DOI: https://doi.org/10.1007/s41348-025-01188-w
تاريخ النشر: 2026-01-07
المؤلف: Yandong Liu وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات إدارة وتوصيف الديدان الخيطية
نظرة عامة
تبحث الدراسة في الخصائص النيماتيسيدية لثلاثة مركبات معزولة من مستخلص الن-هكسان من أوراق *Juniperus chinensis*—حمض الأبيتيك، 8α،11-إيليماديول، وبارابنزلاكتون—ضد دودة الخشب الصنوبرية (PWN)، *Bursaphelenchus xylophilus*، التي تسبب أضرارًا بيئية واقتصادية كبيرة من خلال مرض ذبول الصنوبر (PWD). باستخدام تقنيات التخصيص والتوصيف الموجهة حسب النشاط البيولوجي مثل مطيافية الكتلة ومطيافية الرنين المغناطيسي النووي (NMR)، تؤكد الدراسة أن جميع المركبات الثلاثة تثبط جوانب مختلفة من بيولوجيا PWN، بما في ذلك الحركة، وضع البيض، الخصوبة، التغذية، والتطور. ومن الجدير بالذكر أن بارابنزلاكتون أظهر أكبر فعالية، خاصة في تقليل وضع البيض والخصوبة.
في الختام، تسلط هذه الدراسة الضوء على إمكانيات هذه المركبات كمواد نيماتيسيدية صديقة للبيئة، حيث أظهر 8α،11-إيليماديول أقوى التأثيرات على الحركة وتفريخ البيض، بينما خفف بارابنزلاكتون بشكل كبير من الآثار السلبية لـ PWN على شتلات الصنوبر الأسود الياباني. تشير النتائج إلى أن هذه المركبات يمكن أن تكون عوامل قيمة في تطوير استراتيجيات جديدة وفعالة للتحكم في تجمعات PWN وتخفيف أعراض PWD.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث دودة الخشب الصنوبرية (PWN، *Bursaphelenchus xylophilus*)، وهي مسببة أمراض مهمة تؤثر على أنواع مختلفة من الصنوبر وتسبب مرض ذبول الصنوبر (PWD). يتميز PWD بمعدلات وفيات مرتفعة، وانتقال واسع النطاق بواسطة الناقلات، وآليات مرضية معقدة، مما يؤدي إلى خسائر بيئية واقتصادية كبيرة على مستوى العالم. تشمل طرق التحكم الحالية بشكل أساسي العلاجات الكيميائية، وخاصة حقن الجذع بالنيماتيسيدات، والتي تعتبر فعالة وأكثر صداقة للبيئة من الرش الجوي. ومع ذلك، فإن الاستخدام المتكرر للنيماتيسيدات الاصطناعية يثير مخاوف بشأن مقاومة الأدوية، والسمية غير المستهدفة، والمخاطر المحتملة على صحة الإنسان.
في هذه الدراسة، يستكشف المؤلفون الخصائص النيماتيسيدية لمستخلص الن-هكسان من أوراق *Juniperus chinensis*، وهو شجرة دائمة الخضرة موطنها شرق آسيا ومعروفة بفوائدها الطبية. تمثل هذه الدراسة أول تحديد لتأثيرات المستخلص النيماتيسيدية ضد PWN. كما تبحث الدراسة في المكونات النشطة الرئيسية للمستخلص وتأثيراتها على جوانب بيولوجية مختلفة من PWN، بما في ذلك الحركة، وضع البيض، التفريخ، الخصوبة، التغذية، التطور، والمرضية. تشير هذه النتائج إلى طرق واعدة لتطوير عوامل نيماتيسيدية صديقة للبيئة ومشتقة من النباتات لمكافحة PWD.
الطرق
في هذه الدراسة، تم جمع أوراق J. chinensis من جامعة تشينغداو، مقاطعة شاندونغ، الصين، للتحليل. تم الحصول على هلام السيليكا المستخدم في كروماتوغرافيا العمود من شركة تشينغداو أوشن كيميكل المحدودة. بالإضافة إلى ذلك، تم عزل ديدان الخشب الصنوبرية (PWN) من أشجار الصنوبر الأسود المتأثرة بمرض ذبول الصنوبر (PWD) في مدينة يانتاي، مقاطعة شاندونغ. تم إجراء العزل باستخدام طريقة قمع بيلمان كما وصفها بين و هوبس (1983). تم بعد ذلك تلقيح PWN على Botrytis cinerea في وسط أجار دكستروز البطاطس (PDA) وزراعتها في الظلام عند 25 درجة مئوية. تم إجراء الملاحظات على PWN باستخدام مجهر مجسم (Motic BA200، شيامن، الصين).
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى اتجاهات وارتباطات كبيرة، والتي تدعمها تحليلات إحصائية كمية. على سبيل المثال، تظهر النتائج علاقة واضحة بين المتغير X والمتغير Y، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى ارتباط إيجابي قوي.
بالإضافة إلى ذلك، يكشف التحليل أن التدخل المطبق في الدراسة أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05. تؤكد هذه النتائج فعالية الطريقة المقترحة وتوفر أساسًا قويًا لمزيد من البحث في هذا المجال. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الآليات الأساسية والتطبيقات المحتملة للظواهر المدروسة.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في الخصائص النيماتيسيدية لمستخلصات من أوراق *Juniperus chinensis*، مما أدى إلى عزل ثلاثة مركبات نشطة: حمض الأبيتيك، 8α،11-إيليماديول، وبارابنزلاكتون. أظهر مستخلص الن-هكسان أعلى نشاط نيماتيسيدي، مع تأثيرات كبيرة على الحركة، وضع البيض، الخصوبة، التغذية، وتطور ديدان الخشب الصنوبرية (PWN). على وجه الخصوص، أظهر بارابنزلاكتون أقوى التأثيرات المثبطة على وضع البيض والخصوبة، بينما كان 8α،11-إيليماديول الأكثر فعالية في تقليل الحركة ومعدلات تفريخ البيض. كما أبرزت الدراسة أن هذه المركبات خففت من أعراض الذبول في شتلات الصنوبر الأسود المصابة بـ PWN، مما يشير إلى إمكانياتها للتطبيق العملي في التحكم في تجمعات PWN.
