烟草根系分泌物中苯甲酸和3

1、论文读后感题目：烟草根系分泌物中苯甲酸和3-苯基丙酸的鉴定及其在根际微生物生长中的作用酚类化合物是次要代谢物，通常涉及植物-微生物相互作用。 然而，这些化合物如何影响病原体和拮抗剂的生长尚未完全理解。在 本研究中，通过UPLC-Q-TOF-MS （超高效液相-四级杆-飞行时间串联 质谱）筛选和鉴定了两种主要的酚酸（苯甲酸和3-苯基丙酸）及其 在烟草根分泌物中的含量。此外，研究了它们对根际微生物，特别是 青枯病病原菌和其拮抗剂芽孢杆菌在液体培养基和土壤中的生物量 和活性的影响。结果表明，干根中苯甲酸和3-苯基丙酸的浓度分别 为0.25ug/g和1.15ug/g。两者都能促进低浓度的病原体和拮抗剂

2、的生 长（苯甲酸W2ug/L和3-苯基丙酸W3ug/L），而在高浓度时，细菌的 生长被抑制。这些酚酸对茄科青枯菌的最小抑制浓度高于拮抗剂。通 过在土壤中添加4ug/kg的苯甲酸或8ug/kg的3-苯基丙酸，病原体和 拮抗剂的生长以及根际微生物功能多样性显着降低。总之，病原菌比 拮抗剂更好地适应烟草根系分泌物的积累，这可能是烟草单系作物青 枯病暴发的原因。在一个连续的单作物系统中，经济作物的生长和发育对土壤传播 疾病敏感，导致作物产量和质量下降。烟草生产上的连续单作物在中 国西南部的贵州省非常普遍，这导致作物严重的连作障碍。在连续单 作物系统中，由于根系分泌物的积累，烟草通常遭受植物自身毒性。

3、在生长期间从植物根系分泌的根系分泌物对土壤性质、微生物群落和 土壤功能具有显着影响。最近，对根系分泌物的研究主要集中在水稻、 西瓜和黄瓜根系分泌物等。烟草根系分泌物的研究通常集中在其对烟 草种子发芽、植物生长和酶活性的影响。然而，关于烟草根部分泌物 的类型和含量以及它们对根际微生物，特别是对土壤传播疾病的病原 体及其拮抗剂的影响的信息很少。已经在烟草和黄瓜植物中鉴定了来自根部分泌物的酚和酚酸。 以前的研究表明，许多酚酸，包括香芹素、香豆素、对羟基苯甲酸、 香草酸、3-羟基氢化肉桂酸、苯甲酸、苯乙酸和氢化肉桂酸被认为是 植物生长抑制剂。最近，研究了酚酸对土壤微生物生物量、活性和多 样性的影响。根

4、可能分泌自身含有毒性的苯酚和酚酸的渗出物以应对病原体 的攻击，酚酸包括4-羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸、苯甲酸、3-苯 基丙酸和肉桂酸，是黄瓜根系分泌物中单一连作系统的主要成分。此 外，黄瓜在连续单一培养期间土壤传播的病原菌尖孢镰刀菌属增加， 结果发生黄瓜的枯萎病。在烟草上观察到类似的现象，其根部分泌物 可能促进根际土壤青枯菌的数量和活性，导致烟草枯萎的爆发。根据 柯的研究，在烟草连续作物系统中，根系分泌物潜在的含有自身毒素， 这可能归因于病原菌的增加。烟草根际微环境恶化，阻碍了根系的代 谢活动和营养利用效率。最终，烟草的生长被抑制，病原体增加，而 有益微生物随着根系分泌物的产生而减少，这导致土

5、壤微生物环境不 平衡和疾病爆发。土壤微生物群落被认为负责维持健康土壤和抑制植物病害所必 需的生物过程。已经表明，土壤微生物多样性的减少是土壤传播的植 物病害的发展的原因。根系分泌物不仅可以影响微生物的生物多样性 和丰富的根际土壤，还可以操纵根和土壤微生物之间的生物和物理相 互作用。根渗出物积累的间接缺点归因于它们通过修改根际的群落群 体和结构并促进病原体的生长和毒力来破坏微生物群落平衡的能力。 然而，涉及的机制尚未完全理解，并且正在进行研究的主题。因此， 在连续单一连作系统中鉴定的酚类化合物施用后，监测土壤微生物群 落的变化引起了相当大的兴趣。本研究的目的是通过超高效液相-四级杆-飞行时间串联

