CN109717212A - 一种抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，涉及蔬菜抗病栽培技术、植物代谢产物提取领域，所述的方法包括供试番茄砧木品种进行育苗、水培收集、萃取和浓缩，即得植株根系分泌物，所述供试番茄砧木品种为番砧1号和/或茄砧21号；本发明的方法操作简单、安全环保，不破坏植株本身，所得根系分泌物纯度高，应用于实际生产中可抑制土壤青枯菌的生物活性，从而缓解番茄产区青枯病高发的问题。

Description

一种抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法

技术领域

本发明涉及蔬菜代谢产物提取和抗病栽培技术领域，尤其涉及一种抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法。

背景技术

青枯病是由茄科青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum E.F.Smith，以下简称青枯菌)引起的一种土传性维管束病害，在我国长江以南尤其是华南地区普遍发生，在茄科作物上危害最为严重。番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)营养丰富，产量高，是我国主栽蔬菜品种之一。近年来由于土壤连作、盐渍化程度加剧，在高温多雨的环境条件下青枯病极容易大面积蔓延，常造成重大农业经济损失，常规的化学药剂和生物防治方法难以根治。目前，采用抗病砧木嫁接是防控青枯病的最有效措施，可显著降低番茄的田间发病率。其中，抗病砧木的根系分泌物在提高番茄抗病性的过程中起着重要的介导作用。

根系分泌物(Root exudate)是指在特定环境下，活的植物通过根系释放到根际环境中的物质总称，主要包括由根部输出的低分子有机物、根系代谢物、根系脱落形成的高分子粘胶质及残体分解物等物质。有大量研究表明，植物可通过根系分泌物的作用在根际形成并维持一个特殊的根际微生态环境。植物的种类、品种以及环境条件不同，其根际分泌物组成也不相同，由此根际微生物群落和主要生理种群的数量也随根系分泌物的变化而发生改变。植物通过根系分泌物与根际微生物之间的这种协同作用在植物抵抗病原微生物侵袭的过程中发挥了重要的作用，与植物的抗病性密切相关。有研究表明，抗病番茄砧木的根系分泌物中含有抑制青枯菌增殖的特异活性物质，通过在田间施用能够改良土壤微生物群落结构，显著降低番茄青枯病的发病率。因此，利用抗病番茄砧木的根系分泌物来缓解番茄生产过程中青枯病高发的问题具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种操作简单、效率高且安全环保的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，包括如下步骤：

(1)将供试番茄砧木品种用装有育苗基质的50孔穴盘进行育苗；

(2)播种后待幼苗长至三叶一心时转于装有育苗基质的营养钵中培养，统一进行水肥管理；

(3)幼苗生长至现蕾期后，分别用清水和去离子水将植株根系清洗干净后放入水培收集装置的水培槽中进行水培；

(4)连续通气培养10h后通过水培收集装置进行收集，即得植株根系分泌物粗液；

(5)植株根系分泌物粗液经定容、过滤后，统一调整成相同浓度，得到植株根系分泌物收集液，保存于4℃条件下备用；

(6)将植株根系分泌物收集液用有机溶剂进行等体积萃取，连续萃取3次，合并有机相，再进行旋转蒸干，即得所述抗病砧木根系分泌物。

较佳地，所述育苗基质由以下重量份的原料配制而成：泥炭15-20份、椰糠5-15份、珍珠岩5-15份、蛭石1-5份及菇渣发酵物5-15份。

较佳地，所述供试番茄砧木品种为番砧1号和/或茄砧21号。

较佳地，所述水培在人工气候室内进行，保持室内光源光暗期16h/8h，昼夜温度26℃/20℃，相对湿度50-60％。

较佳地，所述有机溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷；所述旋转蒸干在35-45℃的条件下进行。

较佳地，所述水培收集装置包括植株培养部分及根系分泌物收集部分，所述植株培养部分包括水培箱、充气泵及充气管，所述水培箱通过充气管与充气泵连接；所述根系分泌收集部分包括连接管及收集槽，所述连接管上端与水培箱的底部连通，下端与收集槽连通；所述连接管上设置有阀门及过滤器，且所述阀门置于过滤器的上方。

