黄瓜和枯萎病原菌的化感作用及其GC-MS分析.pdf

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1、 http:/-1-中国中国科技论文在线科技论文在线 大葱根系分泌物对黄瓜和枯萎病原菌的化感作用及其大葱根系分泌物对黄瓜和枯萎病原菌的化感作用及其 GC/MS 分析分析#徐宁1，王超1，魏珉1,2，时伟1，王秀峰1,2*基金项目：国家自然科学基金项目（31071830）；高等学校博士学科点专项科研基金（20103702110005）；“十二五”国家科技支撑计划项目（2011BAD12B04）作者简介：徐宁，（1983-），男，博士研究生，主要研究方向设施蔬菜栽培。通信联系人：魏珉，（1968-），男，博士，教授，博导，主要研究方向设施蔬菜与无土栽培。E-mail:（1.山东农业大学园艺科学与工

2、程学院，山东 泰安 271018；5 2.作物生物学国家重点实验室，山东 泰安 271018）摘要摘要：采用连续根系分泌物收集系统（CRETS）收集大葱根系分泌物，研究了分泌物对黄瓜及其枯萎病原菌的化感作用，并利用气相色谱-质谱技术（GC/MS）分析了其化学组成。结果表明：大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长均表现低浓度促进、高浓度抑制的作用，元藏大葱比章丘大葱的化感作用更强；随着根系分泌物浓度升高，对枯萎病原菌菌10 丝生长和孢子萌发的抑制作用逐渐增强，元藏大葱根系分泌物的抑制程度大于章丘大葱。大葱根系分泌物中含有烃类、醇醚类、酚类、萘类、醛酮类、酸类、酯类、酰胺类以及杂环化合物等物质，其

3、中，杂环化合物、酯类和酰胺类化合物所占的比例较大，邻苯二甲酸酯类和苯并噻唑类物质相对含量较高，且元藏大葱根系分泌物中相对含量高于章丘大葱。关键词关键词：大葱；根系分泌物；化感作用；黄瓜；枯萎病原菌 15 中图分类号中图分类号：S633.1 Allelopathy of Welsh Onion Root Exudates on Cucumber and Fusarium Oxysporum f.sp.Cucumerinum and the GC/MS Analysis 20 XU Ning1,WANG Chao1,WEI Min1,2,SHI Wei1,WANG Xiufeng1,2(1.Col

4、lege of Horticultural Science and Engineering,Shandong Agricultural University,ShanDong Taian 271018;2.State Key Laboratory of Crop Biology,ShanDong Taian 271018)Abstract:The allelopathy of Welsh onion root exudates collected by continuous root exudates 25 trapping system(CRETS)was studied on cucumb

5、er and Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,and the components of the root exudates were identified by gas chromatography-mass spectrometry(GS/MS).The results showed that:the seed germination and sprout growth of cucumber were promoted by root exudates at low concentration while suppressed at high co

6、ncentration,the allelopathy of Yuanzang was stronger than Zhangqiu.Inhibitory effects on 30 mycelial growth and spore germination of Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum enhanced with increasing concentration of root exudates,and Yuanzang showed stronger effects than Zhangqiu.Hydrocarbon,alcohol,ethe

7、r,phenol,naphthalene,aldehyde,ketone,acid,ester,amide,heterocyclic compounds were detected in Welsh onion root exudates,of which heterocyclic,ester and amide compounds occupied higher proportion,and phthalate esters and benzothiazole 35 derivatives had greater relative contents,which were higher in

8、Yuanzang than in Zhangqiu.Keywords:Welsh onion;root exudates;allelopathy;cucumber;Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum 0 引言引言 40 化感作用是植物或微生物代谢过程中对环境中其它植物或微生物所产生的直接或间接、有利或不利的影响（Rice，1984；阎飞 等，2000）。化感作用包括促进和抑制两个方面。http:/-2-中国中国科技论文在线科技论文在线 植物在生长发育过程中由根系向根际环境分泌大量根系分泌物，其中一部分物质或其进一步分解产物具有一定化感潜力，对作物生长会产生有