6、质谱 （UPLC-Q-TOF-MS）对主要类型的烟草根系分泌物进行破译和定量，并监测根际微生物群落的变化，在烟草根系分泌物的烟草连续作物土 壤中的应用通过实时PCR和Biolog EcoPlate系统在盆栽实验中进行。 这项研究的目的是（1）评估是否开发的应用方式符合其生态要求，（2）检测青枯菌及其拮抗剂的动态变化，和（3）确定烟草根系分泌 物对在连续的单一文化体系土壤微生物群落多样性的影响。我们尝试 提供新的证据来解释烟草单一连作系统中的青枯病发生，并提出一种 克服烟草枯萎病的新策略。重要句子：结果表明，干根中苯甲酸和3-苯基丙酸的浓度分别为 0.25ug/g和1.15ug/g。两者都能促进

7、低浓度的病原体和拮抗剂的生 长（苯甲酸W2ug/L和3-苯基丙酸W3ug/L），而在高浓度时，细菌的 生长被抑制。这些酚酸对茄科青枯菌的最小抑制浓度高于拮抗剂。The results showed that the concentrations of benzoic acid and 3-phenylpropanoic acid were 0.25 mg g1 and 1.15 mg g1 dry roots, respectively. Both of them could promote the growth of the pathogen and antagonist at low co

8、ncentration (benzoic acid 2 mg L1 and 3- phenylpropanoic acid 3 mg L1), while at high concentration, the growth of bacteria was inhibited. The minimum suppressed concentrations of these phenolic acids for R. solanacearum were higher than that for the antagonist.通过在土壤中添加4ug/kg的苯甲酸或8ug/kg的3-苯基丙酸， 病原体和

9、拮抗剂的生长以及根际微生物功能多样性显着降低。总之， 病原菌比拮抗剂更好地适应烟草根系分泌物的积累，这可能是烟草单 系作物青枯病暴发的原因。The growth of pathogen and antagonist together with the rhizo-microbial functional diversity significantly reduced by adding 4 mg kg1 benzoic acid or 8 mg kg1 3-phenylpropanoic acid in the soil. In conclusion, pathogen adapted bet

10、ter to the accumulation of tobacco root exudates than antagonist, which might be the cause of tobacco bacterial wilt outbreak in mono-cropping system.在连续单作物系统中，由于根系分泌物的积累，烟草通常遭受 植物自身毒性。在生长期间从植物根系分泌的根系分泌物对土壤性质、 微生物群落和土壤功能具有显着影响。In the continuous mono-cropping system, tobacco is generally suffered fro

11、m plant auto-toxicity due to the accumulation of the root exudates (Guo, 2006). The root exudates secreted from the plant root system during the growth age (Chou, 2010) have a significant influence on the soil properties, microbial communities and soil functions (Haichar et al., 2014; Shi et al., 20

12、11).已经在烟草和黄瓜植物中鉴定了来自根部分泌物的酚和酚酸。 以前的研究表明，许多酚酸，包括香芹素、香豆素、对羟基苯甲酸、 香草酸、3-羟基氢化肉桂酸、苯甲酸、苯乙酸和氢化肉桂酸被认为是 植物生长抑制剂。Phenol and phenolic acids from the root exudates have beenidentified in tobacco and cucumber plants (Gao et al., 2012; Huet al., 2007). Previous research showed that many phenolic acidsincluding sc

13、opoletin, coumarin, p-hydroxybenzoic acid, vanillicacid, 3-hydroxyhydrocinnamic acid, benzoic acid, phenylaceticacid, and hydrocinnamic acid were considered as plant growthinhibitors (Bertin et al., 2003; InderjitSeastedt et al., 2008;Lannucci et al., 2013).已经表明，土壤微生物多样性的减少是土壤传播的植物病害的 发展的原因。根系分泌物不仅可

14、以影响微生物的生物多样性和丰富的 根际土壤，还可以操纵根和土壤微生物之间的生物和物理相互作用。 根渗出物积累的间接缺点归因于它们通过修改根际的群落群体和结 构并促进病原体的生长和毒力来破坏微生物群落平衡的能力。It has been shown that a decrease in soil microbialdiversity was responsible for the development of soil-borne plantdiseases (Mazzola, 2004). Root exudates could not only impact themicrobial biodiversity and abundance of rhizosphere soil (Nayyaret al., 2009) but also manipulate biological and physicalinteractions between roots and soil microorganisms (Bais et al.,2006; Broeckling et al., 2008; Gundel et al., 2014). The indirectdisadvantage of the accumulation of the root exudates is attri