植物根系分泌物化感作用研究方法综述_高红春

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(21):8902-8905　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　姜丽　责任校对　卢瑶

植物根系分泌物化感作用研究方法综述

高红春,李富恒

1

1＊

,周艳丽

2

　(1.东北农业大学生命科学学院,黑龙江哈尔滨150030;2.吉林农业大学园艺学院吉林长春130118)

摘要　着重讨论根系分泌物的收集、化感物质的分离、化感物质的鉴定以及生物测定的常用方法。关键词　根系分泌物;化感作用;研究方法

中图分类号　S312　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)21-08902-04

ReviewontheStudyMethodsforRootExudatesAllelopathyGAOHong-chunetal　(CollegeofLifeSciences,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin,Heilongjiang150030)

Abstract　Themethodsofthestudyofrootexudatesallelopathy,includingcollection,isolationandidentificationwerereviewed.Keywords　Rootexudates;Allelopathy;Studymethod

　　植物根部能分泌化学物质早已被证实[1],植物根部分泌的化学物质具有各种各样的功能,其中至少部分根系分泌物或其进一步分解物是显示化感作用的。在根系分泌物化感作用研究中,对根系分泌物的收集、化感物质的分离、化感物质的鉴定及生物测定等的研究方法始终是该研究领域的前沿和难点之一。根系分泌物组成复杂,影响因素众多,要获得准确可靠的试验结果,选择科学的研究方法就显得尤为重要。根系分泌物化感作用的研究方法主要包括根系分泌物的收集、化感物质的分离、鉴定及生物测定等方法。1　根系分泌物收集方法

目前,根系分泌物的收集方法多种多样,具体可以将根系分泌物收集方法分为:溶液培养收集法、水浸提培养基质(蛭石培、砂培、琼脂培、土培等)收集法、分根装置收集法、自动连续装置收集法、多孔陶头塑料管减压原位收集法、层析滤纸或纤维素膜定位收集法、土壤溶液取样器收集法、同位素标记结合土壤溶液取样器收集法及其一些衍生的方法等。1.1　溶液培养收集法　根系分泌物常用的收集方法是溶液培养收集法。该方法首先要培育幼苗,先将种子和栽培基质消毒、灭菌,然后将吸涨的种子播种到基质中发芽,待幼苗生长到一定大小时,移至蒸馏水或营养液中,使之生长一段时间,然后将植株移走,收集其培养液,过滤,即为所收集的根系分泌物。由海霞等利用该方法研究了不同作物根系分泌物对黄瓜的化感作用,结果表明,玉米是黄瓜种植最适宜的前茬作物,其次是油菜和小白菜,而豇豆、豆角和黑豆等豆科作物不宜作为黄瓜种植的前茬作物[5]。阎吉昌等鉴定了由水培试验方法获得的2、8周大豆根分泌物的二氯甲烷提取物,并对其化感作用进行了初步研究[6]。张凤丽等也利用该方法对嫁接茄子根系分泌物的化感效应进行了研究,表明生产中使用嫁接技术是缓解由自毒作用引起的连作障碍的有效方法之一[7]。

特定营养液收集是指将植株苗放置在缺乏或过量特定元素的完全营养液生长一段时间后,收集其营养液,即为所收集的根系分泌物[8-9]。李明等采用正交设计收集了大量元素(N、P、Ca、Mg、K和S)胁迫条件下的南瓜根系分泌物,研究了南瓜的自毒作用,发现不同的营养条件对其根系分泌物

作者简介　高红春(1978-),男,江苏启东人,硕士研究生,研究方向:

植物发育生理。＊通讯作者,教授,博士生导师。

收稿日期　2008-04-28

[2-4]

的影响不同,营养元素的合理搭配可以减轻自毒作用[10]。该方法的不足之处是所收集到的根系分泌物成分多,种类复杂,很难对特定未知的化感物质进行分离鉴定,而且部分养分离子很可能会与根系分泌物的某些成分发生化学反应。1.2　水浸提培养基质收集法　基质培养收集根系分泌物时常用的基质有:石英砂、琼脂、蛭石和土壤等。由于石英砂本身不含植物生长所需的有效成分,惰性较强,不易与根系分泌物各组分进行化学反应,因此常被用于根系分泌作用研究。

