本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)抗病藥物，特別是一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法及其在植物抗病毒中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著人口的增長，糧食需求日益增加，但水稻作為世界上一半以上人口的主要糧食，由于受到病害的感染，導(dǎo)致其病害嚴(yán)重，這嚴(yán)重影響到水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量，從而對全球糧食安全構(gòu)成威脅，避免水稻遭受病害對應(yīng)對全球糧食安全具有重要意義。南方水稻黑條矮縮病毒（southern?rice?black-streaked?dwarf?virus，srbsdv）是近十年來嚴(yán)重危害我國及周邊國家水稻生產(chǎn)的重要病毒病害。目前關(guān)于該病害依然依賴于農(nóng)藥防治，因此加強(qiáng)新藥劑研發(fā)尤為重要。

2、近年來，納米材料成為了生物學(xué)領(lǐng)域研究開發(fā)的熱點(diǎn)，其作為綠色防治植物病害、保障糧食安全的一種新型材料，已經(jīng)成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域綠色防治植物病害的研究熱點(diǎn)之一。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，納米材料已突破傳統(tǒng)農(nóng)藥的危害性，具有生物毒性低、對環(huán)境友好、利用率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在各類納米材料中，介孔二氧化硅因其比表面積大、穩(wěn)定性好、生物相容性好等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。研究表明，在將介孔二氧化硅納米顆粒外施于小麥、甘蔗、芒果、高粱、水稻和番茄等作物上可以增強(qiáng)植物對病原物的抗性。例如，尖刺介孔二氧化硅納米顆粒能夠增強(qiáng)水稻對白枯病、紋枯病等重要真菌、細(xì)菌病害的抗性，但目前納米材料對水稻病毒病害的防治效果未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法及其在植物抗病毒中的應(yīng)用。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述二氧化硅納米顆粒具有尖刺狀形貌，所述尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒包括以下制備步驟：

3、（1）向燒瓶依次加入表面活性劑，水和氫氧化鈉，開啟攪拌，油浴控制反應(yīng)溫度；

4、（2）待充分?jǐn)嚢韬螅尤胝杷嵋阴?teos)與環(huán)己烷的混合溶液，油浴保持反應(yīng)溫度，繼續(xù)進(jìn)一步攪拌反應(yīng)后，離心去上清液，分別用水和乙醇洗滌所得固體，各重復(fù)三次，得到復(fù)合有十六烷基三甲基溴化銨（ctab）的尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒；

5、（3）將步驟（2）中得到的復(fù)合有ctab的尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒用丙酮分散，再將分散后的納米顆粒加入到燒瓶中，開啟攪拌，油浴控制反應(yīng)溫度在50?℃，通入冷凝水，冷凝回流，去除ctab模板；

6、（4）將上述反應(yīng)體系離心去除上清液，用乙醇洗滌所得固體，重復(fù)多次后，用水繼續(xù)洗滌所得固體，重復(fù)三次后，得到儲(chǔ)存于水相中的尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒(vmsn)。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（1）中，表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.9?%~2?%，氫氧化鈉濃度為0.1?m，用量為0.8?ml。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（2）中，在加入正硅酸乙酯(teos)與環(huán)己烷的混合溶液之前，將反應(yīng)體系充分?jǐn)嚢瑁沟帽砻婊钚詣┤芙馔耆磻?yīng)體系變?yōu)槌吻逋噶燎覠o色的狀態(tài)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（2）中，攪拌時(shí)長為2?h。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（2）中，teos與環(huán)己烷的混合溶液用量為100ml，其中，teos和環(huán)己烷的體積比為1:4，將teos和環(huán)己烷按照比例混合均勻后，逐滴加入到反應(yīng)體系中。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（2）中，加入teos與環(huán)己烷的混合溶液后，保持反應(yīng)溫度，繼續(xù)進(jìn)一步攪拌反應(yīng)72?h。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（1）和（2）中用油浴保持反應(yīng)溫度在57~63?℃。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（3）中，將復(fù)合有ctab的尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒分散的丙酮用量為50?ml。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟（3）中，通入冷凝水，冷凝回流48?h。

15、本發(fā)明還包括一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒在植物抗病毒中的應(yīng)用，應(yīng)用以上所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒作為二氧化硅納米農(nóng)藥以葉面噴灑的方式施用于作物，所述作物為水稻。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)外施尖刺形介孔二氧化硅納米顆粒顯著提高了植物對病毒的抗性；本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)首次確認(rèn)了尖刺形介孔二氧化硅納米顆粒參與植物抗病毒，同時(shí)本發(fā)明也為納米材料在綠色防控植物病毒病害中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述二氧化硅納米顆粒具有尖刺狀形貌，所述尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒包括以下制備步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.9％～2％，氫氧化鈉濃度為0.1m，用量為0.8ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，在加入正硅酸乙酯與環(huán)己烷的混合溶液之前，將反應(yīng)體系充分?jǐn)嚢瑁沟帽砻婊钚詣┤芙馔耆磻?yīng)體系變?yōu)槌吻逋噶燎覠o色的狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，攪拌時(shí)長為2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，正硅酸乙酯teos與環(huán)己烷的混合溶液用量為100ml，其中，teos和環(huán)己烷的體積比為1:4，將teos和環(huán)己烷按照比例混合均勻后，逐滴加入到反應(yīng)體系中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，加入teos與環(huán)己烷的混合溶液后，保持反應(yīng)溫度，繼續(xù)進(jìn)一步攪拌反應(yīng)72h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(1)和(2)中用油浴保持反應(yīng)溫度在57～63℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，將復(fù)合有ctab的尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒分散的丙酮用量為50ml。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，通入冷凝水，冷凝回流48h。

10.一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒在植物抗病毒中的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒作為二氧化硅納米農(nóng)藥以葉面噴灑的方式施用于作物，所述作物為水稻。

技術(shù)總結(jié)
一種尖刺狀介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法及其在植物抗病毒中的應(yīng)用，該介孔二氧化硅納米顆粒作為二氧化硅納米農(nóng)藥。本發(fā)明合成制備方法簡單、反應(yīng)條件溫和、成本低、良好的生物安全性介孔二氧化硅納米顆粒。所述介孔二氧化硅納米顆粒能夠增強(qiáng)水稻對南方水稻黑條矮縮病毒的抗性，表現(xiàn)為病毒接種后，噴施介孔二氧化硅納米顆粒后病毒外殼基因CP的轉(zhuǎn)錄水平明顯低于噴施水的水稻；且病毒外殼蛋白CP的含量顯著低于噴施水的水稻。本發(fā)明首次確認(rèn)了介孔二氧化硅納米顆粒在調(diào)控植物病毒抗性中的作用，為納米材料在綠色防控植物病毒病害中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙婭玲,袁谷風(fēng),何國濤,李子怡,楊猛,周瑩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24