陕西省生物农业所在南方根结线虫耐冷机制研究方面取得新进展

　　近日，陕西省生物农业研究所农业生物技术研究中心在国际期刊BMC Genomics发表题为“Integrative lipidomic and proteomic analysis reveals the mechanisms of freezing tolerance in Meloidogyne incognita eggs”的研究论文。该研究整合脂质组学和蛋白质组学，系统解析了南方根结线虫卵粒受低温驯化后的耐冷增强机制，为理解气候驱动下该线虫北扩及越冬适应提供了新依据。

图1低温驯化诱导的南方根结线虫卵全局脂质重塑及差异积累脂质定量分析

　　南方根结线虫（Meloidogyne incognita）寄主范围广，造成的农业损失严重，其向温带地区的北扩是气候驱动害虫扩散的典型例证。我们认为气候变化引起的秋季延长（即有效冷驯化增强），是该线虫向北扩张的关键驱动力，但调控该性状的生理与分子机制仍很不清楚。与冷冻保护剂的短期保护作用不同，膜脂不饱和度重编程等膜脂重塑，以及脂质储存是卵粒耐冷的长期策略。

图2南方根结线虫卵响应低温驯化的蛋白质组分析与脂质-蛋白质相关性分析

　　该研究发现，低温驯化下南方根结线虫卵的耐冷增强源于三层协同重构。能量再分配方面，BMP升高促进脂解，并释放游离脂肪酸；FACL和酰基肉碱减少限制线粒体FAO及肉碱穿梭，使脂肪酸无法氧化产热；GPDH和甘油激酶下降又限制G3P供应与甘油回收。与此同时，酰基转移酶和PAP上调，将胞质酰基-CoA转向内质网酯化，使低温驯化重塑的不饱和FA优先进入G3P骨架，积累特定TAG。膜稳态方面，选择性消耗19:0、20:0、22:0、23:0等长链饱和脂肪酸，防止膜由液晶态转为凝胶相；低温驯化诱导的PA经PAP去磷酸化为DAG，恢复膜双层稳定；LPAAT偏好不饱和FA，并通过再合成不饱和PC/PE，回插脂膜以恢复其流动性。碳代谢保护方面，ICL/MS下调和酰基肉碱减少表明进入乙醛酸支路的碳流减弱；早期冷冻保护剂足够后，关闭乙醛酸循环可释放碳骨架，避免糖异生耗能和乙醛酸积累；碳转向内质网合成不饱和磷脂和液态TAG，完成从糖到脂的重编程，避免维持高渗透物浓度的持续成本。该研究不仅揭示南方根结线虫卵耐冷的脂质-蛋白协同机制，也为应对气候变暖背景下害虫北扩、开发干扰越冬冷驯化的绿色防控策略提供了新思路。

　　陕西省生物农业研究所为第一完成单位，王远征博士为论文第一兼共同通讯作者，张强副研究员为共同通讯作者。该研究得到西安市自然科学基金项目（26ZRKX00062）和陕西省科学院基础研究计划项目（2024k-14）的资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1186/s12864-026-13450-y