9、益或有害的作用（Yu et al.，2000；Hao et al.，2007），并极大地改变根际微域环境（Bertin et al.，2003；Kong et al.，2008），对根45 际养分状况产生重要影响（Yu et al.，1997）。越来越多的试验表明，植物的连作障碍与根系分泌物密切相关，根系分泌物及其化感作用研究成为揭示连作障碍问题的热点（吴凤芝 和 赵凤艳，2003；Inderjet&Duke，2003）。前人研究探明了西瓜（Hao et al.，2007）、黄瓜、豌豆（Yu&Matsui，1994，1999）、茄子（张凤丽 等，2005；刘娜 等，2008）、辣椒（耿广东 等

10、，2009）等多种蔬菜根系分泌物的化感作用及其中的部分化感物质，为揭示连作障50 碍机理和开展有效防控提供了理论依据。葱蒜类是瓜类蔬菜理想的轮作前茬（中国农业科学院蔬菜花卉研究所，2010）。随着研究手段不断进步，对其内在机理的认识逐渐深入。人们已通过研究证实了分蘖洋葱根系分泌物对黄瓜及其枯萎病原菌（杨阳，2010）、大蒜根系分泌物对不同受体作物和瓜类枯萎病原菌的化感作用，并初步明确了大蒜根系分泌物中的部分化感物质（周艳丽，2007）。我们和55 国内同行的试验发现，大葱轮作可有效减轻温室黄瓜连作土壤障害，改善土壤性状，增加细菌和放线菌数量，减少真菌数量，促进植株生长发育，提高产量（李元 等，

11、2008；杨凤娟 等，2009）。分析原因，可能与根系分泌物及其化感作用有关。为此，本试验研究了不同大葱品种根系分泌物对黄瓜及其枯萎病原菌的化感作用，并分析其化学组成，以期从化感作用角度揭示大葱轮作防控黄瓜连作障害的机理。60 1 材料与方法材料与方法 1.1 试验材料试验材料 供试大葱（Allium fistulosum L.）品种为元藏大葱和章丘大葱，黄瓜（Cucumis sativus L.）品种为新泰密刺。黄瓜枯萎病原菌（Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum）从山东农业大学园艺试验站日光温室内的黄瓜枯萎病株中分离获得。65 1.2 试验方法 试验方法

12、1.2.1 大葱根系分泌物的化感作用大葱根系分泌物的化感作用 1.2.1.1 根系分泌物的收集 采用连续根系分泌物收集系统（Continuous Root Exudates Trapping System，CRETS）（Tang&Young，1982）。将培育 6 个月的 30 株大葱幼苗小心挖出，洗根，移栽到连续根系分泌物收集装置的种植盆中，恢复生长 3 d 后，在种植盆中加70 500 mL Hoagland 营养液，开动循环泵，让营养液从盆底部流出，让营养液通过内装 80 mL XAD-4 吸附树脂（Sigma）的色谱柱（2 cm30 cm），重新回到种植盆中，控制流速 1-1.5 Lh

13、-1。每天补充营养液，连续培养 10 d，取下色谱柱，先用 500 mL 去离子水清洗，再用 200 mL甲醇洗脱。收集结束后取样植株，称量根系鲜重。洗脱液在 30 下减压浓缩至干，加 50 mL去离子水溶解，每个品种 2 次重复，将两个色谱柱的溶液合并，浓度为 1.2 gmL-1（1 gmL-175 为 1 mL 水溶液中含有 1 g 鲜根的根系分泌物）（张凤丽 等，2005），分别稀释到 0.6、0.3、0.2 gmL-1备用。1.2.1.2 根系分泌物对黄瓜的化感作用 采用滤纸培养皿法（曾任森，1999）。在直径 9 cm的培养皿中铺 2 层定性滤纸，加入 5 mL 根系分泌物稀释液，均

