Page 177 - 《广西植物》2025年第1期
P. 177
1 期 孟静等: 茉莉酸甲酯诱导马尿泡根系分泌物的差异含量及分析 1 7 3
 ̄1
by methyl jasmonate. The plants were treated with 0ꎬ 150 μmolL methyl jasmonate for 3 d and 7 dꎬ and the root
exudates were analyzed using the non ̄targeted metabolomics technique of LC ̄MS/ MS. The results were as follows: (1)
There was a significant difference in the content of root exudates from P. tangutica after 3 d and 7 d treatments with 0ꎬ
 ̄1  ̄1
150 μmolL methyl jasmonate. (2) The amount of root exudate increased significantly with the 150 μmolL methyl
jasmonate treatment compared to the control. (3) The KEGG pathways mainly involved in the root exudates of P.
tangutica were α ̄linolenic acid metabolism pathwayꎬ plant hormone signal transduction pathway and lysine biosynthesis
pathway. In summaryꎬ it was concluded that the induction of methyl jasmonate affected the metabolism and changed the
content and quantity of induced exudates in the root system of P. tangutica. Through non ̄targeted metabolomics analysisꎬ
the study preliminarily reveals the key metabolites involved in the root exudate response to methyl jasmonate of P.
tanguticaꎬ which provides a theoretical reference for further understanding of the changes in root exudate and metabolism
mechanism of this alpine plant under methyl jasmonate. In additionꎬ the results also offer a new way of thinking on the
continuation of the resources.
Key words: Przewalskia tanguticaꎬ root exudateꎬ methyl jasmonateꎬ non ̄targeted metabolomicsꎬ metabolic pathway
青藏高原是世界上海拔最高的高原ꎬ被誉为 培收集法采集了 3 种高寒草甸植物根系分泌物中
“世界屋脊” ( Zhang et al.ꎬ 2014)ꎮ 近几十年来ꎬ 的有机酸ꎬ明确了有机酸的含量及数量ꎮ 因此ꎬ采
由于高原植物种群数量减少、病虫害增加、适宜生 用溶液收集法能够更好地控制无菌条件ꎬ明确根
境退化及土壤中的重金属含量上升等问题ꎬ使得 系分泌组分(李佳佳等ꎬ2020ꎻMa et al.ꎬ 2022)ꎮ
濒危植物灭绝率增加( Zhong et al.ꎬ 2019ꎻ杨小俊 茉莉酸甲酯作为一种天然植物激素ꎬ具有环
等ꎬ2024)ꎮ 有研究发现ꎬ在青藏高原低温、干旱和 保、无毒无害、广谱等优点ꎬ广泛应用于农业生产
重金属的影响下会抑制高山植物根系的生长ꎬ减 及植物保护等方面( Ramachandra & Ravishankarꎬ
少根系分泌物的合成(梁天豪等ꎬ2024ꎻ冉凤霞等ꎬ 2002ꎻ陈晨等ꎬ2023)ꎮ 在植物细胞中具有诱导信
2024)ꎮ 例如ꎬ干旱胁迫抑制了锦鸡儿( Caragana 号转导的作用ꎬ能够参与调控植物的激素水平ꎬ刺
sinica) 根系活性ꎬ使根系分泌物含量减少( 邱权 激植物次生代谢产物的生物合成ꎬ提高植物自身
等ꎬ2013)ꎮ 把德功等(2024)研究发现砷下调了青 防御ꎬ保护植物资源ꎬ被认为是非常有效的诱导子
稞( Hordeum vulgare var. coeleste) 根系分泌物质的 (Yu et al.ꎬ 2019ꎻVaezi et al.ꎬ 2022ꎻFaroza et al.ꎬ
能力ꎬ对青稞幼苗的生长产生了负面影响ꎮ 此外ꎬ 2023)ꎮ 王晨舒等(2024)研究发现ꎬ茉莉酸甲酯浓
高山植物也易受到生物胁迫ꎬ如高山动物的啃食、 度及处理时间具有临界点ꎬ在临界点之内表现出
害虫、寄生虫或微生物病原体等对植物的反复攻 正向激发作用ꎬ超过临界点诱导作用会逐渐减弱ꎻ
击ꎬ从而导致根系分泌物的组分不稳定( 谢正新 宾金华和潘瑞炽(1998) 研究发现ꎬ 100 μmolL  ̄1
等ꎬ2023ꎻ唐双龙等ꎬ2024)ꎮ 陈冬明等( 2016) 研 的茉莉酸甲酯会抑制花生( Arachis hypogaea) 中淀
究发 现 重 度 放 牧 降 低 了 垂 穗 披 碱 草 ( Elymus 粉酶的活性ꎻ张翠平(2017) 研究发现ꎬ与 14、28 d
nutans)根系分泌速率ꎬ影响了植物生长ꎮ 可见ꎬ根 处理相比ꎬ茉莉酸甲酯对颠茄( Atropa belladonna)
系分泌物通过响应外界环境变化ꎬ对植物生长造 处理 7 d 后 代 谢 物 含 量 明 显 增 加ꎻ 王 建 伟 等
成影响ꎮ 由于植物根系分泌物成分复杂、收集困 (2022)研究发现ꎬ甘薯( Dioscorea esculenta) 在 150
难ꎬ并且极易受到生物及非生物的干扰和伤害ꎬ难 μmolL 茉莉酸甲酯处理后可溶性糖含量显著提
 ̄1
 ̄1
以准 确 鉴 定 出 根 系 分 泌 的 有 效 组 分 ( Ahlawat et 高ꎬ在 0、 225 μmol L 处 理 后 含 量 降 低ꎻ 杨 楠
al.ꎬ 2024)ꎮ 有研究发现ꎬ利用溶液培养收集根系 (2019)研究发现ꎬ可溶性糖在茉莉酸甲酯处理 3 d
分泌物ꎬ减少了生物和极端环境对植物根系分泌 后的含量高于其他处理时间ꎻRasi 等(2024) 研究
物的影响(Paterson et al.ꎬ 2005)ꎻ改善了土壤对根 发现ꎬ150 μmolL 的茉莉酸甲酯增加了曼陀罗
 ̄1
系分泌物难以收集的特点ꎬ有助于了解根系分泌 (Datura stramonium)根中东莨菪碱和阿托品的产
 ̄1
物组分ꎬ增加资源可用性(王占义等ꎬ2010ꎻBaetz & 量ꎬ而在 300 μmolL 的茉莉酸甲酯诱导下则产
Martinoia et al.ꎬ 2013)ꎮ 李彦林等(2024) 利用水 生了不利影响ꎮ 可见ꎬ使用适宜的浓度和时间能

