20xx年醫(yī)學(xué)專題—根系分泌物在植物生長中的作用(編輯修改稿)
2024-11-19 04:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能產(chǎn)生一種抑制根腐病原菌發(fā)育的微生物拮抗體。因此，通過干擾或促進根系分泌物的產(chǎn)生以抑制病原菌的活性來防治植物病害的生物防治法，是一個值得探索的途徑。 根系分泌物對土壤中一些大的動物如線蟲、蚯蚓的活動也有抑制或促進作用。研究表明，大豆根系滲出物是影響大豆胞囊線蟲卵孵化的重要因素之一。通常說來,寄主植物的根浸出液同非寄主根物的根浸出液相比,有刺激胞囊內(nèi)卵孵化的作用。劉維志等發(fā)現(xiàn),大豆胞囊線蟲在非寄主植物蓖麻的根滲出液的刺激下也能較快地促進卵的孵化[15]。一些有機分泌物對蚯蚓有一定抑制作用，帶有甲氧基或甲基的酚酸物質(zhì)比帶有一個或兩個羧基的苯基化合物具有更強的毒性，若有毒物質(zhì)的某一基團被一個或兩個基團取代，則會降低該物質(zhì)的毒性，而單寧酸、容易形成單寧酸的分子以及化合物對蚯蚓的生長沒有抑制作用[16]。5根系分泌物與植物生長根系分泌物一方面通過調(diào)節(jié)植物根際的環(huán)境條件來影響植物生長，另一方面根系分泌物中的許多物質(zhì)能直接促進或抑制作物的生長。根系分泌的部分糖、有機酸和氨基酸，可直接被植物吸收利用，為植物生命活動提供能源，促進作物的生長。而酚酸類物質(zhì)等能抑制作物的萌芽和生長。近年來，關(guān)于根系分泌物中的酚酸物質(zhì)在連作障礙中作用的報導(dǎo)很多。許多研究都表明根系分泌物中的有毒物質(zhì)酚酸是連作障礙的重要因素之一。試驗證明豌豆培養(yǎng)液的殘液中的根系分泌物對后茬豌豆根生長有明顯抑制[17]；杉木連栽后森林凋落物分解可促進酚類物質(zhì)積累，使杉木生長受到抑制。酚酸物質(zhì)對作物的生長發(fā)育起抑制作用，這種抑制作用主要表現(xiàn)在影響作物根系細胞膜的特性，或者通過改變土壤微生物類群而影響作物的生長發(fā)育[18]。黃酮和異黃酮這兩類物質(zhì)是豆科作物根系分泌物中的常見成分[19,20]，豆科作物苜蓿根系分泌物中含黃酮類物質(zhì)，它們有誘導(dǎo)根瘤菌結(jié)瘤的作用[20]。研究也表明黃酮類物質(zhì)是一類對植物有毒的物質(zhì)，且分解產(chǎn)物也具有毒性，Rice從頂級植物群中提取出大量的類黃酮，發(fā)現(xiàn)其不僅抑制細菌生長，而且抑制種子萌發(fā)[10]。Kent也認為苜蓿種子與根系分泌物中同時含有對根瘤表達起抑制或促進作用的物質(zhì)[20]。不同組織降解可產(chǎn)生對羥基苯甲酸、五倍子酸、香草酸、紫丁香酸、香豆酸與苯甲酸，這些物質(zhì)對作物生長發(fā)育均有抑制作用[21]。Patterson研究表明，103mol1的咖啡酸、肉桂酸、香豆酸、五倍子酸及香草酸能明顯抑制大豆的生長，主要表現(xiàn)在光合作用產(chǎn)物的減少與葉綠素含量降低，特別是對幼苗生長發(fā)育的影響較為明顯[17]。黃瓜根系分泌物中的芳香酸，可以抑制黃瓜對NOSO4K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+的吸收，黃瓜根系分泌物抑制作物生長發(fā)育有2個因素，即酚酸的濃度與介質(zhì)的pH，隨pH的降低，酚酸抑制離子吸收的作用增強，因此酚酸物質(zhì)在酸性土壤中更容易表現(xiàn)出它感作用[22]。總之，根系分泌物一方面通過活化土壤中營養(yǎng)元素、刺激微生物活動、改變根際環(huán)境狀況，促進作物的生長；另一方面根系分泌物中的某些有毒物質(zhì)會造成連作障礙，此外，根系分泌物也是植物土傳病原和微生物的主要能源，許多根部侵染的病原依賴于分泌物分子而浸染植物，造成病害迅速蔓延，抑制作物生長。因此，研究根系分泌物對于指導(dǎo)合理輪作、抗病育種有重要生產(chǎn)意義。近年來，對根系分泌物的研究從一般根系分泌物轉(zhuǎn)入探索特
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