大白菜根系分泌物的gc-ms分析

《大白菜根系分泌物的gc-ms分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大白菜根系分泌物的gc-ms分析（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1大白菜根系分泌物的大白菜根系分泌物的 GC-MSGC-MS 分析分析张照然1，范黎明1，吴毅歆2，毛自朝2，何月秋1,2*(1.云南农业大学植物保护学院，云南 昆明 650201；2. 云南农业大学农学与生物技术学院，云南昆明 650201)摘要：摘要：本文利用循环水式根系分泌物收集系统收集大白菜根系分泌物,经甲醇洗脱和正己烷萃取旋 蒸制样后，利用气相色谱-质谱联用仪分析收集到的样品。结果共检测出 50 种化合物，主要有脂肪 烃，芳香烃，酯类，羧酸和含有卤素和硫的化合物等。其中脂肪烃的相对含量为 38.980%，1-甲基 -1-苯基-2-环丙烯，占总含量的 6.282%。 关键词：关键词：

2、大白菜；根系分泌物；GC-MS;十字花科根肿病GC-MSGC-MS AnalysisAnalysis forfor RootRoot ExudatesExudates ofof ChineseChinese CabbageCabbageZhang Zhaoran1, Fan Liming1, Wu Yixin2, Mao Zichao2, He Yueqiu1,2 (1.Faculty of Plant Protection, Yunnan Agricultural University(YAU), Kunming 650201, Yunnan; 2. Faculty of Agronomy

3、and Biotechnology, YAU, Kunming 650201, China) Abstract: By the recycled water collection system, the root exudates of Chinese cabbage were collected, washed with methanol, extracted with hexane, and analyzed by GC-MS. Fifty compounds were detected, mainly including aliphatic hydrocarbons, aromatic

4、hydrocarbons, esters, carboxylic acids and halogen and sulfur-containing compounds. Among them, aliphatic hydrocarbon stood for 38.980% and 1-Methyl-1- phenyl-2-cyclopropene for 6.282% in the relative content. Keywords: Chinese cabbage; Root exudate; GC-MS; cruciferous clubroot植物在其生长发育过程中，根系作为植物与土壤的

5、接触面，从土壤中吸收水分、养分的同时， 也对土壤产生影响。根系在其生长期间不断分泌自身的代谢产物，主要包括有机酸类，糖类，氨基 酸类和酚类物质，释放到土壤中。一方面可以改善植物的生长环境，影响土壤的物理、化学和生物 学性状，另一方面分泌物可做为信息化合物直接或间接地影响土壤的微生物活动1，2。如，嫁接茄 子的砧木根系分泌物能够很好的抑制茄子黄萎病菌的生长3；某些抗病黄瓜品种的根系分泌物对黄 瓜枯萎病菌孢子的萌发和菌丝的生长具有明显的抑制作用4。十字花科植物容易受根肿菌的侵染形 成根肿病，而根肿病是一种分布较广，危害较重，防止困难的土传病害，特别是芸薹属的大白菜发 病最为严重5。根系分泌物作为植

6、物最先和病原菌接触的部分，本实验利用根系分泌物收集系统和 GC-MS 等仪器6，对大白菜的根系分泌物加以研究，以求获得分泌物中的有效成分，据此开展防治 大白菜抗根肿病的研究。1 材料与方法材料与方法1.1 试验材料试验材料 大白菜（Brassica rapa spp. pekinensis）种子为市售杂交种，精纯鲁春白 1 号（83-1） 。 XAD-4 大孔吸附树脂7购于上海安澜德生物科技有限公司。500mL 分液漏斗，石英砂，自制的循环 水式根系分泌物收集装置，甲醇和正己烷等试剂为国产分析纯。 1.2 大白菜的种植大白菜的种植 大白菜的种植基质为石英砂。石英砂先用自来水洗涤，待水中无浑浊后

7、，将水沥干，用 1mol/L 的盐酸溶液浸泡，除去其他杂质。浸泡一周后，用去离子水清洗至 pH 稳定至 7。然后将石基金项目： 农业部公益性行业（农业）科研专项（201003029） ；云南省自然科学基金重点项目（2008CC024）；云 南省科技强省专项（2009EB060） 。 作者简介：张照然(1986-)，男，辽宁省抚顺人，硕士研究生， E-mail： *通讯作者，何月秋；男，教授，博导，主要从事植物病理学研究。E-mail:2英砂转移至循环水式根系分泌物收集系统的上层广口玻璃罐（直径 11cm，深 20cm）内待用。挑选 颗粒饱满，大小均一的大白菜种子，经去离子水清洗后，种于盛有石英

8、砂的广口玻璃罐内，每罐 18 粒。将收集装置整体置于温室中，采用自然通风与光照，每周施用一次 Hoagland 营养液8。 1.3 树脂的预处理树脂的预处理 为了方便运输和储存，新购置的 XAD-4 树脂为干燥状态，不能直接使用，需要经 10%的氯化钠 溶液浸泡 24h，再用 1mol/L 的盐酸和氢氧化钠溶液分别处理 24h，最后用去离子水清洗树脂至中性 备用。 1.4 根系分泌物的收集根系分泌物的收集 大白菜生长到 20d 的时候，将树脂填充于根系分泌物收集管中，收集管直径为 23mm，长 200mm。填充树脂 130mL。将收集管置于种植罐下方，与玻璃罐链接，开启循环泵，收集 10d。在

