[目 的]全球农业每年因植物寄生线虫危害造成的损失高达1000亿美元。目前,国内外植物寄生线虫的防治仍以化学防治为主,化学防治虽见效快、效果好,但因其高毒、高残留、易产生抗药性等特点,严重威胁人类健康和生态安全。利用植物精油防治线虫是目前植物寄生线虫防治领域的研究热点之一。本论文以云南省丰富的天然植物资源东紫苏为研究对象,通过微波无溶剂法提取东紫苏精油并用GC-MS分析化学成分,再以秀丽隐杆线虫为模式生物,研究东紫苏精油的杀线虫活性,从基因水平探讨其杀线虫机理,为东紫苏的开发利用及绿色新型杀线虫剂的研制提供科学依据。[方 法]以东紫苏全草为原料,采用微波无溶剂法提取精油,考察工艺中料液比、浸泡时间、提取时间、微波功率对精油提取率的影响,在单因素试验的基础上通过正交试验对提取工艺进行优化,并利用GC-MS分析东紫苏精油的化学成分。通过急性毒性实验确定东紫苏精油对秀丽隐杆线虫的24h半数致死浓度,利用精油对秀丽隐杆线虫生殖、个体运动行为毒性的影响来评价其在生理水平上的毒性效应。运用RNA-seq测序方法得到精油原液和对照溶剂分别处理后秀丽隐杆线虫基因表达量上调和下调的基因文库。通过差异基因GO和KEGG富集,分析东紫苏精油影响秀丽隐杆线虫的主要分子功能和生物学过程的信号途径。利用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计分析,以P<0.05为差异有统计学意义。[结 果]微波无溶剂法提取东紫苏精油的最佳工艺条件:料液比1:6,提取时间60min,浸泡时间2h,微波功率600W,精油得率0.096mL/50g。采用GC-MS对东紫苏精油进行成分分析,共鉴定出43种化学成分,主要成分为乙酸松油酯,相对含量达到了 56.25%,其次为丙酸香叶酯(6.8%)、棕榈酸(4.95%)、依朴酚醇(4.83%)、氧化石竹烯(4.41%)、乙酸(Z)-5-十二烯醇酯(3.28%)、α-松油醇(2.91%)、百里香酚(1.6%)、(S)-(+)-5-(1-羟基-1-甲基乙基)-2-甲基-环己烯-1酮(1.18%)、萜品醇(1.14%)、植酮(1.1%)。东紫苏精油对秀丽隐杆线虫的24h LC50为271mg·mL-1。精油处理秀丽隐杆线虫后,对照组和处理组秀丽隐杆线虫虫卵分别是(183.1±3.88)个和(117.4±3.71)个、头部摆动频率分别是每分钟(87.2±2.92)次和每分钟(55.3±3.30)次、身体弯曲频率分别是每20s(29.4±3.33)次和20s(17.9±2.83)次。RNA-seq测序,通过处理组和对照组的转录组数据比较,发现830个差异表达基因,其中381个基因表达上调,449个基因表达下调。差异表达基因GO功能中共同涉及了分子功能、生物学过程、细胞组分三大领域。KEGG富集中:差异表达基因涉及的代谢途径主要包括脂肪酸分解、P450药物代谢细胞色素、外源性物质细胞色素P450代谢过程、溶酶体的形成、ABC转运蛋白等。[结 论]微波无溶剂提取法对东紫苏精油具有较高的提取率。通过精油对秀丽隐杆线虫的毒性效应研究,确定精油对秀丽隐杆线虫的生殖能力、头部摆动、身体弯曲均有抑制作用。说明精油对秀丽隐杆线具有一定的生殖毒性和神经毒性。GO功能富集分析中,分子功能方面,被归类到功能结合、催化活性基因较多;生物学过程中,涉及氧化还原过程、扩膜转运的基因数量较多;细胞组分方面与细胞、细胞组分和细胞膜相关基因较多。KEGG富集分析中,两大解毒代谢酶系:外源性物质细胞色素P450代谢过程和P450药物代谢细胞色素基因表达上调、ABC转运蛋白基因中表达下调,由此推测细胞色素P450和ABC转运蛋白在代谢精油过程中起到重要的作用。