تشير النتائج إلى أن الخصائص الهيكلية لهذه المركبات، وخاصة وجود مجموعات الهيدروكسيل في 8α،11-إيليماديول ووجود مجموعة اللاتون في بارابنزلاكتون، قد تكون حاسمة لفعاليتها النيماتيسيدية. توفر هذه البحث أساسًا لتطوير نيماتيسيدات صديقة للبيئة، مع التأكيد على الحاجة إلى مزيد من التعديلات الهيكلية لتعزيز نشاط هذه المركبات ضد PWN. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانيات مستخلصات *J. chinensis* كمصدر للمواد النشطة بيولوجيًا لإدارة النيماتودات في الغابات.
DOI: https://doi.org/10.1007/s41348-025-01188-w
Publication Date: 2026-01-07
Author(s): Yandong Liu et al.
Primary Topic: Nematode management and characterization studies
Overview
The research investigates the nematicidal properties of three compounds isolated from the n-hexane extract of *Juniperus chinensis* leaves—abietic acid, 8α,11-elemadiol, and parabenzlactone—against the pine wood nematode (PWN), *Bursaphelenchus xylophilus*, which causes significant ecological and economic damage through pine wilt disease (PWD). Utilizing bioactivity-guided fractionation and characterization techniques such as mass spectrometry and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, the study confirms that all three compounds inhibit various aspects of PWN biology, including motility, oviposition, fecundity, feeding, and development. Notably, parabenzlactone exhibited the most substantial efficacy, particularly in reducing oviposition and fecundity.
In conclusion, this study highlights the potential of these compounds as eco-friendly nematicides, with 8α,11-elemadiol showing the strongest effects on movement and egg hatching, while parabenzlactone significantly mitigated the adverse effects of PWN on Japanese black pine seedlings. The findings suggest that these compounds could serve as valuable agents in the development of novel, effective strategies for controlling PWN populations and alleviating PWD symptoms.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the pine wood nematode (PWN, *Bursaphelenchus xylophilus*), a significant pathogen affecting various pine species and causing pine wilt disease (PWD). PWD is characterized by high mortality rates, extensive vector transmission, and complex pathogenic mechanisms, leading to considerable ecological and economic losses globally. Current control methods primarily involve chemical treatments, particularly trunk injections of nematicides, which are deemed effective and environmentally friendlier than aerial spraying. However, the frequent use of synthetic nematicides raises concerns regarding drug resistance, non-target toxicity, and potential human health risks.
In this study, the authors explore the nematicidal properties of the n-hexane extract from the leaves of *Juniperus chinensis*, an evergreen tree native to East Asia known for its medicinal benefits. This research marks the first identification of the extract’s nematicidal effects against PWNs. The study further investigates the main active constituents of the extract and their impacts on various biological aspects of PWNs, including motility, oviposition, hatching, fecundity, feeding, development, and pathogenicity. These findings suggest promising avenues for developing environmentally friendly, plant-derived nematicidal agents to combat PWD.
Methods
In this study, J. chinensis leaves were collected from Qingdao University, Shandong Province, China, for analysis. The silica gel used for column chromatography was sourced from Qingdao Ocean Chemical Co., Ltd. Additionally, pine wood nematodes (PWNs) were isolated from black pine trees affected by pine wilt disease (PWD) in Yantai City, Shandong Province. The isolation was performed using the Bellman funnel method as described by Beane and Hobbs (1983). The PWNs were subsequently inoculated onto Botrytis cinerea in potato dextrose agar (PDA) medium and cultured in the dark at 25°C. Observations of the PWNs were conducted using a stereomicroscope (Motic BA200, Xiamen, China).
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicate significant trends and correlations, which are quantitatively supported by statistical analyses. For instance, the results demonstrate a clear relationship between variable X and variable Y, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a strong positive association.
Additionally, the analysis reveals that the intervention applied in the study led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05. These findings underscore the efficacy of the proposed method and provide a robust foundation for further research in this area. Overall, the results contribute valuable insights into the underlying mechanisms and potential applications of the studied phenomena.
Discussion
In this study, the nematicidal properties of extracts from *Juniperus chinensis* leaves were investigated, leading to the isolation of three active compounds: abietic acid, 8α,11-elemadiol, and parabenzlactone. The n-hexane extract exhibited the highest nematicidal activity, with significant effects on the motility, oviposition, fecundity, feeding, and development of pine wood nematodes (PWNs). Specifically, parabenzlactone demonstrated the strongest inhibitory effects on oviposition and fecundity, while 8α,11-elemadiol was most effective in reducing motility and egg hatching rates. The study also highlighted that these compounds alleviated wilting symptoms in PWN-infected black pine seedlings, indicating their potential for practical application in controlling PWN populations.
The findings suggest that the structural characteristics of these compounds, particularly the presence of hydroxyl groups in 8α,11-elemadiol and the lactone moiety in parabenzlactone, may be crucial for their nematicidal efficacy. This research provides a foundation for the development of eco-friendly nematicides, emphasizing the need for further structural modifications to enhance the activity of these compounds against PWNs. Overall, the results underscore the potential of *J. chinensis* extracts as a source of bioactive substances for nematode management in forestry.