综述：将植物防御反应整合到管理线虫威胁中以实现农业可持续性：综述

《Journal of Neuroradiology》：Integrating plant defense responses in managing nematode threats for agricultural sustainability: A review

植物寄生线虫是农业重大生物威胁，导致全球每年百亿美元损失。传统化学防治因环境毒性及抗药性问题受限，需发展可持续策略。植物通过模式触发免疫（PTI）和效应触发免疫（ETI）识别线虫，调控激素信号（SA/JA/ET）及次生代谢物（酚类、黄酮类、萜类）抑制病原体。基因编辑（CRISPR）、RNA干扰及微生物生物防治（丛枝菌根真菌、假单胞菌）被证实可增强抗性。纳米技术（AgNPs、CuO-NPs）通过氧化应激破坏线虫结构，但需解决环境毒性和规模化应用难题。整合分子育种、生态调控及智能纳米技术是未来核心方向。

　　植物寄生线虫（Plant-Parasitic Nematodes, PPNs）是全球农业中最严重的生物危害之一，它们对主要粮食作物和经济作物造成巨大损害，导致产量损失和粮食安全问题。传统上，农民主要依赖化学杀线虫剂来控制线虫数量，但这些化学物质不仅对环境和人类健康构成威胁，还可能引发土壤微生物群落失衡和地下水污染。此外，许多合成杀线虫剂在多个国家受到监管限制，使得农民难以找到有效的替代方案。因此，寻找可持续、生态友好的管理策略变得尤为重要。

植物寄生线虫通过不同的寄生方式对植物造成伤害，包括外寄生（ectoparasites）和内寄生（endoparasites）。外寄生线虫如 *Xiphinema* 和 *Tylenchorhynchus* 通常在根部表面寄生，而内寄生线虫则进入根部组织并形成专门的取食结构。这些取食结构不仅影响植物的正常生长，还导致水分和养分吸收受限，从而影响作物产量。不同的线虫种类对宿主植物的寄生方式和致病机制存在显著差异，这为开发针对性的管理策略提供了基础。

植物对线虫的防御机制包括多种层次，如物理屏障、细胞壁强化、系统获得性抗性（SAR）和诱导系统性抗性（ISR）。此外，植物还通过次生代谢产物、蛋白酶抑制剂和信号转导途径来抵御线虫的侵袭。这些机制在不同植物种类和线虫种类中表现出高度的多样性，但同时也存在一定的共性。例如，植物可以通过识别线虫相关的分子模式（NAMPs）来激活防御反应，而线虫则通过分泌效应蛋白来抑制这些反应，从而建立取食结构并逃避植物免疫系统的监控。

近年来，随着基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术的发展，科学家对植物与线虫的相互作用有了更深入的理解。这些技术帮助识别了与线虫抗性相关的基因，为作物改良提供了新的方向。例如，通过基因工程手段，科学家可以利用宿主诱导的基因沉默（HIGS）或RNA干扰（RNAi）技术来抑制线虫关键的寄生基因，从而增强植物的抗性。同时，利用有益土壤微生物如丛枝菌根真菌（AMF）、根际细菌和 *Trichoderma* 类真菌进行生物防治，也显示出巨大的潜力。这些微生物可以通过激活植物的免疫系统或直接抑制线虫的生长和繁殖来减少线虫对作物的危害。

然而，尽管这些方法在实验室中表现出良好的效果，但在实际农业生产中的应用仍面临诸多挑战。线虫种类的多样性、宿主植物的易感性差异、环境因素对免疫反应的影响以及抗性基因在不同作物中的持久性，都是需要解决的问题。此外，生物防治方法的有效性高度依赖于环境条件，如温度、湿度和土壤类型，这限制了其大规模应用的可行性。纳米技术作为新兴的解决方案，通过纳米颗粒的应用，可以有效减少线虫对植物的侵害，但其在田间应用的可行性和安全性仍需进一步研究。

综合来看，植物寄生线虫的管理需要多方面的策略结合，包括物理方法（如土壤太阳能化）、文化方法（如轮作和间作）、化学方法（如杀线虫剂）、生物方法（如微生物生物防治）以及基因工程手段。这些方法各有优缺点，但它们的协同应用可以显著提高作物的抗性，减少对化学杀线虫剂的依赖，同时确保农业生产的可持续性和生态安全性。未来的研究应重点关注如何优化这些策略，开发高效的非化学管理方法，并通过跨学科合作，推动农业向更加生态友好和可持续的方向发展。