近日，揚州大學朱峰副教授課題組應邀在Cell Press旗下的植物科學期刊《Trends in Plant Science》（5-year IF=22.5）在線發(fā)表題為″Chiral nanopesticides: the invincible opponent of plant viruses″的論文。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，植物病毒病常常導致嚴重的作物產(chǎn)量和品質(zhì)損失，嚴重威脅全球糧食安全。在全球范圍內(nèi)，造成新出現(xiàn)和再出現(xiàn)的植物病害流行的病原物中，幾乎有50%是病毒，由植物病毒病害每年造成的經(jīng)濟損失就超過300億美元。盡管當前化學農(nóng)藥仍然是防治作物病害的主要途徑，然而大量使用化學農(nóng)藥，帶來了一系列環(huán)境與社會問題，也不適合防治植物病毒病。植物病毒病極其難以防治，是因為植物病毒具有幾個特征，如進化迅速、宿主范圍廣泛、動態(tài)基因組多樣性、廣泛的適應潛力和通過各種載體(包括人類活動)傳播。因此，迫切需要開發(fā)對環(huán)境和人類健康安全的現(xiàn)代、綠色和可持續(xù)的植物病毒病流行管理策略。

納米材料由于具有優(yōu)異的物理和化學性質(zhì)，其作為防治植物病害的新型納米農(nóng)用化學品而受到人們的特別關注。最近研究基于煙草花葉病毒結(jié)構(gòu)特征，制備了尺度為3nm的硫化銅手性納米顆粒。我們提出了一種假設的噴灑硫化銅手性納米顆粒殺死植物病毒的工作模型（圖1）。首先在陽光照射下，向植物噴灑硫化銅手性納米顆粒，NPs通過氣孔進入植物細胞。然后NPs可以很容易地進入TMV CP的孔隙，識別CP中的七肽QANPTTA，并在Asn101 (N101)和Pro102 (P102)之間裂解。最后，TMV的桿狀體被破壞，轉(zhuǎn)化為不規(guī)則的聚集體，從而有效地殺死植物病毒。

圖1硫化銅手性納米顆粒工作模型圖

新型光活性手性納米農(nóng)藥將成為植物病毒病的克星。然而，未來仍有一些突出的問題需要解決：

（1）基于不同類型病毒的結(jié)構(gòu)特征，我們?nèi)绾稳藶榈赜?/span>效設計不同的特異性納米粒子？

（2）納米農(nóng)藥的大規(guī)模制備技術(shù)有待發(fā)展。目前文獻中大多數(shù)納米農(nóng)藥都是在實驗室合成的，制備量有限，難以保證制備過程的穩(wěn)定性。因此，發(fā)展特定種類納米農(nóng)藥的規(guī)?；瘶藴驶苽浼夹g(shù)是未來重要的研究方向。

（3）目前還沒有統(tǒng)一的納米農(nóng)藥毒理學評價標準。

（4）納米農(nóng)藥制劑的評價、注冊等相關法規(guī)有待完善。這些突破性的發(fā)現(xiàn)為新型光活性手性納米農(nóng)藥指明了一個新的方向，它是一種有效、無毒、無殘留、可持續(xù)、無耐藥性和環(huán)境友好的抗病毒藥物，可用于解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的病毒性疾病。