近年来，纳米农药/RNA农药受到国内外广泛关注，已经成为农药剂型研发的热点和难点，是开发新型绿色农药的必然趋势。基于纳米载体构建的载药系统，不仅显著提升了农药利用率，实现了增效减施，降低了农药残留与环境污染，更在提升RNA农药的稳定性和持效性方面具有突破性效果。江苏省农科院植保所农药应用创新团队长期致力于农业害虫纳米/RNA农药的开发与应用研究，以多种农业重要害虫为靶标，开展了一系列纳米/RNA农药的创制与研究，为推动纳米/RNA农药应用于农业害虫的防治提供核心技术支撑。具体系列进展如下：
1、针对害虫抗药性治理这一难题，以及dsRNA在实际应用中存在的稳定性差、递送效率低等关键瓶颈，团队设计开发了一种新型改性壳聚糖纳米递送系统(CS-PEG-COOH)。该系统能与dsRNA自组装形成复合纳米颗粒，有效保护dsRNA免受昆虫中肠液及环境中核酸酶的降解。此外，该载体具有pH响应性，能在昆虫中肠碱性环境下智能释放dsRNA，增强了dsRNA在植物叶面的附着能力，从而提高了被昆虫取食和吸收的效率。通过选取与抗药性相关的VGSC基因为靶标，构建了dsVGSC/CS-PEG-COOH复合体并与氰氟虫腙 (Metaflumizone) 联用，显著提高了草地贪夜蛾对其的敏感性，死亡率升高。研究结果以“High-efficiency green management to Spodoptera frugiperda bysynergistic control of pH-responsive chitosan nanoparticle-mediated RNAi andpesticide”为题发表在《Chemical Engineering Journal》上 (中科院1区TOP期刊，IF 5year = 13.5)。博士研究生乔恒、硕士研究生苏宗曼为论文并列第一作者，团队负责人谭永安博士为论文通讯作者，肖留斌研究员、赵静副研究员参与了工作，江苏省农业科学院为第一完成单位。上述研究工作得到了国家重点研发计划 (2022YFD170050502) 国家自然科学基金(32372631)、及江苏省农业科技自主创新资金[CX(22)2038]等项目的资助。
2、团队构建了基于星状阳离子聚合物 (SPc) 的氟铃脲 (HE) 纳米递送系统，该复合物通过氢键与范德华力实现自组装，将HE粒径从751.21 nm显著降低至174.62 nm，从而大幅提升其在叶面的润湿性、附着性与滞留性能。生测实验表明，HE/SPc对绿盲蝽若虫的LC₅₀值降至4.932 mg/L，杀虫活性活性提升7倍以上。机制研究进一步揭示，HE/SPc能够下调角质蛋白合成相关基因，破坏昆虫表皮结构，导致若虫发育延迟与体重下降。同时，SPc载体还有效降低了HE在作物中的残留，缓解其对豆类种子萌发与幼苗生长的植物毒性。该研究系统阐释了纳米递送系统在提升农药效能与降低环境风险方面的双重优势，为绿色农药的精准设计与农业可持续发展提供了重要技术支撑。研究结果以“Nanodelivery improves insecticidal activity of hexaflumuron against Apolyguslucorum by inhibiting the synthesis of insect cuticle protein”为题发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上 (中科院1区TOP期刊，IF5year = 6.4)。硕士研究生江仁宗、徐广春副研究员和博士研究生乔恒为论文并列第一作者，谭永安博士为论文通讯作者，江苏省农业科学院为第一完成单位。肖留斌研究员、赵静副研究员及Texas A&M University的Keyan Zhu-Salzman教授等参与了相关工作。上述研究工作得到了国家自然科学基金(32372631) 和江苏省农业科技自主创新资金[CX(22)2038]等项目的资助。
3、针对美国白蛾这一全球性重大检疫害虫，传统化学防治面临抗药性与环境污染的严峻挑战。本研究，一方面聚焦于调控昆虫蜕皮与变态的核心通路。研究发现，干扰美国白蛾的蜕皮激素受体基因HcECR-B1与超气门蛋白基因HcUSP-1，显著抑制幼虫生长发育，并使其死亡。另一方面，为克服dsRNA在鳞翅目害虫体内易降解、递送效率低的技术瓶颈，设计并比较了三种壳聚糖纳米载体。其中，CS-TPP纳米载体的表现最优，能在酸碱环境中有效保护dsRNA防止其被降解，并能高效的递送dsRNA。通过工程菌大规模生产靶标dsRNA，并通过CS-TPP纳米颗粒包载后喂食害虫。连续饲喂5 d后，对3龄幼虫的致死率达到60.67%。该研究不仅验证了EcR/USP基因作为高效防控靶标的潜力，更重要的是成功构建了一套成本可控、便于口服施用的纳米递送系统。研究结果以“Ecdysone receptor B1 isoform/ultraspiracle protein 1-mediated ecdysteroidsignaling regulates the growth and development: potential targets for efficientHyphantria cunea management”为题发表在《International Journalof Biological Macromolecules》上 (中科院2区TOP期刊，IF5year = 8.7)。博士研究生乔恒为论文第一作者，谭永安博士和南京林业大学郝德君教授为论文共同通讯作者。上述研究工作得到了国家重点研发计划(2022YFC2601002、2021YFD1400300) 项目的资助。
4、此外，团队还在《Insect Science》（中科院1区TOP）上发表了题为 “Mesoporous silica nanoparticles enhance the toxicity of chlorantraniliproleto Spodoptera frugiperda by possibly inhibiting energy metabolism andchitin protein synthesis”的最新研究成果。团队以介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）为载体，构建了氯虫苯甲酰胺（CLAP）纳米递送系统（CLAP@MSNs），从而显著提升了传统杀虫剂对草地贪夜蛾的防控效能，为研制高效、低毒且环境友好的纳米农药提供了重要的技术支持与材料储备。宗苏曼硕士研究生、徐德进副研究员、姜义平助理研究员为论文并列第一作者，谭永安博士、扬州大学林泉教授及南京大学洪浩教授为论文共同通讯作者，江苏省农业科学院为第一完成单位。上述研究得到了江苏省农业科技自主创新资金 [CX (22) 2038] 、国家自然科学基金（32072415）、江苏省重点研发计划（BE2022345）等项目的资助。
论文链接：
1、https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.172175
2、https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c10509
3、https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.148594
4、https://DOI 10.1111/1744-7917.70106