较佳地，还包括充气支管，所述充气支管呈倒U字形结构，所述充气支管两端设置于水培箱内，且其两端均匀布置有多个出气孔，所述充气支管的中部与充气管连接。

较佳地，所述水培箱的顶盖上开设有供植物根系穿过的通孔，所述通孔上设置有固定海绵。

较佳地，还包括电子定时器及电源，所述电子定时器一端与充气泵连接，另一端与电源连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的抗病番茄砧木根系分泌物的收集方法：1)不破坏植株本身，只利用了植株的根系分泌物，所用方法安全环保，操作步骤简单易行；2)采用水培的方法收集根系分泌物，装置构造合理，可以人工调控，减少了根系损伤，提高了根系分泌物的收集效率；3)得到的根系分泌物纯度高，可根据生产需要调整用量和浓度，应用于实际生产中可抑制土壤青枯菌的生物活性，从而缓解番茄产区青枯病高发的问题。

附图说明

图1为本发明的水培收集装置的结构示意图。

1-供试砧木植株，2-固定海绵，3-水培箱，4-阀门，5-过滤器，6-连接管，7-收集槽，8-充气管，9-充气泵，10-电子定时器，11-电源，12-充气支管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

实施例1

砧木“番砧1号”根系分泌物的收集和提取，实施方法如下：

(1)供试品种用50孔穴盘(62mm×30mm)育苗，育苗基质由以下重量份的原料配制而成：泥炭15份、椰糠5份、珍珠岩5份、蛭石1份及菇渣发酵物15份；

(2)播种后待幼苗长至三叶一心时转于营养钵(80mm×65mm)中培养，基质与所述步骤1中一致，统一进行水肥管理；

(3)幼苗生长至现蕾期后收集根系分泌物，取10株长势基本一致的健壮幼苗，将苗小心地从营养钵中取出，尽量避免伤根；用自来水充分洗去根上附着的基质，然后用去离子水冲洗两遍；

(4)采用水培装置收集根系分泌物，在水培桶(箱)中装入500mL去离子水，将幼苗栽培于水培桶(箱)中，并用海绵固定，使根系浸没于水中，通气管向水中连续通气；将收集装置置于人工气候室中，设置光源光期16h/暗期8h；室内昼夜温度26℃/20℃，相对湿度60％。连续10h通气培养后即得植株的根系分泌物粗收集液；通过连接管排出收集液，重复步骤3-4即可实现连续收集；

(5)粗收集液经定容、过滤后，统一用去离子水调整成相同浓度0.05g/mL(指每mL收集液中含0.05g鲜根重的根系分泌物)，保存于4℃条件下备用；

(6)用乙酸乙酯对根系分泌物粗提液进行等体积萃取，连续萃取3次，收集上层有机相，然后于40℃条件下旋转蒸干，即得“番砧1号”根系分泌物的乙酸乙酯组分。

实施例2

砧木“茄砧21号”收集和提取，实施方法如下：

(1)供试品种用50孔穴盘(62mm×30mm)育苗，育苗基质由以下重量份的原料配制而成：泥炭20份、椰糠15份、珍珠岩15份、蛭石5份及菇渣发酵物5份；

(2)播种后待幼苗长至三叶一心时转于营养钵(80mm×65mm)中培养，基质与所述步骤1中一致，统一进行水肥管理；

(3)幼苗生长至现蕾期后收集根系分泌物，取10株长势基本一致的健壮幼苗，将苗小心地从营养钵中取出，尽量避免伤根；用自来水充分洗去根上附着的基质，然后用去离子水冲洗两遍；