14、匀摆放 20 粒健康饱满的黄瓜种子，然后加盖一层打孔薄膜，置于 28 恒温培养箱中发芽。从第 3 d 开始，在种子80 http:/-3-中国中国科技论文在线科技论文在线 表面加盖一层滤纸，每天补充 2 mL 根系分泌物稀释液。以加入等量去离子水，即 0 gmL-1为对照（CK）。自第 1 d 起每天统计萌发种子数，第 3 d 计算发芽指数，第 5 d 调查胚芽、胚根长度和芽苗鲜重。试验重复 3 次。发芽率（%）=发芽种子数/供试种子数100；发芽指数 GI=（GT/DT）。式中，GT 为第 T 天的发芽数，DT 为相应发芽天数；85 化感效应指数（RI），当 TC 时，RI=1-C/T；当

15、TC 时，RI=T/C-1。式中，C 为对照各指标数值，T 为处理各指标数值；当 RI0 时，为促进作用；当 RI0 时，为抑制作用；RI 绝对值的大小与作用强度一致（Williamson&Richardson，1988）；化感综合效应（SE）是各化感效应指数的平均值（沈慧敏 等，2005），即SE=(RIGI+RIRL+RISL+RISFW)/4。90 1.2.1.3 根系分泌物对枯萎病原菌的化感作用 根系分泌物对枯萎病原菌菌丝生长和孢子萌发的化感作用参考周艳丽（2007）的方法。(1)对菌丝生长的影响 无菌条件下，将过滤灭菌的根系分泌物稀释液和 40 的 PDA培养基（1000 ml 中含

16、有马铃薯 300 g、琼脂 25 g、蔗糖 30 g）等体积混匀，对照加去离子水混合倒平板。用直径 5 mm 的打孔器打取菌落圆片置于培养基上，每皿 3 片，每处理 3 皿，95 倒置于 28 黑暗条件下培养，3 d 后测量菌落直径，并计算菌丝抑制率。抑菌率（%）=（对照皿菌落直径-处理皿菌落直径）/对照皿菌落直径100(2)对孢子萌发的影响 将载玻片放入铺有滤纸的培养皿中，用直径 15 mm 的打孔器打取水琼脂培养基置于载玻片上，吸取等体积混匀的根系分泌物稀释液和菌悬液 20 L 于培养基上，28 黑暗培养 12 h 后，40 倍物镜下镜检病原菌孢子萌发情况并计算孢子萌发抑制率。100 试验

17、重复 3 次。孢子萌发抑制率（%）=（对照孢子萌发数-处理孢子萌发数）/对照孢子萌发数100 1.2.2 大葱根系分泌物的大葱根系分泌物的 GC/MS 分析分析 1.2.2.1 根系分泌物的收集 采用连续根系分泌物收集系统，方法同 1.2.1.1。洗脱液于30 下减压浓缩至干，加 100 mL 去离子水溶解，用乙酸乙酯按体积比 1:1 萃取 3 次，合并105 萃取液，30 下减压浓缩至 5 mL，过 0.45 m有机膜后用于 GC/MS 分析。1.2.2.2 GC/MS 分析方法 色谱条件为 Rtx-5MS 色谱柱，30.0 m0.32 mm毛细管柱，0.25 m滤膜；先在 50 保持 2

18、min，以 6/min 速度升温至 250，保持 10 min；进样口温度 230，载气 He，流速 2.4 mLmin-1，进样量 1 L。质谱条件为 EI 电离方式，电子能量 70 eV，离子源温度 200 110，扫描范围 45550 amu。通过谱图库 NIST 08 检索确定根系分泌物成分，采用峰面积归一法计算各成分相对含量。气相色谱-质谱仪（GC/MS-QP2010Plus）以及处理峰值软件均来自 Shimadzu 公司。1.3 数据处理数据处理 采用 Microsoft Excel 2003 软件处理原始数据和绘图，采用 DPS 软件对数据进行方差分115 析及最小显著差异性检验

