黄瓜根分泌物中化感物质的鉴定及其化感效应.doc

黄瓜根分泌物中化感物质的鉴定及其化感效应
胡元森1, 2,李翠香1,杜国营2,刘亚峰2,贾新成2
1. 河南工业大学生物工程学院, 河南郑州 450052;2. 河南农业大学生命科学学院, 河南郑州 450002
摘要:作物生长过程中能从根系分泌释放出化感物质,此类物质被认为是引起连作障碍的重要因子。为进一步明确黄瓜(Cucumis sativus L.)根分泌物中化感物质与其连作障碍间的关系,采用GC-MS分析法,鉴定了XAD-4吸附树脂收集黄瓜水培液所获得根分泌物化感物质的种类,并考察了根分泌物对黄瓜种子胚根伸长及鉴定出的酚酸类化感物质对黄瓜枯萎病菌菌丝生长的影响。结果表明:黄瓜根分泌物中化感物质主要有苯甲酸、对羟基苯甲酸,香草酸,阿魏酸,苯丙酸等苯甲酸的衍生物。根系分泌物酸性、中碱性组分对黄瓜胚根伸长都有抑制作用,其中酸性组分抑制作用更加明显。42 h内,质量浓度低于50 mg·L-1时,酚酸对枯萎病菌菌丝生长有刺激作用,而高于50 mg·L-1时,对菌丝生长有抑制作用。随处理时间延长,枯萎病菌对酚酸物质的耐受性增强,对高质量浓度酚酸的生长抑制作用表现不明显。本研究为从根际微生态角度揭示连作障碍机理积累了重要数据。
关键词:黄瓜;根分泌物;GC-MS;胚根;黄瓜枯萎病菌
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)03-0954-04
连作障碍已成为制约一些地区蔬菜生产可持续发展的重要因素,它的发生不仅同土壤传染性病害和土壤理化性状变劣有关,也同根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用有关[1-3]。黄瓜是温室种植面积最大且不耐连作的蔬菜品种之一,其连作常导致生长变差,品质下降,枯萎病、根结线虫病严重发生等现象[4]。许多研究表明,根分泌物中酚酸类化感物质能够通过多种途径对黄瓜植物产生不利影响,并被认为是黄瓜根分泌物中的主要化感因子[5-7]。但这一结论常常被质疑,原因是几乎所有的作物都能从根系分泌这些酚酸[8-10]。此外,尽管病害严重是许多作者在研究连作障碍时描述的一个现象,但造成这一现象的原因、这一现象与根分泌物化感物质间的关系却鲜见报道。本文分离鉴定了水培42 d的黄瓜幼苗根分泌物中主要化感物质,并对分泌物抑制黄瓜种子萌发与胚根伸长及鉴定出的化感物质对枯萎病菌生长进行了测试,旨在为黄瓜连作障碍成因研究提供证据。
1 材料与方法
黄瓜品种及病原菌菌株
供试黄瓜(Cucumis sativus L.)品种为津绿。黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)由南京农业大学园艺学院曹清河博士惠赠,具有侵染能力。
实验方法
黄瓜培养条件
蛭石育苗及黄瓜水培采用营养液配方参照文献[7]的方法。将消毒过的黄瓜种子放在铺有滤纸的培养皿内,加水使滤纸浸透,于30 ℃温箱催芽。看到芽尖后,将种子播于营养液浸透的蛭石中,室外培养。待第二片真叶展平时,取出生长均一的幼苗,用去离子水轻轻洗去蛭石,定植在两个盛上述营养液的培养器中。每培养器定苗8株。每7 d换一次营养液,黄瓜连续培养6周。采用自动通气泵通气,培养温度夜25 ℃,昼35 ℃。用日光灯照明,光照强度约4000 Lex。黄瓜生长期,定时补充水分,调整培养液pH值。
树脂预处理
购置树脂(XAD