一、研究背景

根结线虫（RKNs）每年在全球造成约1730亿美元的损失，导致蔬菜、水果和其他作物的严重减产。线虫的危害主要发生在其第二阶段幼虫（J2）侵入根伸长区，表现出较强的隐性和环境适应性。因此，针对J2的精确控制已成为当前研究的热点。目前，它已成为制约设施农业健康发展的重要因素。对RKN的防治策略包括物理、化学、农业和生物措施，其中化学防治已成为最有效、最方便、最经济的防治策略。在化学控制方面，Adam等人开发了基于tmgmv的球形纳米颗粒，用于递送阿维菌素，解决rkn问题，但生物安全问题仍然存在。与此同时，Peng等人的自组装阳离子星形聚合物（Flp）面临着高昂的材料成本，这表明需要更可持续的解决方案。利用可生物降解的醋酸纤维素（CA）作为载体，结合静电纺丝技术加载Flp，可以解决上述问题。它不会造成环境问题，因为土壤中的CA首先会脱乙酰，然后水解成无害的二氧化碳、水和甲烷。拜耳公司发现的Fluopyram是一种较好的杀菌剂，对RKN具有良好的生物活性。然而，受其分子物理化学性质的限制，Flp主要用于悬浮液浓缩物的配制，存在与目标接触效率低的缺陷。此外，由于Flp （C14H8Cl3F3N2O）中存在三氟甲基（−CF3）和酰胺桥等强电负性基团，很难被水、脂肪烃、芳烃等常规溶剂溶解。用常规工艺难以将Flp制备成其他配方。为了提高氟吡喃作为杀线虫剂的功效，可以利用纳米技术加工来提高其性能。这种方法可能会导致更有效的递送系统，确保化合物到达目标线虫，同时最大限度地减少对非目标生物和环境的影响。纳米技术为控释和定向应用提供了一条有希望的途径，可以优化氟吡喃在农业环境中的使用。

通过静电纺丝设备是制备功能性纳米纤维的一种简单、通用的方法。该技术在载药制剂制备领域显示出巨大的潜力。如以静电纺纤维为载体制备大豆包衣剂和装载昆虫信息素。静电纺丝技术在抗RKN负载纳米纤维制备中的应用和研究较少。为了克服Flp的性能缺点，我们用聚己内酯/聚乙二醇和CA制备了同轴负载Flp的纳米纤维。研究表明，CA制备的负载Flp的纳米纤维具有良好的连连接性、大的比表面积、缓释性能、对隐根线虫的高毒性以及对RKN的巨大潜力。因此，我们需要根据场景需求对其性能调控和应用技术开发进行进一步的研究。

由于rkn在土壤中独特的生态位，杀线虫剂的部署策略受到限制。如液体制剂根灌处理，需用大量杀线虫剂多次，大部分杀线虫剂随流水流失，造成防治效率下降和环境污染增加。因此，我们需要开发更有效、更精确的杀线虫剂的施用方法和配方。

本研究以环境友好型CA纳米纤维为载体，分别通过同轴和单轴静电纺丝设备制备了两种负载Flp的纳米纤维（方案1），并评估了两种加工工艺对纳米纤维理化特性和生物活性的影响。提出了一种新的、安全的flp负载纳米纤维应用方法。通过对植物根系进行纺丝，制备出一层根系保护纤维（方案1），可有效防止真菌侵染。因此，负载flp的纳米纤维在杀线虫剂高效利用和作物根系保护方面具有很高的应用潜力。

图1.CA-CE@Flp和CA-UE@Flp的制备工艺及纤维浸水后活性成分的释放将带Flp的纤维作为根保护膜（RPFs）纺丝于番茄根部，它可以释放Flp防止RKN病害的发生，并保持对RKN的长期控制效果。

二、摘要

本研究采用共轴静电纺丝技术和单轴静电纺丝技术成功制备了两种CA - flp负载纳米纤维，并对其理化特性和生物活性进行了比较。在应用方面，CA-CE@Flp和CA-UE@Flp形成的rfp适用于植物根系RKN病的防治。环境友好型生物降解材料载杀线虫剂在根系中缓释，为RKN病害的综合防治提供了新思路，为相关制剂的田间应用技术的发展奠定了基础。在RKN疾病的防治中已显示出巨大的潜力，其应用技术和更多的应用场景有待进一步开发。

三、结论

本研究采用共轴静电纺丝技术和单轴静电纺丝技术成功制备了两种CA - flp负载纳米纤维，并对其理化特性和生物活性进行了比较。在应用方面，CA-CE@Flp和CA-UE@Flp形成的rfp适用于植物根系RKN病的防治。环境友好型生物降解材料载杀线虫剂在根系中缓释，为RKN病害的综合防治提供了新思路，为相关制剂的田间应用技术的发展奠定了基础。在RKN疾病的防治中已显示出巨大的潜力，其应用技术和更多的应用场景有待进一步开发。

图2.(a) CA共轴和单轴flp负载纳米纤维的制备示意图；(b) Flp和CA的静电型图。Flp -Flp、CA- CA和CA-Flp的分子间相互作用（ΔE）；(c)加载flp和未加载flp的纳米纤维的形态特征；(d)四种纳米纤维的直径分布；(e) CA-CE@Flp和CA-UE@Flp的结构特征；(f)利用CLSM将负载flp的纳米纤维附着在番茄根部(BF: bright field；NR: Nomarski反射光)。