黃瓜根分泌物中化感物質(zhì)的鑒定及其化感效應(yīng)

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1、黃瓜根分泌物中化感物質(zhì)的鑒定及其化感效應(yīng)胡元森",李翠香I,杜國營2,劉亞峰彳,賈新成彳1.河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院,河南鄭州450052:2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,河南鄭州45()002摘耍:作物生長過程中能從根系分泌釋放出化感物質(zhì),此類物質(zhì)被認為是引起連作障礙的重要因子。為進一步明確黃瓜(.CucumissalivasL.)根分泌物中化感物質(zhì)與其連作障礙間的關(guān)系,采用GC-MS分析法,鑒定了XAD-4吸附樹脂收集黃瓜水培液所獲得根分泌物化感物質(zhì)的種類,并考察了根分泌物對黃瓜種子胚根伸長及鑒定出的酚酸類化感物質(zhì)對黃瓜枯萎病菌菌絲生長的影響。結(jié)果農(nóng)明:黃瓜根分泌物屮化感物質(zhì)主

2、要冇苯甲酸、對輕基苯甲酸,香草酸,阿魏酸,苯丙酸等苯甲酸的衍生物。根系分泌物酸性、小堿性組分對黃瓜胚根伸長都冇抑制作用,其中酸性組分抑制作用更加明顯。42h內(nèi),質(zhì)量濃度低T50mg-L-1時,酚酸對枯萎病菌菌絲生長有刺激作用,而50mg-L-1時,對菌絲生長有抑制作用。隨處理時間延長,枯萎病菌對酚酸物質(zhì)的耐受性增強,對高質(zhì)量濃度酚酸的生長抑制作川表現(xiàn)不明顯。本研究為從根際微生態(tài)角度揭示連作障礙機理積累了重要數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞:黃瓜;根分泌物;GC-MS;胚根;黃瓜枯萎病菌中圖分類號:S625.5文獻標識碼:A文章編號:1672-2175(2007)03-0954-04連作障礙已成為制約

3、一些地區(qū)蔬菜牛產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要因索,它的發(fā)朱不僅同土壤傳染性病害和土壤理化性狀變劣有關(guān),也同根系分泌物和殘茬分解物等引起的口我作用有關(guān)2】。黃瓜是溫室種植面積最人且不耐連作的蔬菜品種之-,其連作常導(dǎo)致主長變差,品質(zhì)卜降,枯萎病、根結(jié)線蟲病嚴重發(fā)生等現(xiàn)彖⑷。許多研究表明,根分泌物屮酚酸類化感物質(zhì)能夠通過多種途徑對黃瓜植物產(chǎn)牛不利彩響,并被認為是黃瓜根分泌物中的主要化感因子『7】。但這一結(jié)論常常被質(zhì)疑,原因是兒乎所有的作物都能從根系分泌這些酚酸?此外,盡管病害嚴重是許多作者在研究連作障礙時描述的一個現(xiàn)象,但造成這一現(xiàn)象的原因、這一現(xiàn)象與根分泌物化感物質(zhì)間的關(guān)系卻鮮見報道。本文分離鑒

4、定了水培42d的黃瓜幼苗根分泌物中主要化感物質(zhì),并對分泌物抑制黃瓜種子萌發(fā)與胚根伸長及鑒定出的化感物質(zhì)對枯萎病菌牛長進行了測試,旨在為黃瓜連作障礙成因研究捉供證據(jù)。1材料與方法1.1黃瓜品種及病原菌菌株供試黃瓜(CuctmiissativusL.)品種為津綠。黃瓜枯萎病菌(Fusariumoxysporum)ftl南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院曹清河I?専士惠贈,具有侵染能力。1.2實驗方法1.2.1黃瓜培養(yǎng)條件蛭石育苗及黃瓜水培采川營養(yǎng)液配方參照文獻⑺的方法。將消毒過的黃瓜種子放在鋪有濾紙的培養(yǎng)血內(nèi),加水使濾紙浸透,于30°C溫箱催芽??吹窖考夂?,將種子播于營養(yǎng)液浸透的蛭石屮,室外培養(yǎng)。

5、待第二片真葉展平時,取出生長均一的幼苗,用去離了水輕輕洗去蛭石,定植在兩個盛上述營養(yǎng)液的培養(yǎng)器屮。每培養(yǎng)器定苗8株。侮7d換一次營養(yǎng)液,黃瓜連續(xù)培養(yǎng)6周。采用自動通氣泵通氣,培養(yǎng)溫度夜25°C,晝35°C。用日光燈照明,光照強度約4000Lexo黃瓜生長期,定時補充水分,調(diào)整培養(yǎng)液pH值。1.2.2樹脂預(yù)處理購置樹脂(XAD?4型,Sigma公司)先用去離子水沖洗多次后,避光保存于甲醇中備用。樹脂裝柱(16mm><400mm)高度約250mm后,用去離子水洗去殘存的甲醇(用水量不少于500mL),然后用0.25%NaOH沖洗約3h,再用5倍柱床體積的去離了水沖洗,最后用0.25%

6、HC1沖洗30min。1.2.3根分泌物的提取及純化將黃瓜培養(yǎng)殘液過XAD-4樹脂柱(流速約5mLmin1),然后川10涪柱床體枳的去離子水洗約2h以除去柱屮的營養(yǎng)液成分。再用200mL甲醇洗脫根分泌物,收集甲醇洗脫液,用冷凍干燥機除去甲醇,加超純水30niL溶解干燥后的根分泌物。用0.1mol-f1HC1調(diào)pH至2.0,用乙醸萃取3次后棄水相(得酸性紐分)。將水相川NaOH調(diào)pH至&0,同樣用乙瞇萃取三次(得中、堿性組分),棄水相。將酸性紐分,中堿性組分中乙讎蒸發(fā)掉,加少量甲醇溶解后,加去離子水定容至5mL,—部分用于生物檢測,一部分用于GC-MS分析。1.2.4根系分泌物的硅

7、烷化將上述酸性、屮堿性組分分別進行冷凍干燥,在凍干的樣品屮加入0.25mL硅烷化試劑(BSTFA:毗睫=5:1),加蓋密封后于80°C水浴屮衍牛2h。1.2.5根分泌物的GC-MS鑒定硅烷化后的各紐分根分泌物于河南省科學(xué)院分析測試中心質(zhì)譜室采用17A/QP-5000GC/MS測定。采川電子轟擊源,轟擊電壓70eV,掃描范圍M/Z30工協(xié)作-450AMU,掃描速度0.4s掃全程,離子源溫度250°C。毛細管柱:SE54(30mx0.25mmx0.25mm),進樣口溫度280°C,柱

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