西芹根物质与挥发物对黄瓜枯萎病菌化感作用、机理及化感物质分离纯化的研究

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1、分类号S642.2学校代码10129UDC632学号2009302010西芹根物质与挥发物对黄瓜枯萎病菌的化感作用、机理及化感物质分离纯化的研究StudiesonAllelopathy、MechanismandAllelochemicalsIdentificationoftheRootMaterialandVolatileofParsleyonFusariumoxysporiumf.sp.cucumeris申请人：陈磊学科门类：农学学科专业：蔬菜学研究方向：高寒地区蔬菜栽培与生理指导教师：云兴福教授论文提交日期：二〇一二年六月摘要黄瓜枯萎病是世界性根际土传病害，发病率高，

2、严重威胁和阻碍黄瓜生产。而利用化感作用防治病害是当今植物保护的新方法。本试验利用生长速率法、柱层析法等方法，研究了西芹根物质与挥发物对黄瓜枯萎病菌的化感作用，并深入系统地研究了其对黄瓜枯萎病菌的化感作用机理，且对化感物质进行了分离纯化，并进行GC/MS分析，确定化感物质成分，为利用化感作用防治黄瓜枯萎病及开发植物源抑菌剂提供了理论依据，主要结果如下：1.西芹鲜根及根际区物各浸提液对黄瓜枯萎病菌的生长具有化感作用，在一定浓度范围内对黄瓜枯萎病菌有明显的化感抑制作用，浓度越高，抑制作用越强，其中西芹鲜根及根际区物丙酮浸提液最高抑制效果分别为33.97%、39.26%，乙醇浸提

3、液最高抑制效果分别为42.31%、94.37%，蒸馏水浸提液最高抑制效果分别为38.07%、21.27%。乙醇浸提液对供试病原菌的化感抑制效果最好。西芹鲜根及根际区物各浸液对黄瓜枯萎病菌的化感作用的强弱与浸提液的浓度和作用时间有关。2.黄瓜枯萎病菌经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后，其菌体内保护酶（SOD、CAT）活性均显著低于对照，分泌的细胞壁降解酶（纤维素酶、果胶酶、β-葡萄糖苷酶）活性均低于对照，菌体内MDA、可溶性蛋白质含量较对照明显升高。3.西芹鲜根及根际区物各浸提液处理后黄瓜植株活性氧代谢指标（SOD、POD、CAT）、防御酶体系指标（PPO、PAL、几丁质酶活

4、性）均高于对照，细胞膜透性指标（MDA、可溶性蛋白质、H2O2含量）均低于对照。4.对西芹鲜根及根际区物不同浸提液二次层析后化感效应最佳流分进行分离鉴定，得出：西芹鲜根与根际区物丙酮浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分为2-丙烯酸十五烷基酯；西芹鲜根与根际区物乙醇浸液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分均为4-二甲氨基-2-甲基-1-苯基-丁-2-醇、8-十八烯酸甲酯、棕榈酸甲酯、十八烷二烯酸甲酯；西芹鲜根与根际区物蒸馏水浸液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分为十六烷基二甲基叔胺、14-甲基十五烷酸甲酯、六甲基环三硅氧烷、(E)-9-十八烯酸甲酯、蓖麻

5、油酸甲酯、16-甲基十七烷酸甲酯。5.西芹挥发物对黄瓜枯萎病菌具有化感作用，且这种作用随着挥发物浓度增加而增强，同时随着时间延长而减弱。各离体材料（西芹种子、叶片、叶柄、鲜根）均表现为重量为200g的处理抑制作用最强，至处理144h后，其化感效果分别为9.27%、10.93%、12.24%、18.74%；西芹鲜根挥发物的化感作用最强，其次为叶柄，再次为叶片，种子最弱。对共培养后接种病菌的黄瓜幼苗发病情况的调查统计表明，西芹挥发物抑制发病的作用随着浓度的增加而增强，时间增加，效果减弱。在整个测定时期，各处理SOD活性、POD活性、CAT活性、几丁质酶活性、PPO活性、PAL

6、活性均较对照升高，并且均呈现先升高后降低的变化趋势，MDA含量均低于对照，且表现为先降低后升高的变化趋势；各处理SOD活性、POD活性、CAT活性、几丁质酶活性、PPO活性、PAL活性均随着活体西芹挥发物浓度的增加而增加，MDA含量随着活体西芹挥发物浓度的增加而减少。6.本文较全面地对西芹根物质与挥发物对黄瓜枯萎病菌的化感作用、机理及化感物质分离、纯化、鉴定进行了研究，创新点如下：①研究了西芹根物质浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感作用效果，为蔬菜病害生物防治和可持续发展奠定理论基础。②从黄瓜枯萎病菌和黄瓜植株两个角度研究了化感作用机理，使研究角度更加全面。特别是利用液体培养基研

7、究了黄瓜枯萎病菌菌体本身代谢酶活性及物质含量变化，这种研究方式所见不多。③分离、纯化、鉴定了西芹鲜根及根际区物浸提液的化感物质成分，为化感物质在生产实践中的应用提供了科学依据。④研究了西芹挥发物对黄瓜枯萎病菌的化感作用，探索化感作用研究的新领域，为多方面综合防治蔬菜病害提供了新思路。关键词：西芹根物质与挥发物；黄瓜枯萎病菌；化感作用；机理；化感物质分离纯化StudiesonAllelopathy、MechanismandAllelochemicalsIdentificationoftherootmaterialandvolat