Page 6 - 《广西植物》2023年第7期

１ １ ７ ４ 广 西 植 物 ４３ 卷
ｂｅ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅｓꎬ ｓｏ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ａｌｌｅｌｏｃｈｅｍｉｃａｌ￣ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｃｏｕｌｄ
ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｓｏｉｌ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｄｏｐｔｅｄ ａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ａｎｄ
ｄｏｍｅｓｔｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｉｓｏｌａｔｅ ａｎｄ ｓｃｒｅｅｎ ｓａｐｏｎｉｎ￣ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｏｆ Ｐ. ｎｏｔｏｇｉｎｓｅｎｇꎬ ｗｈｉｃｈ ｈａｄ
ｂｅｅｎ ｇｒｏｗｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ｍｏｒｅ. Ａｌｓｏꎬ ｔｈｅ ｈｉｇｈｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ １６Ｓ ｒＲＮＡ ｇｅｎｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｉｇｈｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｓｔｒａｉｎ ＳＣ３ ｏｎ ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ａｌｌｅｌｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗａｓ
ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ＨＰＬＣ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｅｉｇｈｔ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙ ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｗｅｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ
ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｏｆ Ｐ. ｎｏｔｏｇｉｎｓｅｎｇ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｓｔｒａｉｎ ＳＣ３
ｈａｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｏｔａｌ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｗｉｔｈ ８７.４２％ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒａｔｅ. (２) Ｓｔｒａｉｎ ＳＣ３ ｗａｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ
Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｓｐ. ｂａｓｅｄ ｏｎ １６Ｓ ｒＲＮＡ ｇｅｎｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｅｓ. (３) Ｔｈｅ
ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅ Ｒｂ ｂｙ ｓｔｒａｉｎ ＳＣ３ ｗａｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｉｔｓ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅ Ｒｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ
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ｃｕｌｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ. ( ４) Ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅ Ｒｂ ｂｙ ＳＣ３ ｓｔｒａｉｎ ｕｎｄｅｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗａｓ
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ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬ ｉｎｏｃｕｌｕｍ ａｍｏｕｎｔ ａｎｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ. Ａｌｌ
ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｏｍｅｓｔｉｃａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｃｒｅｅｎ ａｌｌｅｌｏｃｈｅｍｉｃａｌ￣ｄｅｇｒａｄｉｎｇ
ｂａｃｔｅｒｉａꎬ ａｎｄ ａ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒａｉｎ ＳＣ３ ｉｎ ｔｈｅ ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｐｏｎｉｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｒｅｐｌａｎｔｉｎｇ ｓｏｉｌ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ
ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｓａｐｏｎｉｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐａｎａｘ ｎｏｔｏｇｉｎｓｅｎｇꎬ ａｕｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙꎬ ａｌｌｅｌｏｃｈｅｍｉｃａｌꎬ ｓａｐｏｎｉｎｓꎬ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ

三 七 ( Ｐａｎａｘ ｎｏｔｏｇｉｎｓｅｎｇ ) 为 五 加 科 生长具有较强的自毒活性ꎮ Ｙａｎｇ 等(２０１５) 在三
(Ａｒａｌｉａｃｅａｅ)人参属( Ｐａｎａｘ Ｌ.) 植物ꎬ是治疗和预 七连续耕作的土壤和根系分泌物中鉴定出多种皂
防心脑血管疾病的中药原料药材ꎮ 三七分布范围 苷ꎬ并随着种植年限的增加部分皂苷会在土壤中
狭窄ꎬ主要分布于云南文山和广西百色一带( 黄荣 积累ꎮ Ｑｉａｏ 等(２０１９) 的研究表明ꎬ三七连作土壤
韶等ꎬ２００７)ꎮ 由于市场上的三七主要依靠人工栽 中分离出的多种三萜类皂苷成分ꎬ对三七生长会
培ꎬ加之有限的土地资源ꎬ因此导致同一地块连续 产生自毒作用ꎮ Ｙａｎｇ 等(２０１８) 研究表明ꎬ单体皂
复种ꎬ并且面积不断增加ꎮ 而三七等人参属植物 苷 Ｒｇ 可以通过抑制三七根系抗坏血酸过氧化物
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是一种忌连作植物ꎬ连作往往引起烂根、病害频发 酶和参与谷胱甘肽酶活性增加活性氧的积累ꎬ从
等诸多问题ꎬ进而导致产量下降甚至绝收( 孙雪婷 而破坏根细胞膜和细胞壁ꎮ 由此可见ꎬ皂苷类物
等ꎬ２０１５)ꎮ 因此ꎬ连作障碍严重已成为制约三七 质可以通过根系分泌等途径释放到土壤中并积
产业可持续发展的重大问题ꎮ 导致三七连作障碍 累ꎬ从而加重连作障碍的发生ꎮ
的主要因素包括由生物、非生物因素引起的土壤 目前ꎬ缓解三七连作障碍问题大多采用轮作、
理化性状恶化、土传病害加重、自毒物质产生的自 土壤 高 温 消 毒 和 化 学 防 治 等 措 施 ( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
毒作用和环境压力等(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 其中ꎬ自 ２０１９)ꎮ 这些措施ꎬ一方面耗时耗力ꎬ另一方面过
毒作用是导致三七连作障碍的主要原因之一( 谭 多的化学试剂影响药材的品质ꎬ更造成生态的破

勇等ꎬ２０１７ꎻＲｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻＺｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 坏ꎮ 因此ꎬ开发绿色防控技术是当务之急ꎮ 通常
自毒作用是化感作用的一种表现形式ꎬ是植 情况下ꎬ土壤中微生物降解或转化自毒物质决定
物通过淋溶、挥发、根系分泌和植物残体降解等途 其自毒作用的存在方式与表达ꎮ 因此ꎬ找到自毒
径释放某些生物活性物质到环境中ꎬ并对自身的 物质高效降解菌将为缓解连作障碍提供一种新的
生长发育产生抑制作用ꎮ 引起三七自毒作用的物 途径ꎮ 土壤微生物是土壤微生态中最重要的功能
质主要有糖类、氨基酸、有机酸、皂苷类和黄酮类 组分ꎬ其在物质与能量循环、土壤结构、自毒物质
物质( 游佩进ꎬ２００９ꎻ向维ꎬ２０１６)ꎮ 这些物质可由 降解、病原微生物调控及土壤微生态平衡保持等
植株通过淋溶、根系分泌等途径释放ꎬ并在土壤中 方 面 发 挥 重 要 作 用 ( Ｂｅｒｅｎｄｓｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ
累 积ꎬ 直 接 或 间 接 抑 制 三 七 的 生 长 ( 林 娟 等ꎬ Ｌｕｎｄｂｅｒｇ ＆ Ｔｅｉｘｅｉｒａꎬ ２０１８)ꎮ 已有大量研究证明ꎬ
２００７)ꎮ 越来越多的研究表明ꎬ皂苷类物质对三七 微生物对降解土壤中积累的自毒物质有较好的效