全 文 :中国生态农业学报 2012年 11月 第 20卷 第 11期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2012, 20(11): 1508−1513
* 国家自然科学基金项目(30960068)和内蒙古自治区“十一五”科技攻关项目(20081503)资助
** 通讯作者: 云兴福(1958—), 男, 博士生导师, 主要从事蔬菜化感作用的研究。E-mail: yxf5807@sohu.com
包妍妍(1985—), 女, 博士研究生, 主要从事西芹化感作用的研究。E-mail: yyan.1985@163.com
收稿日期: 2012-05-23 接受日期: 2012-08-10
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.01508
西芹根物质浸提液处理后黄瓜叶片内几种
氮代谢物质含量的变化*
包妍妍 云兴福** 张东东 钱 程 高晓敏 付崇毅
(内蒙古农业大学农学院 呼和浩特 010019)
摘 要 以黄瓜品种“津春 4号”为材料, 在黄瓜植株第 1片真叶长至宽 5 cm时, 使用西芹鲜根及根际区物的
乙醇、丙酮和蒸馏水浸提液对黄瓜植株进行化感处理(灌根), 测定处理后黄瓜叶片内几种氮代谢物质含量的变
化, 从氮代谢角度研究西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜植株对黄瓜枯萎病菌的化感抑制作用机理。结
果表明: 处理后黄瓜叶片内可溶性蛋白质、氨、丝氨酸、精氨酸、脯氨酸与总氨基酸含量均高于对照, 含量达
到峰值时分别较丙酮对照增加 10.58%、18.31%、6.54%、3.10%、9.64%和 3.16%, 而硝酸盐、甘氨酸和蛋氨
酸含量则低于对照, 含量达到最低值时分别较丙酮对照降低 7.52%、3.41%和 15.55%。对于不同西芹根物质浸
提液处理, 丙酮浸提液处理的氮代谢物质含量变化最显著, 乙醇浸提液处理次之, 蒸馏水浸提液处理变化最
低, 西芹鲜根浸提液处理的氮代谢物质含量变化高于西芹根际区物浸提液处理。
关键词 西芹 鲜根 根际区物 浸提液 黄瓜叶片 氮代谢物质 化感作用机理
中图分类号: S436.421.1 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)11-1508-06
Nitrogen metabolites in cucumber leaves treated with parsley root extracts
BAO Yan-Yan, YUN Xing-Fu, ZHANG Dong-Dong, QIAN Cheng, GAO Xiao-Min, FU Chong-Yi
(College of Agronomy, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot 010019, China)
Abstract Previous studies have noted that parsley extracts had allelopathic effect on Fusarium oxysporium f. sp.
Cucumerinum with an inhibitory rate of 12.89%~84.83%. It has also been noted that different fresh parsley root and root soil
extracts had different prohibitive allelopathic strengths against cucumber wilt. With steep decline in morbidity, however, the
prohibitive allelopathic strengths were within 5.45%~46.95%. Concerns have been reported on the mechanism of parsley
extract allelopathy, including protective enzyme systems, soluble substances and active oxygen metabolism of cucumber leaf.
However, no concerns have been reported in relation to nitrogen metabolites in cucumber leaf. To study the mechanisms of
fresh parsley root and root soil extract allelopathy on F. oxysporium f. sp. Cucumerinum, changes in nitrogen metabolites were
analyzed in cucumber seedlings treated with extracts once its first leaf was 5 cm wide. In contrast to earlier studies, this study
showed that nitrogen metabolites in “Jinchun 4” cucumber leaves treated with fresh parsley root and root soil extracts were
significantly changed. The contents of soluble protein, ammonia, Ser, Arg, Pro and amino acids were increased compared to
the control, with the highest increases over the acetone control by 10.58%, 18.31%, 6.54%, 3.10%, 9.64% and 3.16%,
respectively. However, nitrate, Gly and Met contents dropped, with the greatest declines of 7.52%, 3.41% and 15.55%,
respectively. For the different treatments, the most significant effects on nitrogen metabolites were noted by acetone extracts,
followed by ethanol extracts and distilled water extracts. Fresh root extracts caused more distinct changes in nitrogen metabo-
lite contents than root soil extracts.