石英砂培养收集方法:先用2mol/L盐酸浸泡石英砂48h,之后用自来水冲洗至中性,再用蒸馏水淘洗数次。将种子播在石英砂上,生长一定阶段后,用蒸馏水洗砂,再浓缩过滤即为根系分泌物。在砂培条件下,植物的通气状况较好,生长时不需要支撑物,根系在该条件下的生长状况比水培好。砂培条件下生长30d的紫茎泽兰根系分泌物对旱稻幼苗有化感抑制作用,生长20、10d的根系分泌物则表现出一定的化感抑制作用或抑制作用不显著

[11]

。

琼脂培养收集方法:将植株幼苗置于琼脂介质中,生长一段时间后,收集根系周围以及附着在根系上的琼脂,加热溶解,过滤,收集其过滤液即为根系分泌物。琼脂培养收集根系分泌物时,应注意防止微生物污染。李明等采用琼脂培养的方法研究了南瓜组培根在不同生长时期与不同营养胁迫下根系分泌物对南瓜、萝卜和小麦3种受体的种子萌发及幼苗生长的化感作用[12]。曾任森等将供体植物蟛蜞菊种在含有琼脂的Hoagland营养液中,培养一定时间后将受体植物直接播种在周围,测定蟛蜞菊的化感作用[13]。张晓珂等以东北地区33个不同来源的小麦品种为研究对象,采用琼脂共培法,评价了不同小麦品种对黑麦草所产生的化感作用[14]。Hoffland用琼脂栽培葡萄,收集了磷胁迫条件下不同部位的有机酸分泌物,结果表明,供磷条件下,葡萄根尖的柠檬酸、苹果酸分泌量显著高于根系基部,而对应部位在缺磷条件下,2种酸的分泌量要比供磷条件的低[15]。除了石英砂和琼脂外,利用蛭石或人造营养土栽培植物也能收到良好的效果。甄文超等将生根草莓幼苗定植于蛭石中,培养60d后,用蒸馏水浸提蛭石,收集根系系分泌物进行自毒作用研究[16]。

土培条件下收集根系分泌物比溶液收集麻烦,传统的方法是:将植物种植于土壤中,生长一段时间后直接获取根际36卷21期　　　　　　　　　　　　　　　　高红春等　植物根系分泌物化感作用研究方法综述8903

土壤,加入少量杀菌剂,将其与无菌水按一定比例混合,振荡或离心,过滤,所得滤液,即为根系分泌物;或将生长一段时间后的植株根系,用蒸馏水淋洗,所得根系淋洗物即为根系分泌物。该法能反映整个根系的分泌状况,但不能够反映根系具体部位的分泌特征,所获得的分泌物成分复杂,不便于比较研究。

1.3　其他方法　除上述2种方法外,一些学者根据研究目的的不同,自行设计一些系统或装置来收集根系分泌物,如循环水根系分泌物收集装置以及多孔陶头塑料管减压原位收集装置、层析滤纸或纤维素膜定位收集法、同位素标记结合土壤溶液取样器收集法及微透析技术等。Lipton等采用自制的根系分泌物收集装置研究了磷营养对植物根分泌有机酸种类和数量的影响[17]。贾黎明等采用循环水根系分泌物收集装置进行根系分泌物的收集,结果表明,采用该装置能作到在现实栽培条件下无损根系、实时、连续、富集、定量、准确收集和研究根系分泌物。孔垂华等采用连续性根系分泌物收集系统和树脂吸附方法证明了水稻幼苗根系分泌物中含有抑制稗草和异型莎草的多种化感物质,而且还证明水稻幼苗的根不是化感物质积累的主要场所,但却是它们释放到环境中去的主要路径[19]。何海斌等也运用循环法收集了水稻土培和石英砂培的根系分泌物,比较了2种水稻根系分泌物中化感物质的异同[20]。刘秀芬等采用土壤溶液取样器从根际土壤中分离出对叔丁基苯甲酸,它是一种较强的化感物质[21]。田中民以白羽扇豆为材料,在液体培养条件下采用滤纸片原位收集法获取白羽扇豆根系分泌物,同时收集其相应根组织及茎伤流液,来确定白羽扇豆根系分泌有机酸的真实状况[22]。Neumann等应用纸膜提取法定位收集了白羽扇豆的根系分泌物[23]。姜培坤利用14CO2饲喂檫树苗,收集培养液,成功地对檫树苗根系分泌物进行了动态分析[24]。Mehary用14CO2标记黑麦草,成功地进行了土壤微生物作用下根系分泌物的研究[25]。

