Decoupling the ‘Attract-and-Kill’ Strategy: Independent Functions for Zoospore Attraction and ROS-Executed Killing Synergize in Disease-Suppressive Intercropping

游动孢子 吸引力 生物 乳糜菌纲 共同进化 微生物学 疫霉菌 抗菌剂 腐霉 疫病疫霉菌 病菌 基因组 微生物群 功能(生物学) 植物 根际 细菌 基因 野生动物疾病 孢子萌发 生物安全 先天免疫系统 植物病害
作者
Yixiang Liu,Jiaqing Wu,Yuxin Yang,Yiyi He,Rong Zhou,Y Li,Junwei Sun,Mingchun Gong,Xinyue Mei,Yingbin Li,Huichuan Huang,Fei Du,Weiping Deng,Chen Ye,Xiahong He,L LI,Jianjun Hao,Min Yang,Youyong Zhu,Shusheng Zhu
出处
期刊:Plant communications [Elsevier BV]
卷期号:: 101876-101876
标识
DOI:10.1016/j.xplc.2026.101876
摘要

Soilborne Phytophthora diseases pose a major threat to agricultural sustainability. How non-host roots disrupt the transmission of soilborne Phytophthora pathogens without relying on classical antimicrobial exudates remains unknown. Through a decade-long field study, we demonstrate that strip intercropping achieves sustainable disease suppression (up to 46.85%) by leveraging non-host roots as ecological barriers that intercept zoospore transmission. Moving beyond the conventional focus on antimicrobial exudates, we decouple the 'attract-and-kill' strategy into two discrete functions: a broad-spectrum attraction function widespread among non-host plants (13 of 15 genera), which alone reduces disease by 9.2-24.4%; and a specialized killing function restricted to few species (e.g., garlic), where elevated root-interface concentrations of sulfur compounds induce cystospore rupture and germination inhibition, delivering 42.9-49.3% field suppression. The synergy of universal attraction and targeted killing intensifies efficacy at the rhizosphere interface. Mechanistically, killing is executed through a conserved ROS-PCD pathway, with pathogen sensitivity determined by intrinsic redox-buffering capacity. Metagenomic profiling further revealed that garlic roots and sulfur compounds enrich microbial motility genes and apoptosis pathways, adding a complementary mechanistic layer to the 'attract and kill'framework. We thus propose this two-component, ecology-based strategy for sustainable Phytophthora management in diversified cropping systems.
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