Key words Parsley plant, Fresh root, Root soil, Extract, Cucumber leaf, Nitrogen metabolite, Allelopathic mechanism
(Received May 23, 2012; accepted Aug. 10, 2012)
第 11期 包妍妍等: 西芹根物质浸提液处理后黄瓜叶片内几种氮代谢物质含量的变化 1509
氮是植物生长和产量形成的首要限制因素, 大
量研究发现植株内氮代谢物质含量与其抗病性密切
相关[1−4]。关于西芹鲜根及根际区物、腐根及根际区
物、干根、种子浸提液对黄瓜枯萎病菌化感作用的
研究本课题组已有报道 [5−8], 研究发现在培养基条
件下, 西芹浸提液处理对黄瓜枯萎病菌具有极强的
化感抑制作用, 抑制效果在 12.89%~84.83%; 本课
题组张国华 [9]在盆栽条件下, 对经过西芹鲜根浸提
液和根际区物浸提液处理后的黄瓜植株进行黄瓜枯
萎病菌接种试验, 发现处理后黄瓜枯萎病发病率显
著下降, 较对照下降 5.45%~46.95%。关于西芹浸提
液处理后黄瓜植株对黄瓜枯萎病菌化感作用的机理,
本课题组已从黄瓜叶片内膜保护系统、可溶性物质、
活性氧代谢等方面 [4]进行了研究, 但尚未从氮代谢
角度对其化感作用机理进行研究。本试验在本课题
组前人研究的基础上, 研究了西芹鲜根及其根际区
物的乙醇、丙酮和蒸馏水浸提液处理对黄瓜叶片内
氮代谢物质含量变化的影响以及黄瓜植株对黄瓜枯
萎病菌产生化感抗性的作用机理, 为利用化感作用
防治黄瓜枯萎病奠定理论基础, 对缓解化学农药的
施用对环境造成的危害和黄瓜无公害化生产具有重
要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用西芹品种为“美国西芹”, 将种子浸种催
芽后于 2011年 1月在内蒙古农业大学教学基地的日光
温室内育苗, 3月定植, 田间密度为 20 cm×15 cm, 常规
管理, 用以制备试验需要的鲜根和根际区物浸提液。
黄瓜品种为“津春 4号”, 苗钵(9 cm × 9 cm)种植,
培养土为未种植过黄瓜的温室土壤, 温室培养。
1.2 试验设计
试验采用随机区组设计, 共设 10 种处理, 分别
为: 鲜根蒸馏水浸提液处理(FD)、根际区物蒸馏水
浸提液处理(RD)、蒸馏水对照(CKD)、鲜根丙酮浸提
液处理(FA)、根际区物丙酮浸提液处理(RA)、丙酮
对照(CKA)、鲜根乙醇浸提液处理(FE)、根际区物乙
醇浸提液处理 (RE)、乙醇对照 (CKE)和空白对照
(CKT), 每个处理 30钵, 每钵 3株, 设 3次重复。当
黄瓜植株生长到第 1片真叶横宽 5 cm时, 进行化感
处理(灌根), 每次每钵灌 40 mL, 每隔 1 d灌 1次浸
提液, 共灌 3次。
1.3 试验方法及测定指标
1.3.1 浸提液的制备
鲜根浸提液的制备: 西芹长至 9~10片真叶时, 随
机选取西芹植株, 将根挖出, 用清水洗净, 然后切成
长 1 cm的小段, 称取鲜根共 3份, 分别以根重/浸提剂=
1 g/5 mL的比例, 用蒸馏水、80%乙醇、80%丙酮 3种
浸提剂进行浸提, 浸提 24 h, 过滤, 收集滤液, 作为母
液保存在冰箱(4 )℃ 中备用, 如需更多时, 同法制备。
根际区物浸提液的制备: 西芹长至 9~10片真叶
时, 随机拔取 10 株西芹植株, 将芹菜连根挖出取根
穴内 1~5 cm深约 200 g的土壤, 去除掺杂的须根及
杂质, 混合, 分别取 3 份, 以根际区物/浸提剂=1 g/
5 mL的比例, 分别用蒸馏水、80%乙醇、80%丙酮浸
提, 浸提 24 h, 静置, 过滤, 作为母液保存在冰箱(4
)℃ 中备用, 如需更多时, 同法制备。
将母液稀释 10倍后用于灌根处理。
1.3.2 测定指标及方法
分别于灌根前 1 d和第 3次灌根后第 1 d、6 d、
11 d、16 d、21 d、26 d随机选取不同黄瓜植株的相
同叶位真叶作为供试材料进行测定, 并设 3次重复。
可溶性蛋白质采用考马斯亮蓝法测定[10]; 硝酸
盐采用胡长敏等[11]的方法测定; 亚硝酸盐采用沈继
斌[12]的方法测定; 氨采用汤章诚[13]的方法测定; 在