19、（Duncans 新复极差法，P0.05）。http:/-4-中国中国科技论文在线科技论文在线 2 结果与分析结果与分析 2.1 大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长的影响大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长的影响 表 1 大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长的影响 120 Tab.1 Effects of Welsh onion root exudates on seed germination and sprout growth of cucumber 大葱 Welsh onion 浓度(gmL-1)Concentration 发芽率(%)Germination rate 发芽指数

20、Germination index 胚根长(cm)Radicle length 胚芽长(cm)Shoot length 芽苗鲜重(g)Sprout fresh weight 0(CK)100.00 19.830.29a 6.000.42b 4.330.28b 0.200.01b 章丘 0.2 100.00 20.000.00a 7.320.33a 4.800.25a 0.260.02a Zhangqiu 0.3 100.00 20.000.00a 7.880.67a 5.030.29a 0.270.02a 0.6 100.00 19.830.29a 7.720.31a 4.750.32a 0.

21、260.02a 1.2 100.00 19.670.58a 5.200.64c 3.930.19c 0.190.01b 0(CK)100.00 19.830.29a 6.000.42c 4.330.28b 0.200.01c 元藏 0.2 100.00 20.000.00a 8.230.33b 4.880.25a 0.260.02b Yuanzang 0.3 100.00 20.000.00a 9.220.29a 5.050.14a 0.290.02a 0.6 100.00 19.830.29a 7.850.66b 4.900.28a 0.260.01b 1.2 100.00 19.500.5

22、0a 4.520.39d 3.550.34c 0.170.02d 注：同列不同字母表示处理间差异显著（P0.05）。Note:Different letters in the same column meant significant difference among treatments at 0.05 level.由表 1 可以看出，两个大葱品种根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长均呈现低浓度促125 进、高浓度抑制的现象，但对黄瓜种子发芽率无显著性影响。根系分泌物浓度为 0.2、0.3、0.6 gmL-1时表现为促进作用，以 0.3 gmL-1作用最显著，章丘大葱使黄瓜发芽指数、胚根长、胚

23、芽长和芽苗鲜重分别比对照增加 0.86%、31.33%、16.17%和 35%，元藏大葱分别比对照增加 0.86%、53.67%、16.62%和 45%；1.2 gmL-1的根系分泌物对黄瓜发芽指数、胚根长、胚芽长、芽苗鲜重表现出抑制作用，章丘大葱使之分别降低 0.81%、13.33%、9.24%130 和 5%，元藏大葱使之分别降低 1.66%、24.67%、18.01%和 15%。表 2 大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长的化感作用评价 Tab.2 Allelopathic potential of Welsh onion root exudates on seed germinati

24、on and sprout growth of cucumber 化感效应指数 RI 大葱 Welsh onion 浓度(gmL-1)Concentration 发芽指数 Germination index 胚根长 Radicle length胚芽长 Shoot length芽苗鲜重 Sprout fresh weight 化感综合效应 Synthesis effect 0(CK)0.0000.000a0.0000.000c0.0000.000c0.0000.000c 0.0000.000c章丘 0.2 0.0080.014a0.1800.034b0.0970.028b0.2140.029b

25、0.1240.008bZhangqiu 0.3 0.0080.014a0.2380.020a0.1390.031a0.2640.021a 0.1610.006a 0.6 0.0000.000a0.2230.030a0.0870.022b0.2250.033b 0.1340.012b 1.2-0.0090.015a-0.1360.049d-0.0910.029d-0.0670.040d-0.0750.012d 0(CK)0.0000.000ab0.0000.000d0.0000.000b0.0000.000c 0.0000.000c元藏 0.2 0.0080.014a0.2710.038b0.1

26、130.026a0.2290.035b 0.1540.013bYuanzang 0.3 0.0080.014a0.3500.028a0.1420.036a0.3130.029a 0.2020.012a 0.6 0.0000.000ab0.2350.016c0.1160.012a0.2260.027b 0.1440.005b 1.2-0.0170.015b-0.2480.030e-0.1820.036c-0.1340.054d-0.1430.020d注：同列不同字母表示处理间差异显著（P0.05）。135 Note:Different letters in the same column mea

