播娘蒿与野燕麦对小麦幼苗根分泌丁布/门布的诱导作用

摘要

植物和植物、植物和微生物之间普遍存在以次生代谢产物为媒介的化学作用关系,这些次生代谢物多是具有天然活性的化学物质,植物是生物活性化合物的天然宝库,这些具有天然活性的化合物大部分被称作化感物质。作物能够产生和分泌这些化感物质到环境中去抑制周围杂草的萌发和生长,这种现象被称作化感作用。化感作用作为化学生态学的重要组成部分,为杂草的综合治理提供了一种新思路。
　　 禾本科作物,如玉米,小麦和燕麦等,能够产生次生代谢产物去抵御病虫草害,这些代谢产物作为植物的天然防御屏障已被大量研究。其中,丁布和门布在小麦遏制杂草生长过程中发挥着重要作用。本文探讨了播娘蒿和野燕麦作为生物诱导因子,在水培的环境条件下对小麦根分泌丁布／门布量的诱导作用,为抗杂草小麦品种的选育提供基础。主要研究结果如下:
　　 1.建立了超高效液相色谱.串联质谱在多离子反应监测模式(MRM)下检测丁布与门布的方法。对于丁布,分别以碎片离子m／z212.2>194和m／z212.2>166进行定性分析,以m／z212.2>166进行定量分析,其最低检测浓度(LOQ)为0.016 mg·L-1;对于门布,分别以碎片离子m／z166>110和m／z166>95进行定性分析,以碎片离子166>110进行定量分析,其最低检测浓度(LOQ)为0.005mg·L-1。该方法灵敏度高,定性定量准确,可用于丁布与门布的快速检测。
　　 2.对2种受试小麦(鲁麦168和农大211)幼苗根分泌丁布／门布的量进行了定性定量分析,检测结果中仅发现门布的存在。2个小麦品种幼苗根分泌门布的量明显不同,相对于农大211,鲁麦168分泌门布的量更多；小麦幼苗被移植后进行水培,通过对其根分泌门布量的日变化动态研究,确定水培液中丁布与门布量的测定方式为每天采样测定,最佳采样天数为6d。
　　 3.在野燕麦和播娘蒿作为生物逆境因子对3种受试小麦(鲁麦168,农大211和多抗1号)的诱导试验中,无论小麦与两种杂草的根是处于接触或者分离状态,不同的小麦品种对不同的杂草表现出不同的抗性反应,具体表现为引起根分泌门布含量不同程度的增加,野燕麦对于小麦品种(鲁麦168,农大211)幼苗根分泌门布的量均有显著的诱导效应。因此,当某些杂草作为生物逆境的一种方式出现在小麦周围,影响其生长时,小麦能够分泌更多抗性物质来抵御这些逆境,这也证明丁布和门布在小麦幼苗中的合成是可被诱导的。