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番茄潜叶蛾（Tuta absoluta）严重影响番茄种植，造成经济损失，且农药防治带来诸多问题。研究人员开展从马尾藻（Sargassum ilicifolium）合成氧化锌纳米颗粒（ZnO-NPs）对番茄与番茄潜叶蛾生化互作影响的研究。结果显示 ZnO-NPs 可增强番茄防御，减少幼虫危害，为害虫防治提供新策略。
在农业领域，番茄作为营养丰富的重要作物，深受人们喜爱。然而，番茄潜叶蛾却成为了番茄种植路上的 “拦路虎”。这种害虫繁殖迅速，能在多种气候条件下生存，每年给全球番茄种植产业带来巨大的经济损失。为了对付它，人们大量使用农药，可这又引发了害虫抗药性增强和农作物农药残留等问题，严重威胁生态环境和人类健康。因此，寻找一种绿色、高效的害虫防治方法迫在眉睫。
在此背景下，来自伊朗莫哈格赫?阿尔达比勒大学（University of Mohaghegh Ardabili）等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们聚焦于从马尾藻中绿色合成氧化锌纳米颗粒（ZnO-NPs），探究其对番茄和番茄潜叶蛾之间生化相互作用的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为解决番茄潜叶蛾危害问题带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过动态光散射（DLS）、X 射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等技术对合成的 ZnO-NPs 进行表征，确定其尺寸、稳定性和表面化学性质。接着，运用生化分析方法，测定番茄叶片中的色素、次生代谢物、蛋白质和淀粉含量，以及番茄潜叶蛾幼虫的消化酶、脂肪体成分、酶活性和氧化应激指标。此外，还利用扫描电子显微镜观察种子表面和纳米颗粒的吸收情况，并通过统计分析对实验数据进行处理。
在研究结果方面：
- ZnO-NPs 的特性：DLS 分析表明，ZnO-NPs 的流体动力学直径为 163.7nm，多分散指数为 0.297，具有相对单分散的分布；zeta 电位为 -5.3mV，显示其稳定性。FE-SEM 图像显示，ZnO-NPs 呈六边形结构，粒径在 5 - 65nm 之间，平均粒径为 25.22nm。FT-IR 分析确定了参与 ZnO-NPs 稳定的功能分子，如 OH 和 N-H 基团等。XRD 分析证实了 ZnO-NPs 的高度结晶结构，平均晶体尺寸为 34.44nm。
- 对番茄种子萌发和生长的影响：用不同浓度的 ZnO-NPs 和块状氧化锌（B-ZnO）处理番茄种子，发现处理后的种子发芽率显著提高，其中 100ppm ZnO-NPs 处理的种子发芽率高达 99.33%。同时，ZnO-NPs 处理还增加了番茄叶片中叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素的含量，提高了光合作用效率。
- 对番茄叶片次生代谢物的影响：50ppm 和 100ppm 的 ZnO-NPs 处理显著增加了番茄叶片中总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）和总花青素含量（TAC）。这些次生代谢物的增加有助于增强番茄植株的防御能力。
- 对番茄潜叶蛾幼虫的影响：50ppm 和 100ppm 的 ZnO-NPs 处理降低了番茄潜叶蛾幼虫的 α- 淀粉酶、总蛋白酶活性，减少了总蛋白和甘油三酯（TAG）水平，同时增加了过氧化氢酶（CAT）活性。此外，高浓度的 ZnO-NPs 还导致幼虫丙二醛（MDA）含量升高，表明产生了氧化应激，影响了幼虫的生长和发育。
- 聚类分析结果：通过聚类分析，发现 50ppm 和 100ppm ZnO-NPs 处理的番茄植株和番茄潜叶蛾幼虫分别属于抗性较强的组，说明这些浓度的 ZnO-NPs 能有效增强番茄的抗性，抑制番茄潜叶蛾的生长。
研究结论和讨论部分指出，较高浓度（50 和 100ppm）的 ZnO-NPs 不仅能提高番茄种子的发芽率、改善光合作用和相关生化变化，还对番茄潜叶蛾具有毒性作用。ZnO-NPs 可作为纳米肥料，有望替代传统化学肥料，提高植物性能和农业生产力，为可持续农业发展提供了一种创新策略。不过，研究也指出，虽然 ZnO-NPs 展现出良好的应用前景，但在实际农业应用中，还需考虑其潜在的生态毒性和在生态系统中的积累问题，以确保其长期使用的安全性。