27、nt significant difference among treatments at 0.05 level.由表 2 可知，大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长各指标的化感效应指数变化趋势基本相同，0.2、0.3、0.6 gmL-1表现为促进作用，以 0.3 gmL-1作用最大，1.2 gmL-1则表现为抑制作用，且元藏大葱的化感作用强度高于章丘大葱。不同测定指标间比较，对140 胚根长和芽苗鲜重的化感效应指数绝对值较大，浓度 0.2、0.3、0.6、1.2 gmL-1的章丘大葱根系分泌物对黄瓜胚根长的化感效应指数为 0.180、0.238、0.223、-0.136；元藏大葱根系 ht

28、tp:/-5-中国中国科技论文在线科技论文在线 分泌物为 0.271、0.350、0.235、-0.248。化感综合效应可反映供体对受体的总体化感作用强度（杨阳，2010）。由表 2 看出，两个大葱品种的根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长的化感综合效应与单一指标基本一致。145 2.2 大葱根系分泌物对枯萎病原菌的抑制作用大葱根系分泌物对枯萎病原菌的抑制作用 由图 1 可知，随着大葱根系分泌物浓度升高，对黄瓜枯萎病原菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用逐渐增强。章丘大葱对枯萎病原菌菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别达到5.03%22.03%和 3.51%27.46%，元藏大葱分别达到 4.32%25.0

29、5%和 4.44%33.61%。当根系分泌物浓度0.3 gmL-1时，元藏大葱对枯萎病原菌菌丝生长的抑制率大于章丘大葱；150 浓度0.2 gmL-1时，元藏大葱对枯萎病原菌孢子萌发的抑制率大于章丘大葱。随着根系分泌物浓度升高，两个大葱品种的抑菌率和孢子萌发抑制率差异逐渐增大，当根系分泌物浓度为 1.2 gmL-1时，元藏大葱抑菌率和孢子萌发抑制率比章丘大葱高出 13.71%和 22.40%。01020300.20.30.61.2抑菌率/(%)Hyphal growthinhibition ratio章丘 Zhangqiu元藏 Yuanzangaaabbaba0102030400.20.30.

30、61.2孢子萌发抑制率/(%)Sporegermination inhibition ratioaaaababa浓度 Concentration(gmL-1)图 1 大葱根系分泌物对黄瓜枯萎病原菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用 155 Fig.1 Inhibitory effects of Welsh onion root exudates on hyphal growth and spore germination of Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum 2.3 大葱根系分泌物的大葱根系分泌物的 GC/MS 分析分析 图 2 是章丘大葱和元藏大葱根系分泌物

31、的总离子流色谱图，可以看出，两个大葱品160 种根系分泌物色谱图一致性较高。但章丘大葱比元藏大葱分离出更多的的色谱峰。不同大葱品种的根系分泌物，无论成分和相对含量都存在一定差异。章丘大葱根系分泌物中检测出 10 大类 59 种物质，元藏大葱检测出 9 大类 48 种物质（表 3）。大葱根系分泌物中主要含有烃类、醇醚类、酚类、萘类、醛酮类、酸类、酯类、酰胺类以及杂环化合物等物质。其中，杂环化合物、酯类和酰胺类化合物所占的比例较高，章丘大葱根系分泌物165 中分别占 58.31%、30.48%和 2.54%，元藏大葱根系分泌物中则分别占 62.62%、26.39%和4.21%。苯并噻唑、苯并噻唑酮

32、、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯属于两个大葱品种所共有的物质，且相对含量较高。章丘大葱根系分泌物中，邻苯二甲酸酯类占酯类总量的 60.50%，苯并噻唑类占杂环化合物总量的 97.56%；元藏大葱根系分泌170 物中，邻苯二甲酸酯类占酯类总量的 81.85%，苯并噻唑类占杂环化合物总量的 97.32%。2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、苯甲酸苄酯、苯甲酸-4-甲基苯酯、2-甲硫基异硫氰酸苯酯也属于两个大葱品种根系分泌物中相同的物质，但相对含量较低。http:/-6-中国中国科技论文在线科技论文在线 5.0 10.0 15.0 20.025.030.035.0

