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线虫通常寄生于植物根系,影响作物的生长、结果和产量,给农林产业带来巨大的损失,而土壤中不乏各种各样的细菌,其中有可杀死线虫的菌株。线虫可以通过感知水溶性物质、挥发性物质、温度、pH或是渗透性来感受环境的变化,区分可供其食用的菌株和致病菌,从而产生趋化或驱避等行为。而介导这一系列行为主要依赖于线虫的嗅觉神经,不仅是因为嗅觉神经能够快速有效的检测外界环境的信号,更主要的是由于嗅觉神经能对这些信号快速做出各种反应。我们的前期实验发现蕈状芽胞杆菌R2菌株具有杀线虫的活性,通过分离纯化后鉴定杀线虫的活性物质为苯乙烯,而且也发现苯乙烯对线虫具有驱避作用。本实验重点研究秀丽隐杆线虫感知驱避性信号分子苯乙烯的信号途径,阐述病原微生物与宿主之间的关系及互作的分子机制,为这些驱避物质在生物防治线虫方面的应用奠定理论基础。实验研究的结果如下:1.鉴定出介导线虫感知驱避剂苯乙烯的神经元驱避试验结果显示AWB基因突变株对苯乙烯的感知能力明显减弱,可以确定AWB是介导线虫感知驱避剂苯乙烯的神经元。2.鉴定出介导线虫感知驱避剂苯乙烯的GPCRs（G protein coupled receptor,G蛋白偶联受体）从所筛选GPCRs突变体中发现che-3,dop-3和str-2基因缺陷后,秀丽隐杆线虫感知苯乙烯的能力均出现减弱,而且突变株的虫体活性正常,因此确定CHE-3,DOP-3和STR-2是介导线虫感知驱避剂苯乙烯的GPCRs。3.鉴定出介导线虫感知驱避剂苯乙烯的G蛋白线虫嗅觉通路存在21个G蛋白,逐一筛选发现gpa-3和gpa-7基因突变株的线虫感知苯乙烯能力减弱,而其他突变株或因虫体活性弱无法检测或感知苯乙烯能力与野生型无差异。因此确定GPA-3和GPA-7是介导线虫感知驱避剂苯乙烯的G蛋白。4.鉴定出介导线虫感知驱避剂苯乙烯的细胞内离子通道daf-11、odr-1、tax-4、tax-2、egl-8、plc-1、ocr-2和osm-9等8个线虫突变株跟野生型线虫N2相比驱避值均显著下降。这些突变体所处的离子通路分别是:核苷酸环化酶受体receptor nucleotide cyclase（daf-11,odr-1）,环核苷酸控制的离子通道cyclic nucleotide-gated ion channel（tax-2,tax-4）,磷脂酶C phospholipase C（egl-8,plc-1）,瞬时感受器电位离子通道transient receptor potential vanilloid channel（osm-9,ocr-2）。综上所述,在线虫中有两种离子通道参与感知苯乙烯,其中一个信号通路是cGMP和CNG通道,另一种为PLC和TRPV通道。此外,内质网上的钙离子通道CMK-1和IP3受体也都参与调节感知苯乙烯。另一种嗅觉通路也可感知苯乙烯,由BAG神经元和toll样受体介导的信号通路。在本研究中,我们发现tol1、trf-1、mom-4、ikb-1和pmk-3突变体都有缺陷,发现其中一些突变体表现出严重的行为缺陷-丧失了对苯乙烯的驱避能力。此外,通过构建蕈状芽胞杆菌R2的cosmid基因文库筛选R2产生杀线虫活性物质的相关基因。