目前,对于一些有效的收集技术仍处在探索阶段,如将广泛应用在医学上的微透析技术用于收集根系分泌物将是根分泌物收集的一个重大突破。微透析技术是将膜探针(由纤维素、聚丙烯腈和聚碳酸酯等膜制成)直接插到生物活体部位进行采样,不影响和损害生物的生长。如果该方法可行的话,将达到在非伤害条件下对活体进行多部分多组分取样,这也正是根分泌物收集的最理想的方法。此外,微透析技术也可以和色谱等仪器联用,使采集和分离鉴定一体化得以实现。

2　根系分泌中化感物质的分离

除了收集技术外,根系分泌中化感物质的分离鉴定技术对于根系分泌物化感作用的研究也是十分重要的,它们是确定关键化感物质的重要步骤。利用化学方法对根系分泌物中的化感物质进行确证是十分必要的。根系分泌物中的大部分物质是有机物质,其分离比无机物质的难度大。迄今为止还没有一种方法能够直接从样品中检测未知成分,直接收集的根系分泌物不能直接用于分析,必须经过预处理后才能作定性和定量分析。在根系分泌物的化感物质的分离和鉴定中,分离是极为关键的一步,如果不能够对根系分泌物进[18]

行有效的分离,就会影响未知组分的结构鉴定和成分分析。目前,常被采用的分离方法包括萃取法、树脂法、层析法、分子膜及超滤技术。

2.1　萃取法　根据化感物质在2个不相溶或部分互溶的溶剂中的分配(溶解度)不同而达到分离纯化的目的。该法虽然操作繁琐,但由于所用器械简单方便,快速易行,现在仍被广泛使用,常用有机溶剂有乙醚、乙酸乙酯和二氯甲烷等。强化感水稻品种PI312777和弱化感水稻品种Lemont的根系分泌物的乙醚萃取物中均检测到含有化感物质含氧萜类化合物,但在土壤和石英砂介质中存留方式和数量存在差异[26]。柴强等用二氯甲烷萃取小麦、玉米和鹰咀豆水培45d幼苗的根系分泌物,并对各根系分泌物在不同播种模式中的化感作用进行了研究。2.2　树脂法　这是近年来发展起来的一种新方法,根据分离机理的不同,分为交换法和吸附法。交换法是利用阳离子和阴离子树脂吸附阴阳离子,无极性或极性较弱的有机分子通过,然后洗脱和提取目标组分,从而达到纯化的目的。吸附法则是使用吸附树脂(如XAD-4、XAD-2或GDX-102树脂、活性炭以及硅胶等),吸附和富集含化感物质在内的一些有

30]机化合物,进行分离和纯化[28-。Tang等设计的在水培或

[27]

砂培系统中用XAD-4树脂收集未受干扰的根所产生的分泌物,再用甲醇洗脱树脂中吸附的物质,进而测定根系分泌物对受体的生物活性和对根系分泌物进行分离和鉴定[31]。该方法目前在国际上已经得到较广泛应用程智慧等采用XAD-4吸附树脂法对线辣椒植物水浸液进行吸附,然后分别用乙醚、50%乙醚+50%乙酸乙酯、乙酸乙酯、50%乙酸乙酯+50%甲醇、甲醇、蒸馏水洗脱分离,测定各组分的生物活性;黄瓜根系分泌物也是采用XAD-4吸附树脂进行吸附,然后用甲醇洗脱,再进行分析和鉴定[32]。刘秀芬等在分离根际他感化学物质时首先采用GDX-102树脂吸附土壤溶液,再用甲醇淋洗,然后收集淋洗液用于生物测定和鉴定[21]。2.3　层析法　利用混合物中各组分在固定相和流动相中分配平衡常数的差异,在多次反复平衡过程中,使各组分在固定相中得到了分离。自从Bulen在20世纪中叶提出用柱层析测定植物组织中的有机酸后,层析法便被广泛地用于土壤中化感物质之一的有机酸的研究[33]。柱层析法手续繁琐,且时间长,而纸层析和薄板层析法虽然操作简便,但是不够精确,所以它们现在基本上已经不作为检测手段了。2.4　分子膜与超速离心法　分子膜与超速离心分离技术已经在根系分泌物研究中广泛应用,如利用分子膜结合超滤技术可以对根系分泌物的蛋白质、氨基酸及多肽进行有效分离。由于不同分子量的分子膜孔径一般介于0.001～1.000μm,因此利用分子膜超滤,可以将分泌物中的细菌、蛋白质甚至病毒进行分离,防止微生物对根系分泌物的降解作用。超速离心技术可以将理化性质相近、分子量差异大的根系分泌物进行有效分离,其原理主要根据不同根分泌物组分离心力不同而分布于不同层面上达到分离。3　根系分泌物中化感物质的鉴定方法

