近期，中國農業科學院煙草研究所煙草病蟲害綠色防控創新團隊在納米遞送互作蛋白抑制體內病毒和煙桿源石墨烯碳點對植物病毒體外消殺等方面取得系列進展。相關研究成果在《納米生物技術（Journal of Nanobiotechnology）》（JCR 1區，IF2023=10.2）和環境工程領域國際頂級期刊《應用催化：B環境（Applied Catalysis B:Environmental）》（JCR 1區，IF2023=22.1）上發表。

利用納米顆粒遞送抗病基因實現非轉基因的病蟲害防治是一項革命性技術。該團隊首次鑒定出一種富含半胱氨酸的毒蛋白（NbCRVP）能顯著抑制TMV、PVY和CMV侵染。發現鈣依賴性脂質結合蛋白（NbCalB）與NbCRVP互作，發揮更強抗病毒活性。利用PAMAM納米載體將NbCRVP和NbCalB的表達DNA高效地同步遞送到植物細胞，獲得了增強的廣譜抗病毒效果。該研究首次實現了非轉基因、納米載體介導的高效表達兩個相互抗病毒蛋白DNA的遞送。

農業生態環境（土壤和水源）中致病性病毒的存在嚴重威脅著農業生產，可作為侵染源，導致植物病毒病害的傳播和擴散。煙草所聯合復旦大學以煙草秸稈等生物質為原料，通過調控瞬時高溫炭化與電場振動切力效應，引發雜原子的揮發和碳原子的重排，制備成具備不同屬性的生物質閃蒸石墨烯量子點，同時保持還原Fe或Cu或Ag的高穩定性和活性，三種金屬基納米復合材料在體外均導致辣椒脈斑駁病毒粒體斷裂變形，實現了辣椒脈斑駁病毒的有效體外消殺，使其失去侵染活性。

該研究得到中國農業科學院科技創新工程、煙草綠色防控重大科技項目、山東省自然科學基金、青島市科技惠民專項等項目聯合資助。

圖1 PAMAM介導的納米遞送抗病互作蛋白NbCRVP和NbCalB促進煙草抗病毒能力增強

圖2 通過電流自熱和金屬摻雜技術制備的秸稈源石墨烯碳點可對植物病毒進行體外消殺