最后一次测定时同时测定叶片内氨基酸含量, 使用
日立 835-50型氨基酸分析仪测定。
1.4 数据处理
试验数据用 SAS软件进行系统分析(P<0.01)。
2 结果与分析
2.1 西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜叶片
内可溶性蛋白质含量的变化
经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后, 黄瓜叶
片可溶性蛋白质含量均高于其对照, 升高的幅度范
围分别为: 丙酮浸提液处理 0.28%~10.58%, 乙醇浸
提液处理 0.44%~4.54%, 蒸馏水浸提液处理 0.28%~
8.29%; 随着时间的延续黄瓜叶片可溶性蛋白质含
量呈先上升后下降的变化趋势, 处理后第 16 d各处
理含量均达到峰值, 其中鲜根丙酮浸提液处理含量
达到 8.05 mg·g−1, 较丙酮对照提高 10.58%, 较空白
对照升高 9.75%, 鲜根乙醇浸提液处理含量达 7.92
mg·g−1, 较乙醇对照提高 2.47%, 较空白对照提高
7.88%, 鲜根蒸馏水浸提液处理含量为 7.84 mg·g−1,
较蒸馏水对照提高 6.07%, 较空白对照提高 6.80%。
不同处理黄瓜叶片可溶性蛋白质含量变化显示, 丙
酮浸提液处理的可溶性蛋白质含量最高, 乙醇浸提
液处理次之, 蒸馏水浸提液处理含量最低。以上结
果表明, 西芹鲜根及根际区物浸提液处理均能显著
促进黄瓜叶片内可溶性蛋白质含量的升高(表 1)。
1510 中国生态农业学报 2012 第 20卷
2.2 西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜叶片
内氨基酸含量的变化
经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后, 黄瓜叶
片内丝氨酸、精氨酸、脯氨酸与总氨基酸含量升高,
且各处理含量基本高于其对照, 其中鲜根丙酮浸提
液处理含量均最高, 分别较丙酮对照升高 6.54%、
3.10%、9.64%和 3.16%, 分别较空白对照升高 17.59%、
17.12%、16.71%和 4.29%; 甘氨酸和蛋氨酸含量均
降低, 并低于其对照, 其中鲜根丙酮浸提液处理含
量最低, 分别较丙酮对照降低 3.41%、15.55%, 分别
较空白对照降低 17.36%、22.99%(表 2)。不同处理
黄瓜叶片氨基酸含量变化显示, 丙酮浸提液处理的
氨基酸含量变化最显著 , 蒸馏水浸提液处理次之 ,
乙醇浸提液处理变化最低。以上结果表明, 西芹鲜
根及根际区物浸提液处理均能显著改变黄瓜叶片内
氨基酸含量。
表 1 西芹鲜根及根际区物不同浸提液处理后黄瓜叶片内可溶性蛋白质含量的变化
Table 1 Change of soluble protein content in cucumber leaves under treatments of different extracts of parsley fresh
root and root soil mg·g−1
处理后天数 Days after treatment (d) 处理
Treatment −1 1 6 11 16 21 26
CKT 5.95±0.003 6.09±0.281 6.45±0.289 6.89±0.070 7.34±0.054 6.38±0.099 6.10±0.052
FD 5.95±0.003 6.26±0.001A 7.07±0.182A 7.43±0.288A 7.84±0.029A 6.68±0.156A 6.66±0.056A
RD 5.95±0.003 6.18±0.828A 6.50±0.054B 7.26±0.188A 7.62±0.109A 6.86±0.279A 6.59±0.105A
CKD 5.95±0.003 6.12±0.045A 6.44±0.262B 7.24±0.019A 7.39±0.123B 6.51±0.253A 6.15±0.094B
FA 5.95±0.003 6.37±0.009A 7.12±0.075A 7.54±0.157A 8.05±0.025A 6.83±0.060A 6.70±0.041A
