉枯萎病防治效果不稳定,而MSNs具有孔径大、表面积大、毒性小、稳定性高、形貌可控、易于表面功能化等独特性能,因此可利用MSNs制备控释型农药,在传统农药中加入MSNs能吸附大量农药分子,形成农药-MSNs复合物,容易被植物叶片粗糙表面截留且在叶片上表现出较高的粘附性能;从而减少农药损失,为植物提供了有效的病害防治途径。本专利技术通过比较装载乙醇萃取物MSNs与5x-2细菌发酵液乙醇萃取物的抑菌率,发现其在MSNs浓度为100mg/L时,其抑菌率并无显著性差异(p>0.05),且经处理的上清液仍然具有较高的抑菌率(33.33%-35.48%)。MSNs和MSNs装载处理可显著降低香蕉枯萎病的发病率和病情指数。MSNs处理香蕉枯萎病的发病率和病情指数比对照降分别降低了53.33%和30.83%;而MSNs装载处理香蕉枯萎病的发病率和病情指数比对照降分别降低了43.33%和25%。为研制新型防控香蕉枯萎病纳米农药奠定基础。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为不同浓度的MSNs对香蕉枯萎病菌4号小种的影响,其中,A.0mg/L;B.10mg/L;C.20mg/L;D.40mg/L;E.60mg/L;F.100mg/L;图2为不同处理对香蕉枯萎病菌4号小种的抑菌效果,其中,A.对照;B.MSNs装载(20mg/L);C.MSNs装载(100mg/L);D.5x-2细菌发酵液乙醇萃取物;E.MSNs处理上清液(20mg/L);F.M本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于防控香蕉枯萎病的纳米药物制剂,其特征在于,包括纳米介孔二氧化硅。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于防控香蕉枯萎病的纳米药物制剂,其特征在于,包括纳米介孔二氧化硅。


2.根据权利要求1所述的纳米药物制剂,其特征在于,所述纳米介孔二氧化硅的有效浓度为10-100mg/L。


3.一种用于防控香蕉枯萎病的纳米药物制剂组合物,其特征在于,包括纳米介孔二氧化硅和5x-2细菌发酵液乙醇萃取物。


4.根据权利要求3所述的纳米药物制剂组合物,其特征在于,所述5x-2细菌发酵液乙醇萃取物装载于所述纳米介孔二氧化硅中。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢江辉孙德权陆新华李普旺胡会刚
申请(专利权)人:中国热带农业科学院南亚热带作物研究所
类型:发明
国别省市:广东;44

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