近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所經(jīng)濟作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊和農(nóng)藥分子靶標與綠色農(nóng)藥創(chuàng)制創(chuàng)新團隊聯(lián)合在Journal of Nanobiotechnology（IF=10.6）上在線發(fā)表題為“Plant volatiles-loaded core-shell micro-nano fibers to achieve efficient and sustained bisexual attraction to pests”的研究論文。該研究開發(fā)了負載草地螟食誘劑的核-殼結(jié)構(gòu)微納纖維，并成功應(yīng)用于田間害蟲的雙性誘捕，為昆蟲行為調(diào)控劑的持續(xù)釋放和長效誘捕提供了新的思路。
草地螟（Loxostege sticticalis）是一種廣泛分布且對農(nóng)作物造成嚴重危害的遷飛性害蟲，其防治始終是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的一項重大挑戰(zhàn)。昆蟲行為調(diào)控劑，作為一種新興的生物防治技術(shù)，因其對環(huán)境友好、低毒性和高選擇性，近年來受到越來越多的關(guān)注。特別是通過釋放昆蟲食誘劑等信息素來調(diào)節(jié)昆蟲的行為，已被證實是一種有效的害蟲防治策略。然而，如何在田間環(huán)境中實現(xiàn)長期、穩(wěn)定的誘捕效果，尤其是在面對環(huán)境變化時如何確保誘捕劑的持久性和高效性，仍然是亟待解決的關(guān)鍵問題。因此，開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)釋放且具有長期吸引力的創(chuàng)新材料，成為提升昆蟲行為調(diào)控劑防治效果的核心挑戰(zhàn)。
本研究通過同軸電紡技術(shù)，利用多種環(huán)保聚合物成功制備了核-殼結(jié)構(gòu)微納纖維，并基于課題組前期研究的草地螟食誘劑配方，首次將雙性吸引草地螟成蟲的食物誘劑（包括1-辛烯-3-醇、反式-2-己烯醛、芳樟醇和茴香腦）有效加載于其中，實現(xiàn)了持續(xù)釋放與高效誘捕。纖維膜對活性成分的封裝效率為78%，并表現(xiàn)出優(yōu)異的持續(xù)釋放特性，在80天內(nèi)釋放超過60%的誘劑，同時有效減緩了初期爆發(fā)性釋放。電生理學和行為學研究表明，纖維膜可維持至少90天的電生理活性，持續(xù)吸引雄性和雌性成蟲，且75天后仍保持誘捕效果。同時，纖維膜在田間環(huán)境中對草地螟成蟲也具有良好的誘捕能力。此外，纖維膜還具有良好的抗逆性、生物降解性和環(huán)境兼容性，保護了活性分子并減少了生態(tài)影響。這些纖維膜為植物基食物誘劑提供了高效、環(huán)保的載體，突顯了其在可持續(xù)農(nóng)業(yè)和害蟲管理中的應(yīng)用潛力，為化學農(nóng)藥提供了綠色替代方案。
中國農(nóng)科院植保所博士研究生崔程龍和上官文杰為本文共同第一作者，尹姣和曹立冬研究員為本文通訊作者，中國農(nóng)科院植保所李克斌研究員、江幸福研究員及博士研究生王志敏也參與了研究工作。該研究得到了國家重點研發(fā)項目（2022YFD1400600）和國家自然科學基金（32472618）的資助。
原文鏈接：https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-025-03269-2