RA 5.95±0.003 6.19±0.005B 6.75±0.056B 7.16±0.170A 7.62±0.025B 6.49±0.168B 6.65±0.017A
CKA 5.95±0.003 6.14±0.009C 6.55±0.082B 7.14±0.236A 7.28±0.174B 6.47±0.102B 6.48±0.127A
FE 5.95±0.003 6.25±0.002A 7.09±0.150A 7.37±0.039A 7.92±0.294A 6.50±0.173A 6.60±0.320A
RE 5.95±0.003 6.23±0.107A 6.89±0.105A 7.16±0.202A 7.88±0.108A 6.55±0.237A 6.59±0.019A
CKE 5.95±0.003 6.12±0.024A 6.86±0.013A 7.05±0.164A 7.73±0.015A 6.42±0.320A 6.35±0.013A
CKT: 空白对照; FD: 鲜根蒸馏水浸提液; RD: 根际区物蒸馏水浸提液; CKD: 蒸馏水对照; FA: 鲜根丙酮浸提液; RA: 根际区物丙酮浸提
液; CKA: 丙酮对照; FE: 鲜根乙醇浸提液; RE: 根际区物乙醇浸提液; CKE: 乙醇对照。同列中不同字母表示在 0.01 水平下差异显著。下同。
CKT: contrast; FD: fresh root distilled water extract; RD: root soil distilled water extract; CKD: distilled water; FA: fresh root acetone extract; RA: root
soil acetone extract; CKA: acetone; FE: fresh root ethanol extract; RE: root soil ethanol extract; CKE: ethanol. Different letters in the same column
indicate significant difference at 0.01 level. The same below.
表 2 西芹鲜根及根际区物不同浸提液处理后黄瓜叶片内氨基酸含量的变化
Table 2 Changes of amino acids contents in cucumber leaves under treatments of different extracts of
parsley fresh root and root soil %
处理 Treatment 氨基酸种类
Amino acid type CKT FD RD CKD FA RA CKA FE RE CKE
天门冬氨酸 ASP 2.429 2.328 2.454 2.462 2.541 2.497 2.411 2.152 2.192 2.207
苏氨酸 THR 1.083 1.135 1.122 1.126 1.141 1.059 1.109 1.103 1.011 1.010
丝氨酸 SER 0.887 0.920 0.915 0.879 1.043 0.996 0.979 1.025 0.962 0.991
谷氨酸 GLU 3.148 3.208 3.124 3.170 3.266 3.183 3.124 3.278 3.231 3.164
甘氨酸 GLY 1.682 1.598 1.600 1.674 1.390 1.433 1.439 1.492 1.542 1.609
丙氨酸 ALA 1.648 1.654 1.731 1.639 1.857 1.853 1.883 1.810 1.852 1.863
胱氨酸 CYS 0.267 0.272 0.262 0.262 0.264 0.252 0.257 0.243 0.239 0.253
缬氨酸 VAL 1.592 1.656 1.587 1.595 1.618 1.490 1.556 1.415 1.423 1.438
蛋氨酸 MET 0.261 0.235 0.242 0.257 0.201** 0.231 0.238 0.181** 0.222 0.231
