王振营研究团队揭示氧化石墨烯对防控鳞翅目害虫杀虫剂的增效机制

    近日,粮食作物害虫监测与控制创新团队在国际著名的环境类期刊Environmental Science: Nano (2019,6(1): 75-84; IF= 6.087)上以封面文章在线发表了“Graphene oxide as a multifunctional synergist of insecticides against Lepidopteran insect”的研究论文,创新性的将氧化石墨烯作为农药的增效剂,显著地提高了农药的生物活性。
    氧化石墨烯是一种碳基纳米材料,已应用在医学、环境科学等领域,在植物保护领域的应用鲜有报道。本研究选取对农业生产上为害较为严重的鳞翅目昆虫亚洲玉米螟 Ostriniafurnacalis 为模式昆虫, 以生产上常用的农药吡虫啉、高效氟氯氰菊酯和杀虫单为代表性农药,详细探究了GO对农药的增效作用及增效机制。本研究通过静电作用将三种农药负载到GO上形成GO-农药的复合物,可有效地提高农药对亚洲玉米螟的生物活性。GO对农药的增效机制为(1)GO尖锐的片层结构可机械的损伤昆虫的体壁,造成昆虫迅速失水;(2)损伤的体壁为农药对昆虫体壁的穿透提供新的通道;(3)吸附了农药的GO可沉积到玉米螟的体壁上,提高了农药的利用率。
    该研究以中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室为第一完成单位,王秀平博士后为第一作者,王振营研究员为通讯作者。该研究得到中国农业科学院创新工程、国家重点研发计划项(2017YFD0201802)和国家玉米产业技术体系专项资金(CARS-02)的资助。