【摘要】：植物激素是植物體內自身合成的微量有機化合物,在非常低的濃度條件下就能參與調控作物的生長發(fā)育過程。除植物外,微生物也會分泌植物激素,因此土壤、特別是根際土中也會含有植物激素,但土壤中植物激素含量極低且土壤基質成分復雜,這給土壤中植物激素檢測加大了難度,少量關于土壤中植物激素的研究大部分關注的只是一種或兩種植物激素,而眾多的植物激素不是單獨存在,往往相互作用,協(xié)同影響作物的生長,此外,大部分研究關注的是離體純培養(yǎng)微生物分泌植物激素的能力和功能,對土壤、根際土、植物根系中植物激素缺乏系統(tǒng)深入研究。因此我們展開本研究,首先建立超高效液相色譜串聯(lián)質譜法(UPLC-MS/MS)同時測定土壤和作物中多種植物激素;然后進行玉米盆栽和水稻盆栽實驗,利用UPLC-MS/MS法及分子生物學技術,研究不滅菌、滅菌、滅菌+接自然土、滅菌+接農田土不同微生物環(huán)境條件下玉米根系、根際土、土體土中植物激素種類和濃度的變異規(guī)律,以及不滅菌、滅菌、滅+接哈爾濱土、滅+接重慶土、滅+接河池土、滅+接荊州土、滅+接魚臺土、滅+接紹興土、滅+接祁陽土、滅+接岳陽土不同微生物環(huán)境條件下水稻根系、根際土和土體土中植物激素種類和濃度的變異規(guī)律,最后揭示植物激素與作物生長之間的關系,以及植物激素與微生物群落結構的相關性。取得的主要研究結果如下:1、建立了UPLC-MS/MS法同時測定土壤和作物中多種植物激素,該方法前處理不經過夜浸提,加入二氯甲烷后,超聲離心濃縮復溶過濾后可直接進樣檢測,大大節(jié)省了樣品的前處理時間,UPLC-MS/MS法操作簡單,選擇性好,靈敏度高,可實現土壤樣品中多種植物激素的同時檢測,適用于土壤和植物中多種植物激素的同時檢測。2、改變微生物群落結構會影響玉米和水稻生長,同時也會影響玉米和水稻根際植物激素種類和濃度;3、玉米和水稻生長與植物激素存在一定的相關關系,如:生長素類、細胞分裂素類、獨腳金內酯類、生長促進類植物激素總和與玉米、水稻生長呈正相關;脫落酸類、茉莉酸類、水楊酸類和抗逆防御類植物激素總和與玉米、水稻生長呈負相關;4、植物激素與微生物群落有一定的相關關系,如:生長素類、細胞分裂素類、獨腳金內酯類、生長促進類植物激素總和主要與酸桿菌門、綠彎菌門、浮霉菌門、奇古菌門呈顯著正相關,與厚壁菌門呈顯著負相關;脫落酸類、茉莉酸類、水楊酸類和抗逆防御類植物激素總和主要與放線菌門呈顯著正相關,與變形菌門呈顯著負相關。本文揭示了改變微生物群落結構會影響玉米和水稻生長,影響作物生長的機制可能是改變微生物群落結構,從而影響根際植物激素種類和濃度進而影響了作物生長。由于根際系統(tǒng)的復雜多樣性,作物生長同時受多種因素的共同影響,植物激素只是眾多因素中的其中一種信號物質,我們的研究僅為土壤-微生物-作物互作研究提供一種理論參考,植物激素影響作物生長還需進一步研究驗證。
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S154.3;S511;S513
【圖文】：

技術路線示意圖

圖 3.1 植物激素標準溶液正離子（a）、負離子（b）模式總離子流圖 3.1 Total ion chromatogram (TIC) of phytohormone standard solutions with positive ions (a) and ions (b) scan mode條件配制濃度為 300 ng.mL-1的單一標準溶液，采用流動注射的方式，以流速為 7 μ溶液注入離子源，在質荷比 m/z 100～500 范圍內進行掃描，在電噴霧離子源

圖 4.1 玉米根系植物激素種類和濃度Figure. 4.1 The types and concentrations of phytohormones in maize root字母表示不滅菌、滅菌、滅+接自然土、滅+接農田土四個不同處理差異達到顯著水平（P＜0.05）Note: Values followed by diffeean significant differences between NonS, Ster, Ster+Farm, Ster+Natu treatments (P＜0.05)米根際土植物激素種類和濃度如圖 4.2 所示。在根際土中，總共檢測出 17 種植物激素，IP、2’-SL、SL、cZ、DZR、IPA、MeIAA、IAA、tZ、tZR、IPR、ABA、SA、DZ、ICABA，其中，IP 含量為 0～0.09 ng.g-1土，2’-SL 含量為 0～0.10 ng.g-1土，SL 含量為 0～0

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本文編號：2792962