33、BA保留时间 Retention time/min 175 图 2 章丘大葱（A）和元藏大葱（B）根系分泌物的总离子流色谱图 Fig.2 Total ion current chromatogram of root exudates of Zhangqiu(A)and Yuanzang(B)表 3 不同品种大葱根系分泌物的化学组分 Tab.3 The chemical components of root exudates of different varieties of Welsh onion 180 化合物名称 Name of the chemical 相对含量(%)Relative c

34、ontent 相对含量(%)Relative content 章丘 Zhangqiu 元藏 Yuanzang化合物名称 Name of the chemical 章丘 Zhangqiu 元藏 Yuanzang 1.烃类 Hydrocarbon 2.08 0.26 苯甲酸苄酯 Benzyl Benzoate 0.45 0.49 1-甲氧基十五烷 1-Methoxypentadecane 0.38-2-甲硫基异硫氰酸苯酯 2-(Methylthio)phenyl isothiocyanate 0.26 0.35 愈创奥 Azulol 1.70-4-氰基苯甲酸丁酯 4-Cyanobenzoic ac

35、id,butyl ester 1.79-3-甲基-3-丙基-2,5-吡咯烷 3-Methyl-3-propyl-2,5-pyrrolidinedione-0.26 9-十二炔基环戊烷甲酸酯 Cyclopentanecarboxylic acid dodec-9-ynyl ester 0.30-2.醇、醚类 Alcohol,Ether 1.37 0.67 对苯二甲酸 2-氯乙烷异丁酯 Terephthalic acid,2-chloroethyl isobutyl ester 0.52-乙基己醇 Ethylhexanol 0.17-邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate 3.70

36、4.71 甲基苯甲醇 Benzenemethanol,.alpha.-methyl-0.19-邻苯二甲酸二异丁酯 Diisobutyl phthalate 1.12 0.74 9-芴醇 9-Fluorenol 0.33-邻苯二甲酸二乙酯 Diethyl Phthalate 2.42 3.24 异雪松醇 Epicedrol-0.27 邻苯二甲酸二甲酯 Dimethyl phthalate 0.70 0.92 3-甲基-1-戊烯-3-醇 3-Methyl-1-penten-3-ol-0.17 苯甲酸-4-甲基苯酯 Benzoic acid,p-tolyl ester 0.08 1.13 1,3-二

37、氯-2-丙基-2,3-二氯-1-丙醚 1,3-Dichloro-2-propyl 2,3-dichloro-1-propyl ether 0.40 0.23 邻苯二甲酸二异辛酯 Diisooctyl phthalate 9.45 11.43 1,4-丁二醇二缩水甘油醚 Butane,1,4-bis(2,3-epoxypropoxy)-0.28-邻苯二甲酸二异丙酯 Diisopropyl phthalate 1.05-3.酚类 Phenol 1.52 0.47 邻苯二甲酸丁基甲酯 Phthalic acid,butyl methyl ester-0.56 2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯

38、酚)p-Cresol,2,2-methylenebis6-tert-butyl-0.36 0.36 对甲苯磺酸正辛酯 Benzenesulfonic-acid,4-methyl-,octyl ester 0.44-3-叔丁基苯酚 m-tert-Butylphenol 0.30-双(2-羟乙基)对苯二酸酯 Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate 2.89-2,4-二叔丁基苯酚 2,4-Di-tert-butylphenol 0.86-3-巯乙基丁酸酯 3-Sulfanylhexyl butyrate 0.69-5,8-二甲基-1,2,3,4-四氢-1-萘酚 5,8-Di