9、收 集过程中，种植罐和收集管均用锡箔纸包裹，保证黑暗条件，避免分泌物分解和一些藻类生长产生 其他物质影响实验结果。 1.5 根系分泌物的处理根系分泌物的处理 将循环 10d 后的收集柱取下，用 500mL 甲醇洗脱 1h，收集洗脱液。用 1L 正己烷分多次震荡萃 取甲醇洗脱液。收集正己烷，在 30下减压旋蒸，直至正己烷挥发完全。将干物质溶于 5mL 甲醇， 用无水硫酸钠除水后，过 0.45m 有机滤头，装入 1.5mL 样品瓶中，用于 GC-MS 检测7。 1.6 根系分泌物的根系分泌物的 GC-MS 分析分析 大白菜根系分泌物采用气相色谱-质谱联用仪(Gas ChromatographyMa

10、ss Spectrum，GCMS) 分析。实验仪器为安捷伦公司的 7890A 气相色谱和 5975C 质谱仪联用。GC-MS 分析条件主要参考文 献7，9-11执行。GC 条件：色谱柱为 Agilent 19091S-433，30 m x 250 m x 0.25 m，分流比 10：1，进样量为 1L，进样口温度为 250，程序升温(起始温度 40，以 10min 的速率升 至 150 ，然后以 5min 升至 280 ，并保持 5 min)，传输线温度 260，载气流速 1 mLmin。MS 条件：电离方式：EI 源；电子能量 70eV；离子源温度 200；质量范围(mz)： 50550；检

11、测器增益 1.0105；溶剂延迟时间 3 min；质谱采集时间 29 min。2.结果与分析结果与分析2.1 根系分泌物的根系分泌物的 GC-MS 图谱图谱 用 1.6 中的方法，得到大白菜根系分泌物的总离子流图，如图 1 所示。主要出峰时间为 15min 到 20min 和 40min 之后。前期出峰主要为芳香类化合物，后期出峰主要为直链烷烃类化合物。3图 1 白菜根系分泌物总离子流图Fig. 1 Chart of total ion flow of root exudates of Chinese cabbage 2.2 根系分泌物的化学成分分析根系分泌物的化学成分分析 采用 GC-MS

12、分析大白菜根系分泌物，共检测出 50 种化合物，见表 1。主要有脂肪烃类，环烃 类，酯类，羧酸类和含有卤素和硫的化合物等。其中脂肪烃的相对含量为 38.980%，主要为 10-27 个碳原子的直链烷烃。含有芳香基团化合物的相对含量为 46.976%，主要为 1-乙烯基-4-乙基苯， 1-乙烯基-3-乙基苯，1,4-二甲基-2-（2-甲基丙基）-苯。芳香酯类主要为 4-甲基苯基苯甲酸酯， 2-甲基苯基苯甲酸酯和苯甲酸苯酯，相对含量为 4.398%。多环芳烃为 1,4-二氢化萘，萘， 1,2,3,4-四氢化萘，2,3-二氢-4-甲基-1 氢茚，2-甲基茚和 8a-乙基-1，1,4a，6-四甲基十氢

13、萘， 相对含量为 10.725%。同时检测到硫醚，酸酐,油酸等含量较少的化合物。 表 1 大白菜根系分泌物及相对含量Table 1 Root exudates and relative content of Chinese cabbage序号Code保留时间Retention time (min)化合物名称 Compound name相对含量%Relative content(%)113.537Decane癸烷1.143213.9463-Carene蒈0.309316.321Benzene, 1-ethenyl-3-ethyl-1-乙烯基-3-乙基苯3.742416.559Benzene, 1

14、-ethenyl-4-ethyl-1-乙烯基-4-乙基苯3.758516.644Undecane正十一烷5.576617.244Benzene, 1-methyl-4-(2-propenyl)-1-甲基-4 -(2-丙烯基)-苯1.844717.536Benzene, 1-butenyl-, (E)-E-1-丁烯基-苯0.456817.699Benzene, (1-methyl-1-propenyl)-, (E)-E-1-甲基-1-丙烯基-苯0.589917.862Benzene, 1-methyl-2-(1-methylethyl)-1-甲基-2-（1-甲基乙基）-苯0.5071017.99

15、31H-Indene, 2,3-dihydro-4-methyl-2,3-二氢-4-甲基-1 氢茚1.0461118.1542-Phenyl-2-methylbutane2-苯基-2-甲基丁烷0.3741218.3071-Methyl-1-phenyl-2-cyclopropene1-甲基-1-苯基-2-环丙烯6.28241318.4752-Methylindene2-甲基茚0.8681418.690Naphthalene, 1,2,3,4-tetrahydro-1,2,3,4-四氢化萘2.5541518.7731,4-Dihydronaphthalene1,4-二氢化萘2.9921619.2

16、60Benzene, 1,4-dimethyl-2-(2-methylpropyl)-1,4-二甲基-2-（2-甲基丙基）-苯3.4071719.390Naphthalene萘2.9121819.600Dodecane正十二烷1.1481919.645Benzene, 1-ethyl-4-(2-methylpropyl)-1-甲基-4-（2-甲基丙基）-苯1.2322020.0291,4-dimethyladamantane1,4-二甲基金刚烷0.4922120.353Benzene, 1,3,5-triethyl-1，3,5-三乙基苯0.3002224.4083-Hydroxypyridine monoacetate3-乙酰氧基吡啶0.4242325.022Tetradecane正十四烷0.5562425.253Diphenylmethane二苯基甲烷0.8462527.4321,1-Biphenyl, 3-m