分离纯化根系分泌物是为了更好地对未知组分进行鉴定。用于物质鉴定的常用仪器有:紫外-可见光谱仪、红外

8904　　　　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008年

光谱仪、气相色谱仪(GC)、液相色谱仪(LC)、离子色谱仪、质谱仪(MS)和核磁共振仪等。

3.1　结构的鉴定　近年来,由于近代实验物理方法在化学分析上的应用,给新发现的化感物质结构的测定带来了比较简单而准确的方法。根据测定熔点、红外光谱、紫外光谱、质

1

谱和核磁共振谱(H-NMR和13C-NMR)等参数,来判断其中存

化感物质直接作用于受体作物种子或人工分离土壤中的化感物质,然后作用于受体作物,根系分泌物大都与土壤结合在一起,这就应考虑到微生物的作用。微生物可能对化感物

质的成分和含量有一定的影响,因此,应尽量排除土壤微生物的干扰。曾任森等用1/2强度的斯泰耐营养液加1%琼脂制成培养基,培养蟛蜞菊茎节40d后,每烧杯放30粒萝卜种子和30粒黄瓜种子,进行发芽试验,发现萝卜种子和黄瓜种子的发芽明显受阻。张宝琛等将披碱草与细叶亚菊种子以不同的比例放在同一培养皿中进行发芽试验,结果表明披碱草对细叶亚菊种子的发芽有促进作用,而细叶亚菊对披碱草种子的发芽有抑制作用[34]。张淑香等分别向培养皿中加入重茬3年、重茬1年与正茬土壤浸提液,然后播入大豆种子,测定发芽种子胚根伸长量,结果表明,在重茬3年的土壤上大豆胚根长度远低于其他各处理,且差异达到极显著水平[35]。

化感作用的生长发育测定一般以胚根、下胚轴或胚芽鞘的伸长、幼苗的干重和鲜重增加率等指标来表示,但很多研究者把这些指标与种子发芽率结合起来反映化感作用的特性。幼苗生长发育测定的敏感性一般比种子发芽要好,测定比较准确,但缺点是该方法需要较多的化感物质,而许多化感物质的分离提纯非常困难。当化感物质数量有限时,可以采用琼脂培养法或组织培养法。Leather等应用琼脂培养法,将催芽的种子放入含有一定浓度的化感物质或抽提物的琼脂试管,结果胚根和幼苗生长可以在未受损伤的情况下很容易测得,幼苗也很容易移出来进一步分析。靳月华等利用组织培养方法研究了柳树根系分泌物的他感作用[36]。

实验室模拟试验可以评估某种植物是否具有化感作用,但要确认观察到的化感作用是否在田间被表达出来的话田间试验是必不可少的。田间试验主要采用附加栽培法和置换栽培法来研究植物地下部分间的相互作用。附加栽培法是将2种植物混植,固定一种植物的种植密度,而变化另一种植物的种植密度的栽培方法;置换栽培法是将2种植物混植,固定总的种植密度,而改变种植比例的栽培方法。

采用循环培养液法测定根系分泌物对受体植物生长发育的影响也是很有效的一种方法。用水培或砂培法将供体植物种植在高处,将受体植物种植在低处,然后将供体植物的根系分泌物连同营养液不断渗滴到受体植物根部。最后将最下面的受体培养槽中的水培液用气泵打到最高的供体植物培养槽中,不断循环,培养一段时间,测定供体根系分泌物对受体生长发育的影响。

