近日，Chemical Engineering Journal在线发表了植物保护学院丁新华课题组题为“A highly efficient nanocopper hydroxide activates plant immune resistance and confers tolerance to salt and drought stress in rice"的研究论文。丁新华教授团队联合济南大学黄太仲教授开发了新型纳米材料：纳米氢氧化铜（Cu(OH)2NPs），研究发现Cu(OH)2NPs增强水稻对细菌性条斑病（BLS）、干旱和盐胁迫的抵抗力，效果显著强于铜离子和美国杜邦公司推出的可杀得3000（Kocide 3000）农药。值得关注的是，5 μg/mL的Cu(OH)2NPs防控BLS的效果与500 μg/mL的铜离子和农药可杀得3000相似，有望大幅降低铜元素在农业上的用量（有望降低90%）。
铜离子（Cu2+）是铜基农药的关键成分，铜基农药在过去几十年里被广泛用于管理农业中由细菌、真菌和卵菌引起的植物病害。近年来的研究表明Cu2+诱导防御反应与微生物相关分子模式（MAMP）触发免疫（MTI）非常相似，能够活性氧（ROS）爆发、有丝分裂蛋白激酶（MAPKs）的激活、植物激素生成、胼胝质沉积以及抗病相关基因表达等。
Cu(OH)2NPs激活水稻多种免疫反应，包括活性氧（ROS）爆发、胼胝质沉积、抗病相关基因上调以及气孔闭合。有趣的是，Cu(OH)2NPs引起的免疫抵抗不依赖水杨酸信号通路，而是部分依赖乙烯信号转导。这一发现凸显了Cu(OH)2NPs激活植物免疫路径与铜离子的区别。同时，Cu(OH)2NPs可能通过上调钠/氯离子外排基因减少根部Na、Cl含量超过75%。干旱条件下，Cu(OH)2NPs通过关闭水稻气孔，减少水分流失率，提高稻苗的存活率。这项研究为管理BLS和提升植物对非生物胁迫的抗性提供了创新见解和潜在治疗方案，有望大幅降低铜基农药用量，突破卡脖子技术，提升我国在铜基农药研发领域的竞争力，为农业可持续发展探索了可行路径。
本研究由beat365英国官方网站丁新华教授和三峡大学沈祥陵作为通讯作者，路冲冲副教授和已毕业研究生李梓萌为共同第一作者完成，济南大学黄太仲教授、博士后Muhammad Zunair Latif、刘海峰副教授、尹梓屹教授、李洋副教授、赵海朋副教授等参与指导。本研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等多个项目的资助。
本文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.172632
编 辑：万 千
审 核：贾 波