(4)采用水培装置收集根系分泌物，在水培桶(箱)中装入500mL去离子水，将幼苗栽培于水培桶(箱)中，并用海绵固定，使根系浸没于水中，通气管向水中连续通气；将收集装置置于人工气候室中，设置光源光期16h/暗期8h；室内昼夜温度26℃/20℃，相对湿度60％；连续10h通气培养后即得植株的根系分泌物粗收集液；通过连接管排出收集液，重复步骤3-4即可实现连续收集；

(5)粗收集液经定容、过滤后，统一用去离子水调整成相同浓度0.05g/mL(指每mL收集液中含0.05g鲜根重的根系分泌物)，保存于4℃条件下备用。

(6)用二氯甲烷对根系分泌物粗提液进行等体积萃取，连续萃取3次，收集下层有机相，然后于40℃条件下旋转蒸干即得“茄砧21号”根系分泌物的二氯甲烷组分。

如图1所示，本发明所使用的水培收集装置，包括植株培养部分及根系分泌物收集部分，所述植株培养部分包括水培箱3、充气泵9及充气管8，所述水培箱3通过充气管8与充气泵9连接；所述根系分泌收集部分包括连接管6及收集槽7，所述连接管6上端与水培箱3的底部连通，下端与收集槽7连通；所述连接管6上设置有阀门4及过滤器5，且所述阀门4置于过滤器5的上方；还包括充气支管12，所述充气支管12呈倒U字形结构，所述充气支管12两端设置于水培箱3内，且其两端均匀布置有多个出气孔，所述充气支管12的中部与充气管8连接；所述水培箱3的顶盖上开设有供植物根系穿过的通孔，所述通孔上设置有固定海绵2，还包括电子定时器10及电源11，所述电子定时器10一端与充气泵9连接，另一端与电源11连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将供试番茄砧木品种用装有育苗基质的50孔穴盘进行育苗；

(2)播种后待幼苗长至三叶一心时转于装有育苗基质的营养钵中培养，统一进行水肥管理；

(3)幼苗生长至现蕾期后，分别用清水和去离子水将植株根系清洗干净后放入水培收集装置的水培槽中进行水培；

(4)连续通气培养10h后通过水培收集装置进行收集，即得植株根系分泌物粗液；

(5)植株根系分泌物粗液经定容、过滤后，统一调整成相同浓度，得到植株根系分泌物收集液，保存于4℃条件下备用；

(6)将植株根系分泌物收集液用有机溶剂进行等体积萃取，连续萃取3次，合并有机相，再进行旋转蒸干，即得所述抗病砧木根系分泌物。

2.根据权利要求1所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：所述育苗基质由以下重量份的原料配制而成：泥炭15-20份、椰糠5-15份、珍珠岩5-15份、蛭石1-5份及菇渣发酵物5-15份。

3.根据权利要求1所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：所述供试番茄砧木品种为番砧1号和/或茄砧21号。

4.根据权利要求1所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：所述水培在人工气候室内进行，保持室内光源光暗期16h/8h，昼夜温度26℃/20℃，相对湿度50-60％。

5.根据权利要求1所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷；所述旋转蒸干在35-45℃的条件下进行。

6.根据权利要求1至5任一项所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：所述水培收集装置包括植株培养部分及根系分泌物收集部分，所述植株培养部分包括水培箱、充气泵及充气管，所述水培箱通过充气管与充气泵连接；所述根系分泌收集部分包括连接管及收集槽，所述连接管上端与水培箱的底部连通，下端与收集槽连通；所述连接管上设置有阀门及过滤器，且所述阀门置于过滤器的上方；所述回流管上设置有导气管。

7.根据权利要求6所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：还包括充气支管，所述充气支管呈倒U字形结构，所述充气支管两端设置于水培箱内，且其两端均匀布置有多个出气孔，所述充气支管的中部与充气管连接。

8.根据权利要求6所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：所述水培箱的顶盖上开设有供植物根系穿过的通孔，所述通孔上设置有固定海绵。

9.根据权利要求6所述的抗病砧木根系分泌物收集和提取的方法，其特征在于：还包括电子定时器及电源，所述电子定时器一端与充气泵连接，另一端与电源连接。