另外,也可以采用水培共培养的方式来研究根系分泌物的化感作用。周志红等利用水培法测定了番茄根系分泌物对黄瓜幼苗生长的影响,结果表明,番茄根系分泌物对黄瓜的苗高及叶面积均有显著的抑制作用[37]。Mortley等研究了甜薯和花生在水培条件下共生长的生物相容性问题,结果表明,花生可以通过根部分泌化感物质来促进甜薯生长[38]。参考文献

[1]ELROYA.Rhizosphere,Springer-verlagBeidelberg[M].NewYork:Tokyo,

1986:55-91.[2]RICEEL.Allelopathy[M].NewYork:AcademyPress,1984.[3]HAOZP,WANGQ,CHRISTIEP,etal.Allelopathicpotentialofwatermelontis-suesandrootexudates[J].ScientiaHorticulturae,2007,112(3):1673-1679.

[13]

在的功能团、共轭体系、该未知物质的分子量和结构以及H原子和C原子在分子中的结合方式等信息,确定其化学结

构,最后根据测定的结构用已知的标样或合成的标样来鉴定结果。其中,核磁共振波谱是结构分析中最理想的方法,它能够给出化学位移,自旋耦合裂分模式以及积分线高度等信息,能够对分子空间构型及各类结构单元的联结方式进行准确测定,预见性好。3.2　成分的鉴定　由于化感物质主要是植物的次生代谢产物,量甚微,而且有的易挥发或在空气中易发生化学反应,因而,其检测方法在很大程度上依赖于科学技术的进步。伴随着科学技术的不断发展和现代化仪器设备的更新换代,特别是电脑分析控制程序的普遍应用,利用GC、高压液相色谱仪(HPLC)和气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)及液相色谱-质谱联用仪(LC/MS)研究化感物质获得了很大的发展。其中,一般GC分析的物质,其沸点在500℃以下,分子量要少于450,而对热稳定性差、易于分解、变质以及具有生理活性的物质,都不适合GC检测,它所分析的物质占有机物总数的15%～20%;而HPLC的使用范围较广,可以检测的物质占有机物总数的80%～85%,但在HPLC广泛应用的同时,GC仍然发挥着重要作用。把色谱仪的分离装置作为质谱仪的进样系统,把质谱仪作为色谱仪的检测系统,即把色谱仪的高分辨率和质谱仪的高鉴别能力结合起来,组成GC/MS或LC/MS仪器,是目前解决复杂未知物定性问题的最有效工具之一。其中,对LC/MS联用技术而言,因目前液相色谱仪大多采用紫外监测器,这样将许多不能显示紫外吸收的有机物,如糖及饱和有机物排除在外,因而液相色谱仪上显示的色谱峰并不能够代表所测样品的全部化学成分。尤其是LC/MS的质谱解析需要较强的专业背景,而且目前的LC/MS并不像GC/MS那样有质谱库供参考,这就更增加了难度。采用田间种植方式收集的根系分泌物成分复杂,往往会有几十个、上百个检测峰,而且许多是未知物。这些粗提物立即用LC/MS检测鉴定是不现实的,因而用GC/MS作前期检测分析,可以快速给出物质种类,然后再对具有潜在价值的化感物质进行针对性的LC/MS鉴定,这可能是目前比较方便和可行的研究手段。

4　根系分泌物化感物质的生物测定方法

生物测定技术常常被用于鉴定分离出的物质是否具有化感作用。对于化感物质的生物测定多采用通过观察受体(土壤生物或其他植物体)对根系分泌物中化感物质不同程度的反应,从而判断根分泌物中化感物质生物活性的大小。目前,比较常用的生物测定方法有种子发芽试验,幼苗生长发育测定,田间试验测定、盆栽试验等。

对于根系分泌物中化感物质的研究,很多学者已经从发芽测定方法上作了大量的工作,主要是利用作物生长分泌的36卷21期　　　　　　　　　　　　　　　　高红春等　植物根系分泌物化感作用研究方法综述[4]VIATORRP,JOHNSONRM,GRIMMCC,etal.Allelopathic,autotoxic,and

hormeticeffectsofpostharvestsugarcaneresidue[J].AgronomyJournal,2006,98:1526-1531.[5]由海霞,梁银丽,吕文,等.不同作物根系分泌物对黄瓜的化感作用

[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2006(6):101-105.[6]阎吉昌,张奕,韩丽梅.连作大豆化感作用研究[J].大豆科学,2002,21

(3):214-217.[7]张凤丽,周宝利,王茹华,等.嫁接茄子根系分泌物的化感效应[J].应

用生态学报,2005(4):750-753.[8]杨瑞吉,牛俊义.磷胁迫对油菜根系分泌物的影响[J].西南农业大学

学报,2006,28(6):895-899.[9]MAJF,ZHENGSJ,MATSUMOTOH.Specificsecretionofcitricacidinduced

byAlstressinCassiatoraL.[J].PlantCellPhysiology,1997,38(9):1019-1025.

