弗里堡大学 信用:CC0公共领域 阿道夫·默克勒研究所和弗里堡大学生物系的研究人员发现了某些二氧化硅纳米颗粒是如何作为一种无痕、可降解、高效的方法来对付某些植物病原体的
当今农业面临的最大挑战之一是化肥和农药的广泛使用
随着越来越多的产品被禁止或被认为对人类和动物健康有危险，对替代品的需求非常迫切
一种方法是刺激植物自身对病原体攻击的免疫反应
硅酸天然存在于土壤中，已知会在植物中引起这种反应，无定形二氧化硅纳米颗粒可以少量释放这种物质
这些纳米粒子也天然存在于许多粮食作物中，如谷物，比大多数人想象的要普遍
它们是食品级二氧化硅(二氧化硅)的一部分，在标签和包装上也称为E551，几十年来用于各种产品，如食盐、药丸或蛋白粉，以避免结块
阻力增加 考虑到这一点，弗里堡的研究人员旨在创造一种环境安全的纳米农用化学品，用于靶向输送硅酸并刺激植物防御
他们合成了二氧化硅纳米粒子，其性质与在植物中发现的相似
为了测试它们的效率，他们将纳米粒子应用于拟南芥(thale cress)，一种广泛使用的植物模型，感染了另一种模式生物细菌害虫丁香假单胞菌
结果表明，它们的纳米颗粒可以通过刺激植物的防御激素水杨酸(也是阿司匹林的活性成分)以剂量依赖的方式增强对细菌的抵抗力
研究人员还研究了纳米粒子与植物叶子的相互作用
他们能够证明纳米粒子的吸收和作用完全是通过允许植物呼吸的气孔发生的
纳米颗粒不会在植物中进一步分布，并且在水的存在下，颗粒会降解而不留痕迹，这是环境和食品安全的重要考虑因素
与已经用于作物保护的游离硅酸相比，由于硅酸的缓慢释放，二氧化硅纳米颗粒对植物和其他土壤微生物造成的压力较小
这项发表在顶级杂志《自然纳米技术》上的研究表明，二氧化硅纳米颗粒可以作为一种廉价、高效、安全和可持续的植物病害保护替代物
根据研究人员的说法，未来的研究可能会将调查扩展到更广泛的植物病原体，如其他细菌、昆虫或病毒
他们强调，在纳米粒子作为纳米生物刺激剂和肥料得到广泛应用之前，需要进行彻底的分析来评估二氧化硅纳米粒子在环境中的潜在长期命运
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