根系分泌是化感物質釋放的重要途徑之一,根系分泌物一般濃度較低、不易溶于水、化學性質復雜,受外界因素影響較多,因此,根系分泌物的收集、分離、鑒定以及化感作用的研究始終是該領域研究的前沿和難點。因此,開發簡單、綠色、原位的微萃取方式,對于還原根系分泌化感物質的真實種類,有效地研究其化感作用是非常重要的。本文以辣椒作為模式植物,根據根系分泌物的性質,建立了不同形式的分離方法,比較開發的方法與固相萃取(SPE)、液液萃取(LLE)的分析特性,研究了開發的方法在不同種類根系分泌物中的應用,并通過生物測定方法研究了根系分泌物對不同受體植物的化感響應,確定出最合適的受體植物和潛在的化感物質,系統研究外源潛在化感物質單獨以及協同作用受體植物的化感作用。 采用頂空固相微萃取(HS-SPME)方法分析辣椒根系培養液中的鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)等5種鄰苯二甲酸酯類物質。10mL的樣品溶液中加入18%的NaCl,在1000r·min-1的攪拌速度下,使用65μm PDMS/DVB的萃取纖維在80℃的溫度下萃取50min,5種分析物的萃取效率最大。將萃取纖維在250℃的GC進樣口溫度下解析10min,萃取物被完全脫附。采用HS-SPME萃取根系分泌液中低濃度的鄰苯二甲酸酯類物質,5種分析物的回收率在83.4%~104.7%之間,相對標準差≤8.74%。因此,選擇HS-SPME分析鄰苯二甲酸酯類物質取得了較滿意的萃取效果。 開發了衍生后PDMS管微萃取方法分析辣椒根系分泌的2,3-二甲基苯酚(2,3-DMBP),2,6-二叔丁基苯酚(2,6-DTBP)、4,4'-(1-甲基亞乙基)雙酚(4,4'-(1-M)BP)等3種酚類化合物,研究不同衍生試劑及衍生試劑體積對萃取效率的影響,200μL五氟吡啶作為衍生試劑可使3種分析物被完全衍生,采用PDMS管微萃取衍生產物,1.5mL異辛烷可將PDMS微管吸附的分析物完全洗脫下來。在0.2~20μg·mL-1的線性濃度范圍內,比較衍生后PDMS管微萃取與SPE方法在回收率、相對標準差和檢出限等方面的萃取特性,結果表明,衍生后PDMS管微萃取根系分泌的3種酚類物質,均得到了低的檢出限、滿意的回收率和良好的重現性。 建立3種不同衍生方式與中空纖維液相微萃取(HF-LPME)聯用分析根系分泌的1-萘胺(1-NA),二苯胺(DPA)和N-苯基-2-萘胺(N-P-2-NA)3種胺類化合物,確定了原位衍生HF-LPME是最合適的萃取方法。研究了不同衍生試劑對原位衍生HF-LPME萃取效率的影響,15μL甲苯與乙酸酐(80:20,v/v%)作為中空纖維的萃取劑,在pH=12,在50℃的溫度下萃取30min,3種分析物的萃取率達到最大。原位衍生HF-LPME在回收率、相對標準差和檢出限等方面的萃取特性明顯優于LLE,采用原位衍生HF-LPME分析了根系分泌物中的3種胺類物質,回收率在90.2%~96.1%之間,相對標準差均小于9.1%。因此,原位衍生HF-LPME是一種操作方便、環境友好、富集倍數高的萃取方法,可以較好的分析水溶液的中胺類化合物。 以辣椒根系分泌液為研究對象所建立的3種萃取方法為化感物質分析提供了新的分離技術。將不同時期的根系培養液分別作用于番茄、黃瓜、生菜、南瓜、蘿卜和辣椒等6種不同的受體植物,研究分泌液對受體植物發芽率、發芽勢、胚根長度、胚芽長度等指標的影響,通過化感隸屬函數值和響應指數相結合的方法確定生菜為最合適的受體植物。采用GC-MS與GC相結合的方法鑒定出根系分泌液含有28種有機化合物,根據測得的濃度將0、2、4、6、8、10μg·mL-1等6種不同濃度的外源疑似化感物質溶液分別作用于生菜,根據種子萌發與幼苗生長相結合的生物方法確定了N-苯基-2-萘胺(N-P-2-NA)和鄰苯二甲酸(PA)是辣椒根系分泌的兩種潛在化感物質。將0(CK)、5、10、15、20、25μg·mL-1等6種不同濃度的兩種外源物質(N-P-2-NA和PA)單獨以及互作于生菜幼苗7d,分析潛在化感物質對受體植物幼苗內光合與呼吸作用,內源激素和礦質營養元素含量的影響,研究幼苗碳氮代謝及抗氧化能力,結果表明,在0~10μg·mL-1,潛在化感物質N-P-2-NA和PA抑制了生菜種子的萌發和幼苗生長,N-P-2-NA的化感作用大于PA的作用;在15~25μg·mL-1時,PA的作用大于N-P-2-NA;兩者互作時表現化感疊加抑制效應。