综述：异戊二烯类化合物在植物与根际其他生物间化学互作中的作用

这篇综述深入探讨了植物通过根部分泌异戊二烯类化合物（如单萜、二萜、三萜及独脚金内酯）调控根际微生物组和防御病原体的分子机制。文章系统梳理了挥发性萜类（如(E)-β-石竹烯）的间接防御功能、二萜（如玉米dolabralexins）的微生物组塑造作用，以及独脚金内酯（SLs）在共生（AM真菌）与寄生（Striga）关系中的双重角色，为可持续农业中减少化学投入提供了理论依据。

　　

异戊二烯类化合物在植物与根际生物化学互作中的核心作用

挥发性萜类：根际防御的“化学警报”

植物通过挥发性单萜（如1,8-桉叶素）和倍半萜（如(E)-β-石竹烯）构建地下防御网络。拟南芥感染Pseudomonas syringae时，根部特异性合成1,8-桉叶素；玉米则通过(E)-β-石竹烯吸引昆虫病原线虫捕食根虫（Diabrotica virgifera）。有趣的是，接种Azospirillum brasilense可增强该化合物排放，形成“三重互作”防御体系。

二萜：微生物组的“建筑师”

二萜类如水稻momilactones和玉米kauralexins展现出双重功能：既抑制病原体（如Magnaporthe oryzae），又调控根际微生物群落。CRISPR敲除水稻OsCPS4基因导致momilactones缺失，显著改变根际线虫群落组成。玉米dolabralexins突变体则显示根系构型变化，暗示萜类-微生物互作影响植物发育。

三萜：微生物群落的“双刃剑”

三萜类如黄瓜葫芦素B和人参皂苷可选择性富集有益菌（如Enterobacter），但亦可能刺激病原菌（如Fusarium oxysporum）。番茄根分泌的solanoeclepin A（SolA）被证实为马铃薯胞囊线虫的孵化刺激物，其合成可能依赖微生物对植物前体的修饰，揭示了三萜介导的“宿主-微生物-寄生虫”级联反应。

独脚金内酯：共生与寄生的“矛盾信号”

独脚金内酯（SLs）作为最古老的植物-微生物信号分子，既能招募AM真菌，又被寄生植物（如Striga）利用为宿主定位线索。番茄CCD8基因编辑株系降低SLs分泌后，对寄生杂草Orobanche产生抗性，但可能牺牲部分有益微生物招募能力。

微生物的反向调控：从赤霉素到“化学武器”

根际微生物如Gibberella fujikuroi通过赤霉素（GAs）操纵宿主防御，而某些细菌则利用三萜烯（如hopenes）适应共生状态。植物可能通过“三营养互作”策略，定向招募微生物增强防御，如Rhizoctonia solani感染的根系富集微生物萜类合成基因。

农业应用前景

基因编辑（如玉米(E)-β-石竹烯合成酶过表达）和品种改良（如低SLs番茄）已展现潜力，但需平衡防御代价与微生物组功能。未来研究需解析萜类结构特异性（如SLs多样性）与微生物响应的精确对应关系，为生态集约化农业提供新范式。