[10]李明,马永清.大量元素胁迫下南瓜化感作用研究[J].西北植物学报,

2005,25(4):745-751.[11]王紫娟,刘万学.蔡静萍,等.紫茎泽兰根系分泌物对旱稻的化感作用

[J].现代农业科技,2007,16(8):71-72.[12]李明,马永清,税军峰.南瓜组培根根系分泌物的化感效应研究[J].应

用生态学报,2005,16(4):744-749.[13]曾任森,林象联.蟛蜞菊根分泌物的异种克生作用及初步分离[J].生

态学杂志,1994,13(1):51-56.[14]张晓珂,梁文举,姜勇,等.东北地区不同小麦品种对黑麦草的化感作

用[J].应用生态学报,2006,17(7):191-1195.[15]HOFFLANDE.Solubilizationofrockphosphatebyrape.Ⅱ.Localrootexudation

oforganicacidsasaresponsetoP-starvation[J].PlantandSoil,1989,113(2):161-165.

[16]甄文超,王晓燕,曹克强,等.连作草莓根系分泌物自毒作用的模拟研

究[J].植物生态学报,2004,28(6):828-832.[17]LIPTONDS,BLANCHARRW,BLEVINSDG.Citrate,malateandsuccinate

concentrationinexudatesfromP-sufficientandP-stressedMedicagosativaL.seedlings[J].PlantPhysiology,1987,85(2):315-317.[18]贾黎明,冯菊芬,文学军,等.循环水根系分泌物收集技术的研究及应

用[J].北京林业大学学报,2003(6):6-10.[19]孔垂华,徐效华,梁文举,等.水稻化感品种根分泌物中非酚酸类化感

物质的鉴定与抑草活性[J].生态学报,2004(7):1317-1322.[20]何海斌,陈祥旭,林瑞余,等.化感水稻PI312777苗期根系分泌物中化

学成分分析[J].应用生态学报,2005,16(12):2383-2388.[21]刘秀芬,马瑞霞,袁光林,等.根际化感化学物质的分离、鉴定与生物

活性的研究[J].生态学报,1996,16(1):1-10.[22]田中民.缺磷白羽扇豆排根与非排根区根尖分泌物有机酸的比较

8905

[23]

[24][25][26][27][28][29]

[30]

[31]

[32][33]

[34][35]

[J].植物生理学报,2000(4):317-322.

NEUMANNG,MASSONNEAUA,MARTINOIAE.Physiologicaladaptationstophosphorusdeficiencyduringproteoidrootdevelopmentinwhitelupin[J].Planta,1999,208(3):373-382.姜培坤.利用14C研究檫树苗根系分泌物[J].福建林学院学报,2000(4):313-316.MEHARYA.Anovelofquantifyingrootexudationinpresenceofsoilmicroflo-ra[J].PlantandSoil,1991,133:111-116.何海斌,何华勤,林文雄,等.不同化感水稻品种根系分泌物中萜类化合物的差异分析[J].应用生态学报,2005,16(4):732-736.柴强,黄高宝.根系分泌物在不同播种模式中的化感效应研究[J].甘肃农业大学学报,2004,39(2):163-167.杨建峰,贺立源,左雪冬,等.有潜在性的大孔吸附树脂模拟植物根系分泌有机酸吸附的方法[J].华北农学报,2007,22(3)127-131,31.何海斌,王海斌,陈祥旭,等.化感水稻苗期不同器官水浸提液及根系分泌物对稗草的化感作用[J].中国生态农业学报,2007,15(2):14-17.

