新聞網訊  植物寄生線蟲可通過復雜且高度敏感的化學感受系統感知寄主植物釋放的化學信號物質，從而完成對寄主植物的寄生和侵染。究竟植物寄生線蟲感知的化學信號物質的種類和特點如何？我校生命與環境科學學院武海波博士利用模擬土壤三維透明的Pluronic膠系統，以南方根結線蟲（Meloidogyne incognita）為材料，進行了根結線蟲對萌發的番茄種子的趨化性研究。研究發現萌發的番茄種子對根結線蟲具有較強的引誘作用。進而采用活性追蹤方法對其滲出物中所含物質進行了提取分離和鑒定，獲得了線蟲感知寄主植物的關鍵化學信號物質。2020年8月6日，該研究結果以“Constituents Leached by Tomato Seeds Regulate the Behavior of Root-Knot Nematodes and Their Antifungal Effects against Seed-Borne Fungi”為題在國際著名學術期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（SCI農林科學大類一區）在線發表。文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.0c01797。

圖1.自制的兩向選擇式嗅覺儀與活性檢測

本研究通過自制的兩向選擇式嗅覺儀，證明番茄種子在萌發時能夠引誘線蟲，且是通過萌發時釋放的化合物來實現的。線蟲可通過感知種子萌發時的分泌物進一步侵染胚根，使其更早尋找寄主。通過活性追蹤、結合天然產物提取分離和結構鑒定，從種子滲出物中得到了18個化合物。生物活性研究結果表明，酯類、脂肪酸和酚酸類化合物對線蟲具有較強的引誘活性，是線蟲感知寄主植物的重要化學信號物質。生物堿類化合物對線蟲有較強的趨避活性，是植物抵御線蟲侵染的重要防御物質。此外，一些酚酸和生物堿類化合物還會影響種傳真菌的定殖。

本研究發現番茄種子在萌發時釋放的化合物可以引誘線蟲，并鑒別出線蟲感知宿主植物的關鍵化學信號物質。研究結果可為開展寄生線蟲感知寄主植物的化學生態學機制研究提供可借鑒的模式。

圖2.鑒定的化學信號物質及其對線蟲行為的影響

本研究工作有3位學院2017級化學專業本科生參與完成，其中匡明山同學為該論文第一作者，武海波博士為通訊作者。本研究得到國家自然科學基金項目（31800278）的資助。