记者10日从中国农业科学院获悉，该院植物保护研究所与国内科研单位合作，揭示了大豆孢囊线虫通过分泌几丁质水解酶水解共生信号因子以破坏微生物—植物共生关系的分子机制。团队还设计了该几丁质水解酶的抑制剂，提出了防治孢囊线虫的新策略。相关研究成果日前发表在国际期刊《自然·微生物》上。

孢囊线虫是一类危害极为严重的植物寄生线虫。孢囊线虫寄生植物的主要危害之一是抑制固氮根瘤菌和菌根真菌等微生物与植物的共生关系。大豆孢囊线虫是影响大豆产量最重要的因素之一。当大豆感染孢囊线虫时，根瘤菌结瘤形成减少、固氮作用能力减弱，大豆产量显著下降；菌根真菌的菌根减少，严重影响植物对磷的吸收。孢囊线虫为什么能拮抗共生微生物的共生，成为该领域长期未解决的科学难题。

论文通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所研究员杨青告诉科技日报记者，科研团队研究发现大豆孢囊线虫通过分泌器官亚腹食道腺分泌几丁质酶，可以快速降解微生物共生所必需的共生信号因子——脂质几丁寡糖和几丁寡糖，从而阻断共生微生物与植物之间的信息传递。

科研团队通过生物化学和结构生物学手段，阐明了几丁质酶只识别几丁寡糖骨架，从而帮助孢囊线虫切断所有共生生物的脂质几丁寡糖和几丁寡糖与植物的通讯。基于三维结构，研究团队设计开发了一种专一性的抑制剂，该化合物能够解除孢囊线虫对根瘤菌和丛枝菌根真菌共生的拮抗作用，一方面可以满足植物的营养需求，增加产量，另一方面也可以帮助植物减轻孢囊线虫的危害。

“本研究揭示了寄生孢囊线虫阻碍微生物共生体建立的分子机制，并提供了一种小分子解决方案，为防治孢囊线虫的危害提供了新思路。”杨青说。

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