异亮氨酸 ILE 1.422 1.485 1.436 1.437 1.459 1.343 1.408 1.265 1.301 1.305
亮氨酸 LEU 2.580 2.663 2.458 2.571 2.717 2.635 2.626 2.508 2.584 2.569
酪氨酸 TYR 0.867 0.912 0.905 0.891 1.004 0.958 0.962 0.987 0.975 0.948
苯丙氨酸 PHE 1.461 1.493 1.502 1.511 1.318 1.325 1.337 1.410 1.460 1.501
赖氨酸 LYS 1.852 1.863 1.878 1.818 1.946 1.867 1.857 1.838 1.716 1.779
组氨酸 HIS 0.577 0.598 0.585 0.582 0.590 0.542 0.567 0.512 0.563 0.528
精氨酸 ARG 1.390 1.452 1.431 1.415 1.628 1.605 1.579 1.608 1.554 1.475
脯氨酸 PRO 1.257 1.308 1.264 1.245 1.467 1.383 1.338 1.404 1.332 1.297
总氨基酸
Total amino acid
24.403 24.780 24.496 24.534 25.450 24.652 24.670 24.231 24.159 24.168
*表示差异显著, **表示差异极显著。* shows significant difference, ** shows very significant difference.
第 11期 包妍妍等: 西芹根物质浸提液处理后黄瓜叶片内几种氮代谢物质含量的变化 1511
2.3 西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜叶片
内氨含量的变化
经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后, 黄瓜叶
片内氨含量高于其对照 , 升高的幅度范围分别为 :
丙酮浸提液处理 1.32%~37.48%, 乙醇浸提液处理
−1.98%~24.34%, 蒸馏水浸提液处理 3.88%~39.09%;
随着时间的延续氨含量呈先下降后上升的变化趋势,
处理后第 26 d, 鲜根丙酮浸提液处理含量达到
447.93 mg·100g−1, 较丙酮对照提高 18.31%, 较空白
对照升高 23.30%, 鲜根乙醇浸提液处理含量为
433.37 mg·100g−1, 较乙醇对照升高 9.70%, 较空白
对照升高 19.29%, 鲜根蒸馏水处理含量为 425.02
mg·100g−1, 较蒸馏水对照升高 15.41%, 较空白对照
升高 17.00%。不同处理黄瓜叶片氨含量变化显示,
丙酮浸提液处理的氨含量最高, 蒸馏水浸提液处理
次之, 乙醇浸提液处理含量最低。以上结果表明, 西
芹鲜根及根际区物浸提液处理均能显著提高黄瓜叶
片内氨含量(表 3)。
2.4 西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜叶片
内硝酸盐含量的变化
经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后, 黄瓜叶片
内硝酸盐含量不同程度低于其对照, 降低的幅度范围
分别为: 丙酮浸提液处理 0.90%~27.66%, 乙醇浸提液
处理−16.31%~17.82%, 蒸馏水浸提液处理−20.33%~
15.84%; 随着时间的延续硝酸盐含量呈先下降后上升
的变化趋势, 处理后第 21 d各处理含量均达到最低值,
其中鲜根丙酮浸提液处理含量仅为 109.01 mg·kg−1,
较丙酮对照降低 7.52%, 较空白对照降低 45.86%, 鲜
根乙醇浸提液处理含量达 119.30 mg·kg−1, 较乙醇对
照降低 17.82%, 较空白对照降低 40.75%, 鲜根蒸馏
水浸提液处理含量为 122.27 mg·kg−1, 较蒸馏水对照
降低 7.95%, 较空白对照降低 39.28%。不同处理硝酸
盐含量变化显示, 丙酮浸提液处理的硝酸盐含量最低,
乙醇浸提液处理次之, 蒸馏水浸提液处理含量最高。
以上结果表明, 西芹鲜根及根际区物浸提液处理均能
