文章题目：Nematodes: an overlooked tiny engineer of plant health
期刊：Trends in plant science
影响因子：17.3
发表时间：2024
参考文献：Li, G., Liu, T., Whalen, J. K., & Wei, Z. (2024). Opinion Nematodes: an overlooked tiny engineer of plant health. Trends in Plant Science, 29(1), 52-63. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.06.022
1. 研究背景：
● 线虫是根际生物多样性的关键组成部分，作为土壤中最丰富和功能最多样的动物，影响着植物健康。
● 植物寄生线虫通常被视为有害的，但它们与自由生活的线虫共存时，可能对植物有益。
● 土壤线虫与植物的共同进化关系，以及它们在植物健康中的作用被低估了。
2. 研究目的：
提供关于线虫作为植物重要伙伴的新见解。
探讨线虫在调节植物病原体中的作用，这是预测和控制健康植物土传疾病能力的一个缺失环节。
3. 科学问题：
● 线虫群落的特性如何作为土壤扰动的指标？
● 线虫群落如何响应植物的健康状况？
● 植物寄生线虫如何促进病原体和有益微生物群落在根际的定植？
4. 实验材料与方法：
文献综述和分析，没有特定的实验材料和方法。作者综合了现有的研究成果，提出了关于线虫在植物健康中作用的观点。
5. 结果与讨论
● 线虫群落的组成可以作为植物疾病的指标。
● 植物寄生线虫通过造成根损伤，为病原体和有益微生物群落的定植创造了机会。
● 自由生活的线虫通过捕食可以抑制植物疾病，但也可以通过捕食行为促进植物病原体的传播。
● 需要进一步的研究来探索线虫群落与植物疾病之间的关系，以及如何利用线虫来改善植物健康和生长。
图1. 根际土壤线虫的生物多样性。线虫大致上被归类为植物寄生线虫或自由生活的线虫，这取决于它们是否对植物造成伤害。植物寄生线虫根据它们的取食策略被分为 ectoparasites（在植物根部自由移动）或 endoparasites（进入并穿过根部组织迁移），其中内寄生线虫对植物特别有害，可以进一步细分为半内寄生、迁移性内寄生和定居性内寄生群体。尽管内寄生线虫在土壤中比外寄生线虫数量少（33%对67%），但它们对植物健康构成更大的威胁。相比之下，自由生活的线虫通常对植物有益，可以被归类为食细菌线虫、食真菌线虫、杂食线虫、捕食者线虫和昆虫病原线虫。在这些群体中，食细菌线虫是最丰富的，主要以细菌为食，而食真菌线虫则消耗真菌。杂食线虫在其生命周期中有多样化的饮食，并捕食一系列生物，而捕食者线虫的饮食与杂食线虫相似。昆虫病原线虫在自由生活的线虫中是独特的。它们在土壤中生活，在幼虫阶段不进食，然后在繁殖阶段感染昆虫。它们依赖于肠道内的昆虫病原细菌迅速感染并杀死昆虫宿主，然后才吃掉死亡的昆虫组织。
图2. 植物寄生线虫和自由生活线虫对植物健康的正面和负面影响。(A) 植物寄生线虫对植物健康的影响与其作为寄生虫和传播媒介的功能有关。寄生线虫（如根结线虫）对植物根部的直接伤害，使得根部容易被继发性病原菌或有益微生物如根瘤菌、丛枝菌根真菌和内生细菌定植。此外，寄生行为可以触发植物的普遍防御反应，提供对其他害虫和病原体的保护。此外，暴露于某些植物寄生线虫低密度种群的植物会释放更多的根际分泌物，包括多糖粘液，这可以促进根际微生物的生长。此外，植物寄生线虫是有益和病原微生物的传播媒介，因为附着在线虫表皮上的微生物随着线虫取食根部组织而被输送到根部。(B) 自由生活线虫通过其作为捕食者、传播媒介和寄生虫的角色影响植物健康。线虫的放牧行为直接抑制植物疾病，如食真菌线虫通过其风格器穿透真菌细胞并摄取其内容物，从而抑制植物病原真菌的生长。杂食捕食线虫通过捕食控制植物寄生线虫的丰度。然而，一些病原细菌产生毒素，排斥或损害食细菌线虫，使它们避免捕食病原细菌，从而逃脱线虫的捕食。尽管如此，食细菌线虫可以通过与产生抗生素的拮抗菌相互作用间接抑制植物病原细菌。此外，以细菌和真菌为食的线虫可以加速营养物质的释放，可能有利于植物的生长和营养吸收，从而增强对病原体的抵抗力。作为传播媒介，自由生活线虫在其表皮和肠道内传输有益和病原微生物群落，这可能会使根际微生物群落同时丰富这两种类型。最后，昆虫病原线虫的寄生行为释放出毒液蛋白和共生细菌，导致昆虫宿主发生致命的毒血症和败血症。缩写词：PGPR，植物生长促进根际细菌。
