连作木薯组培苗根系分泌物的鉴定及其化感效应
2023-08-28分类号:S533
【部门】广西大学农学院 广西高校作物栽培与生理重点实验室 广西农业环境与农产品安全重点实验室
【摘要】【目的】鉴定木薯根系分泌物中的主要自毒物质,为系统研究木薯连作障碍机制及其缓解措施提供理论依据。【方法】以广西主栽木薯品种华南205(SC205)为试验材料,利用其组培苗模拟连作栽培,采用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)和生物测定方法检测其根系分泌物中的主要自毒物质,明确其化感效应。【结果】模拟连作1茬和2茬木薯组培苗的株高、地上部和地下部鲜重均显著低于模拟连作0茬木薯组培苗(P<0.05),其综合化感效应均为负值,且连作2茬木薯组培苗对株高、地上部和地下部鲜重的抑制作用大于连作1茬。从连作木薯组培苗根系分泌物中鉴定出78种化学物质,经GC-MS定量检测发现含量较高的为羟基丙酮、乙酸和2,4-二叔丁基苯酚。与连作0茬相比,连作1茬和2茬木薯组培苗根系分泌物中的乙酸含量分别增加32.40%和16.49%,2,4-二叔丁基苯酚含量分别减少52.27%和85.15%;连作1茬木薯组培苗的羟基丙酮含量增加38.11%,连作2茬木薯组培苗的羟基丙酮含量减少29.03%。生长试验结果表明,2,4-二叔丁基苯酚是对木薯组培苗生长抑制作用最强的自毒物质;羟基丙酮对木薯组培苗生长的抑制作用以高浓度(1×10~(-3 )mol/L)处理大于低浓度(1×10~(-5 )mol/L)处理;乙酸低浓度(1×10~(-5) mol/L)处理可抑制木薯组培苗生长,但高浓度(1×10~(-3) mol/L)乙酸对木薯组培苗生长具有一定的促进作用。【结论】连作木薯组培苗根系可分泌至少78种化学物质,其种类和含量均随着组培苗连作茬数的增加而变化,其中的2,4-二叔丁基苯酚和羟基丙酮属于抑制木薯组培苗生长的重要自毒物质,生产上应采取相应措施减少其产生或缓解其在木薯根系中的累积。
【关键词】木薯 连作障碍 根系分泌物 自毒物质 化感物质
【基金】国家自然科学基金项目(31960389);; 广西自然科学基金项目(2018JJA130338)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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