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    188宝金博页面版: 植物根系分泌物研究方法评述

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    内容提示： 生态环境学报 2010, 19(9): 2493-2500 http://www.jeesci.com Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com 基金项目： 农业部“十一五”农业公益性行业科研专项（200803034）； 国家自然科学基金项目（41071309）； 国家 863 项目（2007AA06Z332） 作者简介： 涂书新（1962 年生）， 男， 教授， 博士， 主要从事环境污染与修复研究。 E-mail: stu@mail.hzau.edu.cn *通讯作者。 E-mail: wujia2008@webmail.hzau.edu.cn 收稿日期： 2010-09-04 ...

    文档格式：PDF | 页数：8 | 浏览次数：117 | 上传日期：2012-09-27 07:20:18 | 文档星级：
    生态环境学报 2010, 19(9): 2493-2500 http://www.jeesci.com Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com 基金项目： 农业部“十一五”农业公益性行业科研专项（200803034）； 国家自然科学基金项目（41071309）； 国家 863 项目（2007AA06Z332） 作者简介： 涂书新（1962 年生）， 男， 教授， 博士， 主要从事环境污染与修复研究。 E-mail: stu@mail.hzau.edu.cn *通讯作者。 E-mail: wujia2008@webmail.hzau.edu.cn 收稿日期： 2010-09-04 植物根系分泌物研究方法评述 涂书新， 吴佳* 华中农业大学资源与环境学院， 湖北 武汉 430070 摘要： 根系分泌物是植物与土壤微环境进行物质、 能量和信息交流的重要媒介， 对根系分泌物数量、 种类的研究是植物营养、化感作用、 环境修复等研究领域的重要内容。 目前， 根系分泌物研究中应用的收集方法主要有溶液培收集、 土培收集、 基质培收集和连续性根系分泌物收集系统等； 分离纯化方法主要有树脂法、 衍生化与萃取法、 层析法和分子膜与超速离心法； 检测方法有生物活性测定方法和仪器分析方法。 文章结合实例综合论述了这些根系分泌物收集、 分离纯化以及测定的方法， 为研究者找到合适的根系分泌物研究方法提供参考。 关键词： 根系分泌物； 收集； 分离纯化； 检测； 研究进展 中图分类号： Q945 文献标识码： A 文章编号： 1674-5906（2010） 09-2493-08在植物生长发育过程中， 根系不仅是吸收和代谢器官， 从生长介质中摄取养分和水分， 而且是强大的分泌器官， 向生长介质中溢泌或分泌质子、 离子和大量的有机物质[1]， 即根系分泌物(root exu-dates)。根系分泌物在土壤结构形成、土壤养分活化、植物养分吸收、 环境胁迫缓解等方面都具有重要作用[2-4]， 对根系分泌物的研究是植物营养、 化感作用、生物污染胁迫、 环境污染修复等研究领域的重要内容， 受到国内外学者的普遍关注。 但是， 由于土壤中微生物对根系分泌物的吸收、 利用以及根系分泌物本身组分复杂、 含量低， 种类和数量随植物类型、根际环境而异[5]等特点， 使得根系分泌物难以有效提取。 目前开展的研究中， 根系分泌物的收集、 分离纯化和鉴定的手段多样， 缺乏权威、 统一、 有效的方法，是根系分泌物研究中的一个国际性难题， 制约着相关研究领域的深入发展。本文将现阶段根系分泌物研究中应用较多的收集、 分离和鉴定手段进行了介绍和评价， 希望有助于找到高效、 可信、 可行的根系分泌物研究方法和技术， 供相关研究者参考。 1 根系分泌物的收集方法 1.1 间歇性（阶段性） 根系分泌物的收集 对于根系分泌物收集方法还没有系统划分。 根据是否在原位条件下进行可分为原位收集和扰动收集； 根据是否在灭菌条件下进行又可分为无菌体系收集和开放体系收集； 根据是否动态收集分为实时动态收集和静态收集。 还有根据植株根系所在的培养系统， 将根系分泌物收集方法分为溶液培收集、 土培收集和基质培(蛭石培、 砂培、 琼脂培等)收集等， 本文围绕这一分类方法进行评述。 1.1.1 溶液培收集法 溶液培收集法是根系分泌物收集常用 的方法[6]。 根据溶液中不同元素组分， 又可将溶液培养收集分为简单溶液收集和特定营养液收集。 简单溶液收集根系分泌物是指将植株苗经过胁迫处理后，用无菌蒸馏水清洗， 再放入预先加入微生物抑制剂的溶液中， 使之生长一段时间， 然后将植株移走，收集其培养液， 过滤， 确定根系释放物质， 即为所收集的根系分泌物[7]。 胡学玉等[8]在研究不同青菜(Brassica chinensis L.)品种吸锌能力差异及与根系分泌物的关系时， 就是用简单溶液收集法对青菜根系分泌物进行收集， 他们先将植株分别在加 Zn(+Zn)和不加 Zn(-Zn)的完全营养液中培养 5 周， 然后转移至 500 mL 去离子水中， 培养 48 h， 进行根系分泌物的收集； Tu 等[9]在对砷超级累积植物和敏感植物的根系分泌物进行对比研究时， 也是利用简单溶液收集法收集根系分泌物。 他们将植物水培 2 周，转移到不同砷浓度的 50% Hoagland营养液中培养2 d 后， 移至 800 mL 灭菌的去离子水中收集根系分泌物 6 h。 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[10-11]。 李勇等[12]在研究营养元素亏缺对人参(Panax ginseng C. A.)根分泌物主成分的影响时， 就用不同处理的营养液对人参进行培养， 最后收集第 3 次换下的营养液作为根系分泌物溶液， 进行后续处理。 在特定营养液收集时， 一方面部分养分离子很可能会与根系分泌物中的部分成分发生化学反应， 另一方面， 由于

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