廣東
近日，云南農業(yè)大學植物保護學院生物多樣性與病害生態(tài)防控團隊朱書生教授與劉屹湘教授在植物學頂級期刊Plant Communications發(fā)表了題為“Decoupling the ‘Attract-and-Kill’ Strategy: Independent Functions for Zoospore Attraction and ROS-Executed Killing Synergize in Disease-Suppressive Intercropping”的研究論文。該研究基于長達十年的田間系統(tǒng)調查，首次揭示了條帶間作體系通過一種精巧的“吸引—殺滅”雙重機制（“Attract-and-Kill”）實現(xiàn)對土傳病害的可持續(xù)控制。
非寄主植物根系構建起生態(tài)屏障，通過釋放化學信號高效誘集病原游動孢子。而部分具有殺菌活性的作物如大蒜可以分泌含硫化合物誘導活性氧（ROS）爆發(fā)和程序性細胞死亡（PCD）途徑對誘集而來的游動孢子實施精準殺滅。這種協(xié)同作用顯著抑制了病害的發(fā)生與傳播，為多樣化種植體系提供了一種兼具理論創(chuàng)新性與實踐可持續(xù)性的病害管理策略。
土傳病害嚴重威脅農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，非寄主植物介導的病害控制策略，跳出“以寄主為中心對抗病原體”的傳統(tǒng)思維，轉向從農田生態(tài)系統(tǒng)層面，利用不同植物物種對病原體的本質差異（即可否被侵染），主動調控病原體的存活與傳播環(huán)境。然而，非寄主植物根系究竟如何阻遏病原體侵染，其內在機制長期不明。系統(tǒng)解析這一機制，對于開發(fā)環(huán)境友好的土傳病害綠色防控技術、實現(xiàn)土壤健康可持續(xù)管理，具有重要的理論價值與現(xiàn)實意義。
解耦“吸引”與“殺滅”功能：根部界面處的游動孢子截留與活性氧誘導的程序性細胞死亡。
研究解耦了一種模塊化的“吸引—殺滅”策略，并將其作為實現(xiàn)疫病可持續(xù)防控的一種生態(tài)學機制。研究團隊通過試驗證實，該策略的抑病效果源自植物根系介導的兩種不同功能：其一是普遍“吸引”游動孢子并攔截的功能；其二是通過保守的活性氧（ROS）介導的程序性細胞死亡（PCD）途徑執(zhí)行的特異性“殺滅”功能。在條帶間作模式的田間驗證中，這兩種功能表現(xiàn)出顯著協(xié)同作用，實現(xiàn)了強效且持久的病害抑制效果。尤為關鍵的是，“殺滅”功能的效果取決于病原體自身內在的氧化還原緩沖能力，這為基于病原體性狀預測其易感性提供了科學依據。該研究實現(xiàn)了從被動抗病向主動根際攔截的范式轉變，為生物多樣性驅動的農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構建了一個機制性框架。這一框架有望提升生態(tài)系統(tǒng)的整體韌性，同時顯著降低對化學農藥的依賴。
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