新发现真菌助力番茄抵御北方根结线虫：温室研究揭示生物防治新途径

研究人员探究两种真菌对番茄根结线虫（M. hapla）的作用，发现其可抑制线虫繁殖和穿透，或成生物防治新手段。

　　# 新发现真菌为番茄抗线虫 “保驾护航”：温室研究解锁生物防治新密码
在农业的 “绿色战场” 上，根结线虫（RKN，Meloidogyne spp.）一直是令种植者们头疼不已的 “顽固敌人”，尤其是北方根结线虫（M. hapla） ，在北欧地区，它像一个无情的 “掠夺者”，能让有机蔬菜生产遭受高达 80% 的损失，成为番茄种植路上的巨大阻碍。传统化学杀线虫剂虽然能在一定程度上 “击退” 这些害虫，但因其对环境和人类健康存在潜在风险，逐渐被 “嫌弃”。在可持续发展理念盛行的当下，寻找绿色、安全且有效的替代方案迫在眉睫。

在这样的背景下，德国联邦栽培植物研究中心（Julius Kühn Institute）的研究人员展开了一场意义非凡的探索之旅。他们将目光聚焦于两种新发现的线虫卵寄生真菌 ——Niesslia gamsii 和 Polydomus karssenii ，试图挖掘它们在番茄抵御 M. hapla 过程中的潜力，为生物防治线虫开辟新的 “绿色通道”。这项研究成果发表在了《Journal of Pest Science》上，为农业生产中的线虫防治带来了新的希望。

研究人员在这场探索中使用了多种技术手段。在温室实验中，他们精心准备了线虫和真菌的培养物，确保实验材料的质量和纯度。利用随机完全区组设计（Randomized Complete Block Design，RCBD），严谨地设置实验处理组和对照组。借助定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）技术，精确测定植物防御相关基因的表达变化，从分子层面揭示真菌与植物、线虫之间的相互作用机制。

真菌对 M. hapla 繁殖和根穿透的影响

研究人员发现，这两种真菌在抑制 M. hapla 繁殖方面表现出色。与未接种真菌的对照组相比，用 N. gamsii 和 P. karssenii 处理过的番茄植株，其根系系统中的 M. hapla 卵数量分别显著减少了 32% 和 31%，线虫繁殖率（Rf 值）也明显降低。同时，这两种真菌还能有效限制 M. hapla 的二龄幼虫（J2）侵入番茄根系。在接种后的第 3 天和第 7 天，处理组植株根系内的 J2 数量相较于对照组大幅下降，这表明 N. gamsii 和 P. karssenii 在早期就能对 M. hapla 的入侵形成有效的 “屏障”。

对宿主植物防御基因表达的评估

研究人员通过 qRT-PCR 技术，深入探究了真菌预处理对番茄防御基因表达的影响。在无线虫寄生的植株中，PR-1b 基因在不同时间点的表达呈现出有趣的变化：N. gamsii 处理的植株在 3 天（dpt）时该基因表达受抑制，7 dpt 时显著上调；P. karssenii 处理的植株在 3 dpt 和 7 dpt 时均上调，且 7 dpt 时上调显著。在有线虫寄生的植株中，P. karssenii 预处理使 PR-1b 基因在 3 dani 和 7 dani 时显著上调，而 N. gamsii 预处理的植株在 7 dani 时表达下降。此外，其他防御基因如 PR-3、PR-5、ACO 和 CAT 在不同处理组和时间点也呈现出各异的表达变化，这些变化揭示了真菌通过调节不同防御途径来增强植物对线虫的防御能力。

研究结论与讨论

这项研究为番茄抗线虫生物防治带来了令人振奋的成果。N. gamsii 和 P. karssenii 这两种原本寄生于谷物胞囊线虫（CCN）卵的真菌，展现出对不同属线虫的强大拮抗能力，能显著抑制 M. hapla 的繁殖和穿透，在温室环境下大幅降低线虫的危害。它们不仅能直接寄生线虫卵，还能通过激活植物的水杨酸（SA）和乙烯（ET）响应，调节 PR-1_b、PR-5 和 ACO 等基因的表达，诱导植物自身的防御机制，从而减少根结线虫（RKN）的繁殖和入侵。

对于有机蔬菜生产和花卉种植产业而言，这一发现意义重大。在有机农业中，线虫防治手段有限，而这两种真菌为种植者提供了一种安全、环保且高效的生物防治选择，有望帮助他们减少线虫对作物的侵害，提高农产品的产量和质量。在花卉种植方面，特别是在玫瑰种植受 M. hapla 威胁的地区，这些真菌也能发挥重要作用，守护花卉产业的健康发展。

总的来说，这项研究为后续更深入地探索真菌在植物线虫生物防治中的应用奠定了坚实基础。未来，研究人员可以进一步研究这些真菌在不同环境条件下的防治效果，优化真菌制剂的配方，探索其与其他生物防治方法的联合应用，为农业生产的可持续发展提供更多有力支持。