3种人参根系分泌物的成分比较及化感效应分析

为了比较不同品种人参耐连作能力强弱,探讨人参连作障碍的可能机制,通过提取3个不同品种吉黄果参(R1)、边参1号(R2)、吉参1号(R3)7年生人参根系分泌物,利用GC-MS方法对根系分泌物的主要成分进行鉴定,并通过生物检测验证其化感效应。结果表明:R1、R2、R3根系分泌物中鉴定出的化感物质主要有酸类、醇类、酯类合胺类等,但各类化感物质的数量和含量不同。R1、R2、R3中均鉴定出阿魏酸,相对质量浓度分别为0.31、0.21、0.34 mg/L。所有根系分泌物和外源化感物质阿魏酸处理,均明显抑制人参种子的出苗率和幼苗株高、最大叶长和叶宽、根长等形态指标,各处理对幼苗抗氧化酶、叶片光合色素、内源激素含量均表现出化感毒性,但边参1号根系分泌物化感效应较其余处理弱,证明其抗连作能力较强。阿魏酸是人参根系分泌的化感自毒物质之一。

化感胁迫下人参根系差异蛋白表达分析

为从蛋白质水平揭示连作人参根系响应化感胁迫的分子机制,本研究以化感胁迫严重的七年人参根系和未受化感胁迫的三年人参根系为材料,采用Label free技术对人参根系进行差异蛋白组学分析。结果表明,三年与七年人参根系中共鉴定出2216个蛋白,其中差异蛋白396个,169个蛋白上调表达,227个蛋白下调表达。主要富集在次生代谢物生物合成、对刺激的反应、防御反应、糖醛酸代谢过程、生物的光合固碳等。其中连作七年导致人参根系中与抗性相关的17个蛋白表达上调,4个蛋白表达量下调,表明人参遭遇化感胁迫;在此基础上与防御相关的3个蛋白表达量上调,6个蛋白表达量下调,与衰老病害相关的4个蛋白表达量上调,与能量代谢相关的17个蛋白表达量下调,2个蛋白表达量上调;植物次生代谢苯丙烷途径中与化感物质分泌相关的7个蛋白表达量上调,此外部分代谢途径上蛋白质表达紊乱。