近期，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草病蟲害綠色防控創(chuàng)新團隊在納米遞送互作蛋白抑制體內(nèi)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(guān)研究成果在《納米生物技術(shù)（Journal of Nanobiotechnology）》（JCR 1區(qū)，IF2023=10.2）和環(huán)境工程領(lǐng)域國際頂級期刊《應(yīng)用催化：B環(huán)境（Applied Catalysis B:Environmental）》（JCR 1區(qū)，IF2023=22.1）上發(fā)表。

利用納米顆粒遞送抗病基因?qū)崿F(xiàn)非轉(zhuǎn)基因的病蟲害防治是一項革命性技術(shù)。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(fā)現(xiàn)鈣依賴性脂質(zhì)結(jié)合蛋白（NbCalB）與NbCRVP互作，發(fā)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(xiàn)了非轉(zhuǎn)基因、納米載體介導(dǎo)的高效表達兩個相互抗病毒蛋白DNA的遞送。

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境（土壤和水源）中致病性病毒的存在嚴(yán)重威脅著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可作為侵染源，導(dǎo)致植物病毒病害的傳播和擴散。煙草所聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)以煙草秸稈等生物質(zhì)為原料，通過調(diào)控瞬時高溫炭化與電場振動切力效應(yīng)，引發(fā)雜原子的揮發(fā)和碳原子的重排，制備成具備不同屬性的生物質(zhì)閃蒸石墨烯量子點，同時保持還原Fe或Cu或Ag的高穩(wěn)定性和活性，三種金屬基納米復(fù)合材料在體外均導(dǎo)致辣椒脈斑駁病毒粒體斷裂變形，實現(xiàn)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(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、煙草綠色防控重大科技項目、山東省自然科學(xué)基金、青島市科技惠民專項等項目聯(lián)合資助。

圖1 PAMAM介導(dǎo)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(shù)制備的秸稈源石墨烯碳點可對植物病毒進行體外消殺