加州大学圣地亚哥分校的工程师团队开发出一种可直接喷涂的聚合物涂层,能帮助植物抵抗有害细菌感染并增强其耐旱性。这项发表于《美国化学会材料快报》的研究,旨在为应对日益严峻的植物病害与环境压力提供新方案。
该抗菌涂层由一种特殊设计的合成聚合物制成,其结构中含有带正电荷的化学基团,能有效破坏细菌细胞膜。研究的关键创新在于合成工艺:团队改进了传统方法,使其能在温和的水性缓冲条件下进行,避免了对植物有毒的有机溶剂。论文共同第一作者、博士生Luis Palomino指出:“我们这次的不同之处在于,我们在缓冲条件下,以水为溶剂合成了聚合物。这使我们能够制备出对植物更具生物相容性的喷雾剂配方。”
实验将这种聚合物涂层喷涂在模式植物本氏烟草的叶片上。测试表明,涂层能保护植物免受农杆菌感染,并在培养皿中抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等病原体的生长。令人意外的是,局部喷涂即可激活整株植物的系统性防护。共同第一作者、博士后Patrick Oedenkoven表示:“我们只需喷洒叶片的一小部分,就能使整株植物获得细菌免疫力。这真是一个很棒的结果。”研究人员推测,这可能是由涂层引发的短暂、轻微的过氧化氢信号所介导。
此外,研究还发现喷涂后的植物表现出更强的耐旱性。在停止浇水四天后,处理组的植物萎蔫程度明显低于对照组。涂层可能通过形成物理屏障减少水分蒸发,同时诱导植物内在的应激响应机制。研究团队计划进一步探索其作用机理,并优化材料的生物降解性与安全性,以期推动该技术在农业领域的应用。
更多信息: 作者:Luis Palomino 等人,标题:《聚降冰片烯喷涂增强植物健康》,发表于:ACS Materials Letters (2025)。













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