显著降低黄瓜叶片内硝酸盐含量(表 4)。
表 3 西芹鲜根及根际区物不同浸提液处理后黄瓜叶片内氨含量的变化
Table 3 Change of ammonia content in cucumber leaves under treatments of different extracts of parsley fresh
root and root soil mg·100g−1
处理后天数 Days after treatment (d) 处理
Treatment −1 1 6 11 16 21 26
CKT 429.66±15.58 392.78±11.64 333.66±3.71 275.85±4.13 193.77±4.66 181.21±0.77 363.28±3.50
FD 429.66±15.58 424.43±0.62A 390.05±6.41A 311.90±5.78A 261.58±4.03A 236.95±6.95A 425.02±2.21A
RD 429.66±15.58 417.76±0.24A 356.86±1.58B 301.19±14.58A 200.91±3.90B 217.33±1.38A 382.55±7.56B
CKD 429.66±15.58 388.86±17.53A 341.51±11.98B 285.84±8.16A 188.07±5.92B 181.28±0.58B 368.28±1.73B
FA 429.66±15.58 383.98±1.08A 363.64±3.33CA 362.57±8.90A 282.99±19.49A 211.97±7.37A 447.93±2.84A
RA 429.66±15.58 371.61±0.85A 357.22±5.95B 287.63±3.30B 268.72±4.77B 213.05±7.33A 383.62±5.07B
CKA 429.66±15.58 353.05±2.55A 328.60±3.45B 263.72±16.02B 250.52±3.77B 205.91±9.10A 378.63±5.63B
FE 429.66±15.58 429.18±0.41A 435.37±12.42A 335.45±31.10A 236.93±2.60A 228.39±6.65A 433.37±1.58A
RE 429.66±15.58 400.16±2.46A 412.89±11.98B 264.43±3.61B 211.26±7.36B 213.40±4.71B 412.17±1.65A
CKE 429.66±15.58 393.97±0.61A 376.13±5.63B 269.79±4.03B 206.62±2.68B 200.91±2.88B 395.04±7.14A
表 4 西芹鲜根及根际区物不同浸提液处理后黄瓜叶片内硝酸盐含量的变化
Table 4 Change of nitrate content in cucumber leaves under treatments of different extracts of parsley fresh root and root soil mg·kg−1
处理后天数 Days after treatment (d) 处理
Treatment −1 1 6 11 16 21 26
CKT 301.35±0.90 287.81±7.27 260.30±34.14 254.08±23.97 237.61±10.00 201.35±0.90 246.74±14.27
FD 301.35±0.90 261.77±21.29A 217.32±11.47A 186.26±5.01A 187.44±2.45A 122.27±11.21A 182.01±7.30A
RD 301.35±0.90 243.26±22.99A 229.22±6.74A 166.97±21.13A 184.89±7.31AB 137.93±10.99A 182.65±18.03A
CKD 301.35±0.90 272.73±10.76A 258.23±14.83B 195.71±13.26A 155.78±4.44B 132.83±15.74A 195.90±19.88A
