2月26日，柏連陽院士團(tuán)隊在化工領(lǐng)域國際一區(qū)Top期刊《Chemical Engineering Journal》（IF=13.4）在線發(fā)表了題為“Preparation of a smart nano-herbicide strong permeability performance improves herbicidal activity while reducing the adverse impacts”的研究論文。該研究建立了一種基于雙嵌段聚合物（HLDP）納米載體的除草劑創(chuàng)制平臺，能有效負(fù)載稻田莖葉除草劑惡唑酰草胺（MP）, 田間室內(nèi)條件下對稻田惡性雜草稗草展現(xiàn)出優(yōu)秀的除草活性，為除草劑減量增效提供了高效的納米創(chuàng)制平臺。

HLDP納米載體通過靜電作用與MP實(shí)現(xiàn)納米級自組裝，粒徑降至105 nm，能減少其在稗草葉片上接觸角23.14o，葉面持藥量增加12.6倍，賦予其穿透稗草表皮蠟質(zhì)層能力，顯著提升其在稗草體內(nèi)的吸收傳導(dǎo)性能，賦予田間條件下的持續(xù)釋放性能，提升其持續(xù)除草性能30%以上，有效緩解MP對模式生物斑馬魚與果蠅的胚胎毒性。在細(xì)胞內(nèi)部的增效機(jī)制，詳細(xì)闡述了其強(qiáng)化抑制脂肪酸生物合成途徑及葉綠素代謝途徑的復(fù)雜分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，提出了一個能夠有效提升除草性能的多元機(jī)制模型，為研發(fā)新型制劑體系提供了有力的理論與技術(shù)基礎(chǔ)（圖1）。值得一提的是，多家單位聯(lián)合開發(fā)的HLDP納米載體，突破性實(shí)現(xiàn)了綠色合成工藝，兼具規(guī)模化量產(chǎn)穩(wěn)定性與生產(chǎn)成本可控性的雙重優(yōu)勢，預(yù)計工業(yè)化成本低至0.5元/克，為農(nóng)藥納米遞送系統(tǒng)的田間規(guī)模化應(yīng)用提供了創(chuàng)新性解決方案。

圖 1 HLDP提升MP除草性能的轉(zhuǎn)運(yùn)介導(dǎo)因子與分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)組裝的多元機(jī)制模型

該研究的第一單位為湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，第二單位為岳麓山實(shí)驗(yàn)室，鄧希樂研究員為論文的第一作者，柏連陽院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)閆碩教授、中國科學(xué)院董智超研究員為論文的通訊作者。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)沈杰教授對本研究給予了重要支持。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生王曾、已出站博士后尹佳茗參與了部分工作。本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目、國家自然基金面上項(xiàng)目、荷尖人才項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)的資助。

柏連陽院士團(tuán)隊在除草劑殘留污染控制研究方面取得新進(jìn)展

柏連陽院士團(tuán)隊最新研究進(jìn)展

“雜草克星”柏連陽：綠色防控雜草，守護(hù)大國糧倉

大連理工通過納米化改造多抗霉素B，成功增強(qiáng)殺蟲殺菌藥物遞送效率

納米技術(shù)在核酸農(nóng)藥創(chuàng)制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

中國農(nóng)科院植保所系統(tǒng)闡述納米農(nóng)用化學(xué)品的尺度效應(yīng)

核酸農(nóng)藥納米遞送系統(tǒng)研究進(jìn)展