39、methyl-1,2,3,4tetrahydro-1-naphthol-0.11 延胡索酸 2-甲代烯丙基乙酯 Fumaric acid,ethyl 2-methylallyl ester-0.12 4.苯类 Benzene 0.15-苯甲酰基异硫氰酸酯-0.17 http:/-7-中国中国科技论文在线科技论文在线 Benzoyl isothiocyanate 卡达萘 Cadalene 0.15-吡啶甲代-2-thia-硬脂酸酯 Picolinyl 2-thia-stearate-0.14 5.醛、酮类 Aldehyde,Ketone 1.98 0.70 8.胺类 Amine 2.54 4.2

40、1 3,5-二甲基苯甲醛 3,5-Dimethylbenzaldehyde 0.19 0.16 环己基甲酰胺 Cyclohexylformamide 0.28 0.19 苯乙酮 Acetophenone 1.25 0.14 1,3-二环己基脲 1,3-Dicyclohexylurea 0.72 0.71 3-乙基苯甲醛 3-Ethylbenzaldehyde-0.10 环莠隆 Cycluron 1.41 2.67 四氢化-1,3-恶嗪-2-硫酮 Tetrahydro-1,3-oxazine-2-thione 0.34-N,N-二甲基-1-氨基硫脲 Hydrazinecarbothioamide

41、,N,N-dimethyl 0.13 0.13 4-甲氧基-2,5-二氢-1H-2-吡咯酮 1H-2-Pyrrolone,4-methoxy-2,5-dihydro 0.20-2-甲基苯磺酰胺 Benzenesulfonamide,2-methyl-0.23 2-环戊基环戊酮 Cyclopentanone,2-cyclopentyl-0.09 S-苯甲酰亚磺酰胺 S-Benzoylsulfenamide-0.28 环十一酮 Cycloundecanone-0.13 9.杂环化合物 Heterocyclic 58.31 62.62 3,5,6,7,8,8a-六氢-4,8a-二甲基-6-(1-甲乙

42、 烯基)-2(1H)萘酮 2(1H)Naphthalenone,3,5,6,7,8,8a-hexahyd ro-4,8a-dimethyl-6-(1-methylethenyl)-0.08 2-己基-5-甲基-3(2H)-呋喃 2-Hexyl-5-methyl-3(2H)-furanone 0.18-6.酸类 Acid 1.11 1.28 3-甲基苯并呋喃 Benzofuran,3-methyl-0.17 0.21 4-甲基苯丁酸 Benzenebutanoic acid,4-methyl-0.18-2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃 7-Benzofuranol,2,3dihydro

43、2,2-dimethyl-0.30 庚酸酐 Heptanoic anhydride 0.17 0.22 二苯并呋喃 Dibenzofuran-0.99 6-氧基十二烷二羧酸 6-Oxododecanedioic acid 0.11-2-(甲硫基)苯并噻唑 Benzothiazole,2-(methylthio)-0.44 0.86 十二酸 Dodecanoic acid 0.15-苯并噻唑 Benzothiazole 38.87 41.32 十三酸 Tridecanoic acid 0.17-苯并噻唑酮 Benzothiazolone 15.28 15.75 5-羟基-6-甲基-3,4-吡啶二

44、羧酸 5-Hydroxy-6-methyl-3,4-pyridinedicarboxylic acid 0.20-2-巯基苯并噻唑 2-Mercaptobenzothiazole 0.54 0.43 硫代苯甲酸 Benzoic acid,thio-0.93 2-巯基苯并咪唑 2-Benzimidazolethiol 0.32-十二烯基丁二酸酐 2,5-Furandione,3-dodecenyl-0.13 2-(乙氨基)苯并噻唑 Benzothiazole,2-(ethylamino)-1.76 2.58 4-苯腈氧基乙酸 Benzeneacetic acid,4-cyano-.alpha.-

45、oxo-0.13-2-羟基-4-二氟甲氧基嘧啶 2-Hydroxy-4-difluormethoxypyrimidine-0.18 7.酯类 Ester 30.48 26.39 异喹啉 Isoquinoline 0.28-环己基异氰酸酯 Cyclohexane,isocyanato-0.12 0.14 5H-茚1,2-b吡啶 5H-Indeno1,2-bpyridine 0.31-环己基异硫氰酸酯 Cyclohexane,isothiocyanato-2.86 1.59 2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉 Quinoline,1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl-0.16-