FA 301.35±0.90 225.70±11.03A 176.56±5.21A 156.12±57.46A 146.56±32.82A 109.01±12.00A 138.07±17.07A
RA 301.35±0.90 232.57±19.79A 187.53±21.52A 159.14±28.49B 139.50±5.23B 116.82±9.73B 173.57±9.54A
CKA 301.35±0.90 253.09±8.15A 225.40±18.59A 171.29±22.67B 169.22±3.77B 117.87±3.62B 185.04±23.97A
FE 301.35±0.90 256.98±33.53A 213.76±12.43A 165.94±23.32A 166.52±54.00A 119.30±11.51A 183.43±8.32A
RE 301.35±0.90 241.34±24.89A 214.52±16.83A 185.92±18.70A 137.60±5.85B 141.63±12.18A 171.61±8.56A
CKE 301.35±0.90 260.35±32.05A 205.86±8.40A 195.30±10.86A 143.17±13.85B 145.17±13.00A 176.74±8.65A
1512 中国生态农业学报 2012 第 20卷
2.5 西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜叶片
内亚硝酸盐含量的变化
经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后, 黄瓜叶
片内亚硝酸盐含量有所变化, 但无变化规律, 表明
其含量受西芹浸提液处理的影响不显著(表 5)。
3 讨论
蛋白质是植物性状表现的物质基础, 植物体内
可溶性蛋白质含量与其抗病性有关, 但关于可溶性
蛋白质与植物抗病性关系的说法不一, 大部分报道
称可溶性蛋白质含量与植物抗病性正相关。李淼等[1]
发现猕猴桃枝条中可溶性蛋白质含量与其对溃疡病
抗病性呈正相关。蒋继志等[14]也发现, 可溶性蛋白
质含量的增加与马铃薯对晚疫病产生诱导抗病性有
关。李佐同等[15]研究可溶性蛋白与水稻幼苗抗瘟性
的关系, 发现可溶性蛋白含量与水稻抗瘟性呈正相
关。但也有报道称可溶性蛋白含量与植物抗病性之
间无显著关系, 如郭晋云 [16]研究发现, 可溶性蛋白
含量与黄瓜对黄瓜枯萎病抗病性无显著关系。由上
可知, 大部分学者认为, 可溶性蛋白质含量与植株
抗病性呈正相关。
氨基酸是蛋白质的基本组成成分, 在植物生命
中具有重要意义, 大量研究发现氨基酸的积累是植
物抵御病毒侵染的一种防御途径[2,17]; 邵世勤等[2]使
用丛根病病毒侵染甜菜后发现丝氨酸、脯氨酸、精
氨酸有明显增加, 可作为抗病植株的选育指标; 潘
凯等[18]研究报道丝氨酸、精氨酸对黄瓜枯萎病病菌
的生长发育有显著抑制作用, 而蛋氨酸、甘氨酸、
苯丙氨酸对黄瓜枯萎病病菌的生长发育有明显促进
作用; 郝文雅[19]研究发现丝氨酸可抑制西瓜枯萎病
菌的生长发育; 王纬等[20]发现氨基酸可提高与烟草
CMV 抗性有关的酶活性, 增强烟草代谢活性, 从而
有效减轻病毒危害; 周宝利等[21]发现, 脯氨酸含量
与黄瓜植株对黄瓜枯萎病菌的抗病性呈正相关 ;
Radwan 等[22]在研究南瓜黄化花叶病毒(ZYMV)与水
杨酸(SA)对南瓜叶片生理生化代谢的影响时发现 ,
接种 ZYMV植株的叶片中脯氨酸显著高于对照。由
前人研究结果可知, 丝氨酸、精氨酸、脯氨酸与总
氨基酸含量与植物抗病性呈正相关, 甘氨酸、蛋氨
酸和苯丙氨酸含量与植物抗病性呈负相关。
高含量的氨是植物叶片保护反应的一个表现。
云兴福 [3]研究发现, 黄瓜植株对黄瓜霜霉病的抗性
与组织内氨含量呈正相关, 认为其含量的累积成为
黄瓜枯萎病菌丝不能良好繁殖的一个抑制因素。
一般认为硝酸盐和亚硝酸盐含量是植物品质的
重要指标之一, 硝酸盐本身无毒, 但硝酸盐会还原
成一种有毒的物质—— 亚硝酸盐[23−24], 既可引起高
铁血红蛋白症, 又可与人胃肠中的胺类物质结合成
亚硝胺, 诱发消化系统癌变, 严重者可致死[4], 对于
二者与植物抗病性关系的研究较少。王伟英[25]发现
