近日，刘铜教授团队在Cell Press旗下的顶级植物学期刊Plant Communications（IF=11.6)上发表了最新研究成果，成功揭示了一种由植物自身小分子RNA跨界调控以高效防控灰霉病的新型机制，研发出一种基于纳米材料的绿色高效递送系统，为农业绿色可持续发展提供了全新的解决方案。

研究背景: 灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起的灰霉病严重影响番茄、草莓、葡萄等多种作物的产量与品质。传统化学农药虽能短期控制病害，但长期使用易导致抗药性、环境污染和食品安全问题。近年来，RNA干扰（RNAi）技术显示出巨大的生物防治潜力，但其应用受限于RNA分子的不稳定性与递送效率低等问题。

研究内容

（1）miR393跨界传递并抑制真菌生长

研究发现，番茄miR393可跨界进入灰霉病菌体内，特异性靶向其细胞壁合成关键基因BcFKS1，导致真菌细胞壁结构破坏，菌丝生长和孢子形成显著受抑制。实验表明，外源双链miR393（dsmiR393）可使灰霉病菌丝生长减少67%，产孢量下降99%。

番茄miR393可跨界进入灰葡萄孢菌并降低其致病性

（2）激活植物免疫系统

除了直接抑制病原菌，miR393还能调控番茄体内的茉莉酸（JA）与水杨酸（SA）信号通路，抑制生长素受体基因表达，并诱导抗病蛋白PR1大量积累（提升6.8倍），从而增强植物系统性抗病能力。

（3）纳米载体提升稳定性与递送效率

研究团队利用星形聚阳离子（SPc）纳米材料构建了dsmiR393递送系统。该载体将miR393在RNase环境中的降解半衰期延长了6倍，递送效率提高了35%–65%，并在番茄、草莓、葡萄等多种作物中实现了显著病害控制效果，病斑面积减少最高达88%。

纳米材料SPc可显著增强双链miR393分子的稳定性与递送效率

（4）多宿主验证与持久性优势

在番茄、草莓、葡萄、洋葱和生菜等多种植物中，SPc负载的dsmiR393均表现出优于传统化学农药（如戊唑醇）的防治效果，且持效期长达25天以上。

研究结论：该研究不仅揭示了miR393在植物—病原菌互作中的跨界RNA干扰机制，还开发出一种基于纳米材料的RNA递送策略，为实现绿色、可持续的农业病害防控提供了新路径。该技术具有高度特异性、环境友好性和广谱适用性，未来有望替代部分化学农药，推动农作物病害管理的技术革新。

纳米材料介导的miR393递送通过跨界靶向灰葡萄孢菌BcFKS1基因抑制病原菌生长，另一方面激活宿主植物的茉莉酸/水杨酸信号通路赋予植物抗病性

论文由在读博士生尹雅萍为第一作者、王睿副教授、侯巨梅副研究员为共同第一作者，刘铜教授为唯一通讯作者。研究获得海南省科技人才创新项目及海南大学协同创新项目资助。

全文链接：https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(25)00377-3