2026年10月，海南大学热带农林学院刘铜教授团队在《Plant Physiology》发表题为《A Trichoderma milRNA cross-species targeting chitin synthases genes is delivered by carbon nanomaterials to suppress Botrytis cinerea》的研究，首次揭示生防木霉通过细胞外囊泡向灰霉病菌“投递”milRNA、精准切割其几丁质合成酶基因的跨物种RNAi机制，并利用椰子水碳点纳米载体实现田间防效78.71%，接近化学杀菌剂腐霉利（82.84%）。

创新点一：首次证实木霉milRNA经细胞外囊泡跨物种“沉默”病原菌，锁定精准切割位点。团队从短梗木霉（Trichoderma breve）T069培养液中分离细胞外囊泡，透射电镜、PKH26染色、纳米颗粒示踪及Evp1标记蛋白共定位等多重证据证实其纯度与特异性；酶保护实验显示完整囊泡内的Tri-milR29可抵抗MNase和蛋白酶K降解，破膜后迅速降解，PKH26标记囊泡与灰霉病菌共孵育后菌丝内检出荧光，Northern blot在共培养体系中稳定检出Tri-milR29。突变体分析表明，过表达Tri-milR29使木霉对灰霉病菌的平板抑制率较野生型提高17.7%和9.2%，沉默株则下降；扫描电镜可见病原菌菌丝缠绕、穿孔。

通过靶标验证显示，Tri-milR29同时靶向灰霉病菌的BcCHS7与BcCHS6，5′ RLM-RACE分别以12个和18个独立克隆确认切割位点位于第1172/1173位和第2912/2913位碱基；而由生防菌天然产生、并靶向病原菌几丁质合成酶基因的sRNA，此前尚未见报道。双靶点带来了明显的协同效应，敲除靶基因或过表达Tri-milR29均导致菌丝扭曲、细胞壁不完整、致病力显著下降。更值得注意的是，与植物miRNA通常在5′端第10-11位碱基处切割靶标不同，Tri-milR29对BcCHS7、BcCHS6的切割位点分别位于第17-18位和第6-7位碱基，属非常规切割位点，提示跨物种miRNA调控机制比既有认知更为复杂。

图 1 ｜ 木霉T069细胞外囊泡（EVs）的分离鉴定及Tri-milR29的跨域递送证据

图 2 ｜ Tri-milR29靶向调控灰霉病菌BcCHS7与BcCHS6及切割位点鉴定

创新点二：椰子水变身“纳米载药车”，破解dsRNA稳定性与吸收瓶颈。针对外源dsRNA易被核酸酶降解、病原菌吸收效率低的难题，团队以椰子水为碳源合成5-8 nm碳点，经支化聚乙烯亚胺修饰构建CPP纳米载体，凝胶电泳确定2:1为最佳负载质量比，红外光谱提示复合由氢键和静电作用介导。RNase实验显示纯dsmilR29在5分钟内完全降解，而CPP-dsmilR29在30分钟后仍可检出；FAM标记证实CPP显著促进dsmilR29在菌体内积累，并伴随病原菌生长下降。该载体绿色、可降解、原料易得为RNA农药低成本规模化制备提供了新思路。

图 3｜ 基于椰子水的碳纳米材料高效负载dsmilR29

创新点三：田间防效78.71%逼近化学杀菌剂，SIGS策略为绿色防控提供新选择。与依赖转基因植物的寄主诱导基因沉默（HIGS）路线不同，喷施诱导基因沉默（SIGS）无需改造作物基因组，规避了转基因生物面临的科学争议与公众顾虑，更具备落地前景。病害防效试验中，CPP-dsmilR29对番茄、草莓和葡萄的防效分别为70%、80%和50%，较单用dsmilR29提高42.86%、20%和56%；盆栽试验将番茄发病率降至22.5%，防效68.75%，较单用dsmilR29提高37.5%，且单独施用CPP与未处理对照无显著差异，表明防效来自RNAi效应而非载体非特异性保护。田间试验显示，处理后第35天病情指数仅5.67，防效达78.71%，接近腐霉利处理（82.84%）。研究团队表示，dsRNA-CPP体系有望进一步推广至其他植物—病原菌系统，为化学农药减量与农业绿色转型提供新的技术路径。

图 4 ｜ CPP纳米载体递送dsmilR29实现对灰霉病的高效防控

同时研究指出，CPP与dsmilR29对非靶标微生物的生态安全性尚未评估，田间试验仅限于单一地区和生长季，不同条件下的防效仍需广泛验证；下一步将在多地区、多生长季条件下开展验证，并系统评价其对非靶标生物的安全性。

该研究由海南大学博士生尹雅萍、薛鸣，周口师范学院刘震副教授，海南大学张雪巍副教授及海南师范大学Raja Asad Ali Khan老师共同为担任第一作者，海南大学刘铜教授为通讯作者。研究获国家自然科学基金（32472639）、海南省科技人才创新基金（KJRC2023C42）和海南省自然科学基金（324MS016）资助。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag715