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综述:柑橘植物寄生线虫的生物防治:利用真菌、细菌和菌根共生及其作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月18日 来源:Piel CS0.1
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这篇综述系统阐述了柑橘产业面临的植物寄生线虫(PPNs)威胁,重点解析了半穿刺线虫(T. semipenetrans)的生物学特性及其造成的10-30%产量损失。文章深入探讨了木霉菌(Trichoderma)、淡紫紫孢菌(P. lilacinum)等生防制剂的杀线虫机制,同时评述了RNAi、CRISPR等分子技术在可持续治理中的应用前景,为柑橘线虫综合治理(IPM)提供了理论依据。
柑橘产业正面临植物寄生线虫(PPNs)的严峻挑战,其中半穿刺线虫(Tylenchulus semipenetrans)作为最具破坏性的病原体,已在全球所有柑橘产区造成10-30%的产量损失。这种半内寄生线虫通过部分虫体侵入根系形成特殊取食位点,其生物型变异直接影响寄主特异性,并与土壤微生物组产生复杂互作。
化学杀线虫剂如二溴氯丙烷(DBCP)因环境毒性逐渐被禁用,推动生物防治策略的发展。木霉菌(Trichoderma spp.)通过产生几丁质酶和蛋白酶直接破坏线虫体壁,同时诱导植物系统抗性;淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum)则通过分泌丝氨酸蛋白酶实现寄生。丛枝菌根真菌(AMF)通过改善根系磷吸收和形成物理屏障间接增强抗性。
分子技术展现出革命性潜力:RNA干扰(RNAi)通过递送dsRNA沉默线虫必需基因,已在胞囊线虫(J2期)中证实可阻断寄生过程;CRISPR基因编辑技术为培育抗性砧木提供新工具。值得注意的是,气候变化导致CO2浓度升至418ppm,可能改变线虫地理分布并影响生防制剂效果。
当前研究存在重要空白:相较于秀丽隐杆线虫(C. elegans),对PPNs逃避植物免疫的分子机制认知仍有限。监管体系也面临挑战,微生物农药的安全评估标准尚需完善。未来需建立包含抗性砧木、有机改良和生物制剂的综合管理体系,同时开发基于组学的早期预警系统。
关键结论指出:在巴西、美国等主产国,整合AMF与拮抗菌的协同应用可使防治效率提升40%;而通过分子标记辅助选育的US-942砧木已展现出对T. semipenetrans的持久抗性。这些进展为保障全球1.2万亿美元规模的柑橘产业提供了可持续解决方案。
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