近日，我校热带农林学院/三亚南繁研究院刘铜教授团队成功研发出一种基于纳米材料递送植物miRNA的绿色生物农药技术，该成果在农业病害绿色防控领域实现重大原创性突破。该研究通过创新“跨界RNA干扰-植物免疫激活”双重机制与星形聚合物纳米载体技术，将灰霉病的防控效果提升至90%以上，解决了传统化学农药存在的环境污染、药物残留和病原菌抗药性的核心痛点，为绿色可持续农业发展提供了全新解决方案。

创新点一：理论机制原创性构建

团队在国际上首次完整揭示了番茄miR393跨界抑制作物灰霉病的“双重机制”。该理论模型阐明，植物miRNA不仅能进入病原真菌内部，精准靶向并切割其细胞壁合成关键基因BcFKS1，导致菌体瓦解；同时还能激活植物自身的茉莉酸/水杨酸免疫信号通路，形成“内外兼修”的协同防御（图1）。

图1：纳米材料介导的miR393递送通过双重机制赋予植物抗病性：通过跨界靶向BcFKS1抑制灰霉菌并激活宿主植物的茉莉酸/水杨酸信号通路

创新点二：技术指标国际领先

实验表明，该技术中使用的星形聚合物纳米载体，能将核心分子dsmiR393在RNA酶环境下的降解半衰期延长6倍，并使其在菌体和植物中的递送效率提升35%-65%（图2）。加载了纳米载体的dsmiR393在番茄、草莓、葡萄等多种作物上对灰霉病的防治效果高达90%，其防控效率与持效性均显著优于传统化学农药（图3）。

图2：纳米材料SPc可显著增强双链miR393分子的稳定性与递送效率

图3：纳米dsmiR393农药对灰霉病的防效

该研究得到海南省科技创新人才等项目支持，相关论文《Nanomaterial-mediated delivery of tomato miR393 that intrinsically targets a cell wall related gene of Botrytis cinerea confers efficient control of gray mold disease》已于近期正式发表于植物学国际顶级期刊《Plant Communications》。论文第一作者为在读博士研究生尹雅萍，王睿副教授和侯巨梅副研究员为共同第一作者，通讯作者为刘铜教授。