贵州大学联合中国农科院植保所在cell旗下期刊发文：提出马铃薯孢囊线虫可持续生态解决方案

12月17日，贵州大学绿色农药全国重点实验室甘秀海团队的已毕业硕士研究生张琪(现中国农科院植保所刘世名团队在读博士研究生)为第一作者在国际知名学术期刊《Plant Communications》(Cell Press旗下，中科院一区TOP，影响因子11.6)发表题为“Interspecific allelopathy suppresses potato cyst nematodes by 1-Decanol produced from Houttuynia cordata”的重要研究成果。研究发现鱼腥草与马铃薯间作可通过释放化感物质1-癸醇有效抑制马铃薯胞囊线虫(PCNs，主要为马铃薯金线虫)侵染，同时能调控马铃薯代谢与根际微生物群落，平衡植株防御与生长，显著提升马铃薯产量。该发现为PCNs防治提供了可持续的防控策略，为未来间作模式下作物病虫害防控提供了理论依据。

　　马铃薯已成为世界第四大粮食作物，但其种植中受到马铃薯孢囊线虫侵害，每年造成全球马铃薯减产19%~80%，已被全球100余个国家纳入严格检疫对象。因此，马铃薯孢囊线虫病的有效防控是保障马铃薯生产的关键。现有化学杀线虫剂易引发抗药性与环境问题，生物防治存在效果不稳定等局限，抗病品种选育难以应对线虫快速进化。作物间作可以通过植物释放的化感物质来抑制线虫，是可持续防治的重要手段。鱼腥草作为药食同源植物，富含精油等次生代谢产物，具有抗菌、抗氧化等活性，但对PCNs的防治效果及机制尚未明确，亟需深入研究。

　　该研究通过系统的盆栽和田间筛选发现鱼腥草与马铃薯间作的能有效防控PCNs，其中鱼腥草精油及其代谢产物1-癸醇的防治效果最显著，均优于阿维菌素。形态学观察发现1-癸醇能破坏马铃薯孢囊线虫的体表结构，导致虫体表皮破损、体壁褶皱塌陷，最终因体液渗漏死亡;同时显著诱导线虫凋亡和体内活性氧过量积累，引发严重的氧化应激反应。还能能够显著调控线虫的脂肪酸降解、过氧化物酶体及凋亡通路为核心差异通路。此外，1-癸醇可显著调控马铃薯的代谢、催化及胁迫响应过程，显著调控苯丙烷生物合成通路和亚油酸代谢通路。进一步研究发现，化感物质1-癸醇可通过抑制病原真菌、促进或平衡有益真菌群落结构，发挥防控马铃薯胞囊线虫的生物防治功能。 

这项工作揭示了鱼腥草与马铃薯间作模式下通过释放化感物质1-癸醇，从直接杀线虫、调控寄主代谢、优化根际微生态三个维度实现PCNs综合防治，既解决了传统化学防治的环境问题，又克服了生物防治效果不稳定的局限，为开发新型绿色杀线虫剂、构建可持续的PCNs防治体系提供了重要的理论依据与实践参考。

该研究获得国家重点研发计划(2023YFD1400404)、国家自然科学基金(32060622)和贵州省优秀青年科技人才项目(GCC [2023] 069)的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101679