46、庚酸烯丙酯 Allyl enanthate 0.21-10.其它 Others 0.31 1.42 苯甲酸甲酯 Methyl benzoate 1.01-4,4,5,7,8-五甲基二氢香豆素 4,4,5,7,8-Pentamethyl-2-chromanone 0.31 0.61 甲基二乙基二硫代氨基甲酸酯 Carbamodithioicacid,diethyl-,methyl ester 0.15-2-(甲硫基)苄腈 2-(Methylthio)benzonitrile-0.27 亚氨基二硫代碳酸甲基二甲酯 Carboni-midodithioic acid,methyl-,dimethyl

47、 ester 0.27 0.66 甲基-4-O-辛基-a.-D-吡喃葡萄糖苷.alpha.-D-Glucopyranoside,methyl-4-O-octyl-0.54 注：-：未检测到。Note:-:not detected.3 讨论讨论 本试验结果表明，大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长均呈现低浓度促进、高浓185 度抑制的作用，与茄子（张凤丽 等，2005）、大蒜（周艳丽，2007）等的研究结果一致。但在研究分蘖洋葱根系分泌物对黄瓜的化感作用时发现，随着浓度升高，对胚根、胚芽生长的促进作用增强（杨阳，2010）。上述结果的差异，可能由于作物种类（包括供体和受体）不同，而且采用不同的

48、根系分泌物收集方法，获得根系分泌物的物质构成和浓度也不一样。枯萎病是黄瓜连作障害的主要原因。本试验中，随着大葱根系分泌物浓度的升高，对黄190 瓜枯萎病原菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用逐渐增强，这与分蘖洋葱（杨阳，2010）、大蒜根系分泌物（周艳丽，2007）对枯萎病原菌化感作用的研究结果一致。葱蒜类作物的根系分泌物可以明显抑制枯萎病病原菌生长和繁殖，这是合理轮作有效减轻瓜类蔬菜土壤连作障害的重要原因之一。孔垂华等（2004）认为，LC/MS 是研究作物根系分泌物最理想的手段。但是，何海斌195 http:/-8-中国中国科技论文在线科技论文在线 等（2005）指出，分析根系分泌物粗提物时，通

49、常会出现几十个检测峰，且大多是未知物，故利用有谱图库的 GC/MS 进行前期检测更为可行。本试验的研究对象是大葱根系分泌物中容易气化的小分子物质，因此利用 GC/MS 分析方法是可行的。本试验结果表明，大葱根系分泌物中含有烃类、醇醚类、酚类、萘类、醛酮类、酸类、酯类、酰胺类以及杂环化合物等物质。其中，苯并噻唑及其衍生物、邻苯二甲酸酯类物质相200 对含量较高，是具有化感潜力的物质组分。前人研究表明，邻苯二甲酸二丁酯是辣椒和茄子根系分泌物中的主要化感物质，对黄瓜种子萌发及幼苗生长有显著促进作用，且具有抑菌作用（耿广东 等，2009；李轶修 等，2009；周宝利 等，2010）；苯并噻唑及其衍生物

50、是分蘖洋葱根系分泌物中的重要组分（何海斌 等，2005），具有抗菌、杀虫、除草、调节植物生长等生物活性（洪艳平 等，2005）。205 大葱根系分泌物中的 2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、苯甲酸苄酯、苯甲酸-4-甲基苯酯、2-甲硫基异硫氰酸苯酯相对含量较低，但也是具有化感潜力的物质组分。2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二异丙基苯酚是茄子和大蒜根系分泌物中的化感物质，对萝卜有显著化感作用，且对茄子幼苗光合作用和荧光参数有显著影响（郁继华 等，2006；周艳丽，2007）。苯甲酸、肉桂酸及其衍生物是黄瓜和豌豆根系分泌物中的化感物质，对黄瓜和豌豆存在自毒作用210（Yu&Matsui，1