HEHB,LINWX,CHENXX,etal.Thedifferentialanalysisonallelochemi-calsextractedfromrootexudatesindifferentallelopthicriceaccessions[C]//Proceedingsofthe4thWorldCongressonAllelopathy.Australia:TheRegionalInstituteLimited,2005:517-520.TANGCS,YANGCC.Collectionandidentificationofallelopathiccompoundsfromtheundisturbedrootsystemofbiganltalimpograss(Hemarthriaaltissima)[J].PlantPhysiology,1982,69(1):155-160.程智慧,耿广东,张素勤,等.辣椒对莴苣的化感作用及其成分分析[J].园艺学报,2005(1):100.BULENWA,VARNERJE,BURRELRC.Seprationoforganicacidsfromplanttissueschromatographictechnique[J].AnalyticalChemistry,1952,24:187-190.

张宝琛,顾立华,甑润德,等.细叶亚菊入侵与高寒草甸垂穗披碱草人工草场自然退化现象的相关性调查[J].中国草地,1989(6):24-28.张淑香,高子勤,刘海玲.连作障碍与根际微生态研究Ⅲ.土壤酚酸物质及其生物学效应[J].应用生态学报,2000,11(5):741-744.

[36]靳月华,尹忠馥,姚瑗,等.组织培养在化学生态(化感作用)研究中的应用[J].生态学杂志,1986,5(5):61-63.[37]周志红,骆世明,牟子牛.番茄的化感作用研究[J].应用生态学报,

1997,8(4):445-449.[38]MORTLEYDG,LORETANPA,HILLWA,etal.Biocompatibilityofsweet-potatoandpeanutinahydroponicsystem[J].Hortscience,1998,33(7):1147-1149.

(上接第8877页)

温度考虑到果糖转化率、进一步分解及对能源的消耗,选择

温度65℃为宜。故菊粉水解的最优工艺为:时间65min、温度65℃、硫酸浓度3.5%(体积分数)。

2.3　最优工艺的验证　按上述优化的水解条件:时间65min、温度65℃、硫酸浓度3.5%(体积分数)进行菊粉的水解试验,平行5份,结果果糖转化率分别为92.57%、91.72%、90.98%、91.59%、91.26%,平均转化率为91.62%,重复试验相对标准差RSD(%)为0.6577,重现性良好。3　结论

该试验研究了水解时间、水解温度和硫酸浓度对菊粉果糖转化率的影响,通过L9(34)正交试验和方差分析方法以及工艺验证试验,确定了菊粉水解生产果糖的最优工艺参数,即菊粉浓度为15%、时间65min、温度65℃、硫酸浓度3.5%。在上述条件下果糖转化率达91.62%。参考文献

[1]XUYM,HUTM,ZHANGCL,etal.Anti-microbialactivitiesoftheextracts

fromCichoriumintybusL.roots[J].ActaBotBorealOccidentSin,2006,26(3):

615-619.

[2]CHRISVANW,JOOSTB.Arapiddeterminationofthetotalsugarcontentand

averageinulinchainlengthinrootofchicory[J].JournalofScienceofFoodandAgriculture,1998,76(1):107-110.[3]EDELMANJ,STEWARTD,FOSSELLAF.Themechanismoffructose

MetabolisminhigherplantsasexemplifiedinHelianthustuberous[J].NewPhysiologist,1968,67:517-531.[4]ERNSTM,CHATTERTONNJ,HARRISONPA.Carbohydratechangesin

chicory(CichoriumintybusL.var.foliosum)duringgrowthandstorage[J].Sci-entiaHorticulturae,1995,63:251-261.[5]郑建仙.功能性低聚糖[M].北京:化学工业出版社,2003:75-77.[6]丹尼尔,拉佩兹.科学技术百科全书(15卷)[M].北京:科学出版社,

1982:170-172.[7]吴洪新,呼天明.菊苣菊粉提取与纯化研究[J].西北农林科技大学学

报,2006,34(6):91-95.[8]宋占午,王莱,刘艳玲,等.3,5-二硝基水杨酸测定还原糖含量的条件探

讨[J].西北师范大学学报,1997,33(2):52-54.[9]范莹莹,邢思敏.常压下酸催化菊糖水解反应动力学研究[J].广州化

学,1999(4):251-252.[10]王启为,季明,季陵,等.菊粉水解生产高果糖浆的酸度选择[J].宁夏

工程技术,2003,2(3):251-252.