研究背景
鉴于细菌性叶斑病的严重危害与作物的经济重要性，研发具有高抗菌活性的防控手段十分必要。生物防治手段在劳动力、经济成本和环境适应方面均有限制。长期使用农药导致作物中出现了耐受植物病原菌的种群，土壤和作物中的农药残留还会带来新的生态风险。因此，探索可持续的、环境友好型抗菌剂对于确保植物的健康生长和发育至关重要。具有抗菌特性的纳米材料为预防植物病害提供了潜在的解决方案。最近，快速发展的纳米技术已广泛应用于各个行业。在农业中，纳米粒子 (NPs) 已成功用于植物保护、污染物去除、植物育种、施肥、生物传感、食品包装、作物健康管理和预防植物病害。具有抗氧化酶类特性的纳米酶可以通过催化 ROS 来灭活微生物生产，利用其抗氧化能力来增强植物的光合作用并增强其抗逆性。
论文详情
具有类酶特性的纳米粒子在纳米农业中很有前景。深入了解纳米材料、病原菌和植物之间的相互作用对于纳米技术在农业中的可持续应用至关重要。东北农业大学张颖等人受到以上启发，证明了 4%rGO-(Bi2O3-TiO2) 纳米材料在适当剂量下对番茄病原菌 Pst.DC3000 具有显著的体外抗菌活性。同时，叶面喷施该纳米材料显著改善番茄的生长及光合功能，引发内源性抗氧化和抗病基因的上调，使其成为增强番茄抗逆性的有效植物调节剂。
该成果以“Bi2O3-TiO2@reduced graphene oxide with enzyme-like properties efficiently inactivates Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 and enhances abiotic stress tolerance in tomato”为题，发表于 Environmental Science-Nano ，并入选为期刊 2022 年1 月封面文章（Front cover）。东北农业大学讲师于晖为本文第一作者，东北农业大学张颖教授为本文通讯作者。
论文信息
Bi2O3-TiO2@reduced graphene oxide with enzyme-like properties efficiently inactivates Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 and enhances abiotic stress tolerance in tomato
Hui Yu, Lei Wang, Jianhua Qu, Xu Wang, Fuxin Huang, Yaqi Jiao and Ying Zhang* (张颖，东北农业大学)
Environ. Sci.: Nano, 2022,9, 118-132
http://doi.org/10.1039/D1EN00558H
东北农业大学资源与环境学院作者介绍
张颖，本文通讯作者，东北农业大学资源与环境学院院长，教授、博士生导师，长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，国家“万人计划”领军人才，国务院政府特殊津贴获得者。
主要从事环境保护与修复工作，兼任国际期刊 Int J Agric & Biol. Eng 和 Biochar 编委，联合国粮农组织国际黑土联盟理事，全国科技领军人才联盟常务理事，全国科技领军人才联盟生态与农业专业委员会副主任，黑龙江省环境科学学会副理事长。主持国家自然科学基金，国家科技支撑计划，国家科技重大专项课题，国家“863”计划课题等国家及省部级课题 30 余项。在环境领域 Top 期刊累计发表论文 330 篇，ESI 高被引论文 5 篇，热点论文 1 篇，SCI 一区论文 50 篇。申请发明专利 23 项、授权 11 项，主编/副主编教材 12 部。获黑龙江省科学技术一等奖和国家环境保护科学技术二等奖等科研奖励 13 项。
东北农业大学资源与环境学院
本文第一作者，于 2021 年在东北农业大学获得博士学位，师从张颖教授，现任职于东北农业大学资源与环境学院。主要研究方向为植物病原菌防治、有机污染物光催化修复等。参与国家级科研项目 1 项，省部级科研项目 3 项，发表论文 11 篇。