抗病品种的硝酸盐和亚硝酸盐含量低于感病品种 ;
郭建慧[4]通过研究大白菜小黑点病的发生与氮素代
谢的关系, 发现抗病品种叶柄中亚硝酸盐含量低于
感病品种。
本试验结果表明, 经西芹鲜根及根际区物浸提
液处理后, 黄瓜叶片内与植株抗病性呈正相关的可
溶性蛋白质含量、氨含量与丝氨酸、精氨酸、脯氨
酸、总氨基酸含量均显著高于对照; 与植株抗病性
呈负相关的硝酸盐含量与甘氨酸和蛋氨酸含量均低
于对照, 同时本课题组张国华 [9]研究发现西芹根物
质浸提液处理可显著降低黄瓜植株黄瓜枯萎病的发
病率和病情指数, 说明黄瓜叶片内氮代谢物质含量
的变化与西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜植
株对黄瓜枯萎病菌的化感抑制作用密切相关。
表 5 西芹鲜根及根际区物不同浸提液处理后黄瓜叶片内亚硝酸盐含量的变化
Table 5 Change of nitrite content in cucumber leaves under treatments of different extracts of parsley fresh
root and root soil mg·kg−1
处理后天数 Days after treatment (d) 处理
Treatment −1 1 6 11 16 21 26
CKT 3.50±0.33 4.41±0.15CD 3.27±0.36BC 3.39±0.51ABC 3.31±0.24DE 4.51±0.38A 5.57±0.21B
FD 3.50±0.33 5.07±0.05A 3.25±0.06BC 4.13±1.76ABC 3.61±0.18C 4.01±0.18C 4.25±0.03A
RD 3.50±0.33 4.19±0.10E 3.27±0.36BC 3.82±1.37ABC 4.48±0.24A 4.40±0.24A 4.43±0.04CD
CKD 3.50±0.33 4.05±0.06F 3.22±0.13BC 3.33±0.62BC 4.43±0.12AB 4.45±0.12A 4.39±0.03CD
FA 3.50±0.33 5.11±0.11A 3.17±0.25C 3.17±0.48C 4.28±0.36AB 3.95±0.29B 4.23±0.20CD
RA 3.50±0.33 3.87±0.10G 3.14±0.22C 3.14±0.21C 4.17±0.17B 3.33±0.09C 4.47±0.08CD
CKA 3.50±0.33 4.32±0.17D 3.01±0.08C 3.95±0.52ABC 3.54±0.42CD 3.46±0.03C 4.51±0.18C
FE 3.50±0.33 5.16±0.07A 4.12±0.04A 4.32±0.12AB 3.79±0.27C 3.39±0.01C 4.18±0.04D
RE 3.50±0.33 4.55±0.13B 3.30±0.22BC 4.34±0.73AB 3.20±0.09E 3.33±0.07C 4.53±0.33C
CKE 3.50±0.33 4.46±0.08BC 3.57±0.24B 4.47±0.69A 3.61±0.40C 3.54±0.03C 3.77±0.36E
第 11期 包妍妍等: 西芹根物质浸提液处理后黄瓜叶片内几种氮代谢物质含量的变化 1513
4 结论
经西芹鲜根及根际区物浸提液处理后, 黄瓜叶
片内氮代谢物质含量均有变化, 含量升高的物质有
可溶性蛋白质、氨、丝氨酸、精氨酸、脯氨酸与总
氨基酸, 升高幅度最显著的均为鲜根丙酮浸提液处
理, 含量达到峰值时分别较丙酮对照升高 10.58%、
18.31%、6.54%、3.10%、9.64%和 3.16%; 含量下降
的物质种类有硝酸盐、甘氨酸和蛋氨酸, 降低幅度
最显著的处理为鲜根丙酮浸提液处理, 含量达到最
低值时分别较丙酮对照降低 7.52%、 3.41%和
15.55%。
对于不同处理种类, 丙酮浸提液处理的氮代谢
物质含量变化最显著, 乙醇浸提液处理次之, 蒸馏
水浸提液处理变化最低, 西芹鲜根浸提液处理的氮
代谢物质含量变化高于西芹根际区物浸提液处理。
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