1、由植物根系在生命活動(dòng)過程中向外界環(huán)境釋放的化學(xué)物質(zhì)統(tǒng)稱為根系分泌物。廣義的根系分泌物包括活體植物根系產(chǎn)生的滲出物、分泌物、粘膠質(zhì)以及植物殘?bào)w、脫落物等的降解物，狹義的根系分泌物僅指植物通過根系分泌到土壤的各種化學(xué)物質(zhì)。從化學(xué)組成來看，根系分泌物主要是糖類、有機(jī)酸類和氨基酸類物質(zhì)以及少量的脂肪酸類、固醇類、激素類、核苷酸類、黃酮類和酶類等有機(jī)物質(zhì)。另外，根系分泌物在與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的過程中，還會(huì)有無機(jī)離子通過主動(dòng)或被動(dòng)方式在根際土壤與根系內(nèi)部相互傳遞，并通過改變根際土壤的pH值和氧化還原電位間接影響植物對(duì)根際礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收和利用。根系分泌物的收集收集方法可歸納為三大類:（1）植物種植

2、在無菌水或營養(yǎng)液中, 收集并分析植物根系釋放到溶液中的物質(zhì), 即水培的方法。水培收集比較容易, 但是否能真實(shí)反映植株在土壤中的分泌情況還需進(jìn)一步考證。（2）植物種植在固體基質(zhì)物上, 然后淋洗培養(yǎng)介質(zhì), 分析其成分, 以砂培、土培最為典型。砂培收集的根系分泌物量比水培收集的多, 這是由于根在生長過程中受到機(jī)械阻力較大造成, 但洗砂和淘砂操作比較煩瑣, 而且石英砂容易滋生微生物, 會(huì)對(duì)整個(gè)培育系統(tǒng)造成污染。土培條件下最能反映植株在土壤中的分泌情況,但根系分泌物的原位收集檢測(cè)比營養(yǎng)液麻煩。3)放射性檢測(cè)法( 14C 標(biāo)記) 等。放射性標(biāo)記法最常用的是用同位素14C 飼喂植株后收集根分泌物, 可以作定

3、性和定量分析。根系分泌物的收集方法 溶液培收集法是指將植株苗經(jīng)過脅迫處理后，用無菌蒸餾水清洗，再放入預(yù)先加入微生物抑制劑的溶液中，使之生長一段時(shí)間，然后將植株移走，收集其培養(yǎng)液，過濾，確定根系釋放物質(zhì)，即為所收集的根系分泌物。溶液培收集法操作簡單、方便，能反映整個(gè)根系一些根系分泌物(有機(jī)酸)的變化狀況。但是，溶液培養(yǎng)收集法的最大問題是沒有能夠嚴(yán)格控制無菌條件。另外，該法收集時(shí)間較長，得到的根系分泌物成分多，種類復(fù)雜，很難對(duì)特定未知的分泌物進(jìn)行分離鑒定。而且，溶液培養(yǎng)和真實(shí)生長環(huán)境有較大的差異，溶液培收集法是否能真實(shí)反映植株在土壤中的分泌情況還需進(jìn)一步考證。基質(zhì)培收集法基質(zhì)培收集和土培收集基本類

4、似，只是植物的生長介質(zhì)不同。基質(zhì)培養(yǎng)收集根系分泌物常用的基質(zhì)有石英砂、瓊脂、蛭石和人造營養(yǎng)土等。石英砂培收集方法是在實(shí)驗(yàn)處理下將植株在石英砂中進(jìn)行培養(yǎng)一段時(shí)間后，然后用蒸餾水或是有機(jī)溶劑短時(shí)間浸泡石英砂，收集其浸泡液，再濃縮過濾即為根系分泌物。瓊脂培養(yǎng)收集方法是將植株幼苗置于瓊脂介質(zhì)中，生長一段時(shí)間后，收集根系周圍以及附著在根系上的瓊脂，加熱溶解，過濾，收集其過濾液即為根系分泌物。土培收集法土培收集根系分泌物比溶液培收集麻煩，傳統(tǒng)的方法是將植物種植于土壤中，生長一段時(shí)間后直接獲取根際土壤，將其與無菌水按一定比例混合、振蕩、離心或過濾，所得濾液即為根系分泌物。土培接近于植物自然生長狀態(tài)下的實(shí)際狀

5、況，相比于溶液培養(yǎng)收集法，這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是更能反映植株在土壤中的實(shí)際分泌情況，而且由于土壤存在機(jī)械阻力，根系分泌作用比較旺盛，土培條件下單位植株干重產(chǎn)生根系分泌物的量要高土培于溶液培養(yǎng)收集的根系分泌物的量。1.2 連續(xù)性根系分泌物收集系統(tǒng)連續(xù)性根系分泌物收集系統(tǒng)的工作原理一般就是將植物移栽到底部連接到根系分泌物收集器的培養(yǎng)容器中，培養(yǎng)過程中，植物的培養(yǎng)液在向下滲流的過程中將根系分泌物先下淋洗，使根系分泌物在收集器中被不斷富集，而培養(yǎng)液則又循環(huán)到培養(yǎng)容器中。一般使用選擇性吸附樹脂柱收集根系分泌物，在收集完成后，再用合適的洗脫劑將根系分泌物洗脫下來根系分泌物的分離、純化方法根系分泌物成分復(fù)雜，

6、直接收集的根系分泌物不能直接用于分析，必須經(jīng)過預(yù)處理后才能作定性和定量分析。樹脂法、衍生化與萃取法、層析法、分子膜與超速離心分離法。根系分泌物的鑒定1)生物測(cè)試： 根系分泌物定性半定量的測(cè)定方法,即根據(jù)某些細(xì)菌、真菌和植物幼苗對(duì)分泌物中特定成分的敏感性確定其為何物, 目前采用較少。2)化學(xué)測(cè)試： 根據(jù)根系分泌物的物理化學(xué)反應(yīng)特性確定其組成和含量。目前常用于化學(xué)測(cè)試鑒定根系分泌物的儀器有氨基酸自動(dòng)分析儀(Automatic amino acid analyzer)、紫外-可見光譜(UV-VIS)、紅外光譜(IR)、毛細(xì)管電泳(CK)、氣相色譜(GC)、液相色譜(HPLC 或RPLC)、質(zhì)譜(MS

7、)和核磁共振(NMR)等。GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)）是隨著該領(lǐng)域研究逐漸深入引進(jìn)的測(cè)定方法, 它具有很多的優(yōu)點(diǎn): ( 1) 僅需要準(zhǔn)備極少量的樣品; ( 2) 可以定性定量分析根系分泌物中各組分的結(jié)構(gòu); ( 3) 可以同時(shí)分析分泌物中所有組分。不同類型的質(zhì)譜儀的主要差別在于離子源。離子源的不同決定了對(duì)被測(cè)樣品的不同要求，同時(shí)所得到信息也不同。質(zhì)譜儀的分辨率也非常重要，高分辨質(zhì)譜儀可以給出化合物的組成式，這對(duì)于未知物定性是至關(guān)重要的。目前，有機(jī)質(zhì)譜儀主要有兩大類：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。 根系未知根系分泌物的分離與鑒定流程：根系分泌物離子交換樹脂膜過濾有機(jī)組分萃

8、取色譜分離與純品制備有機(jī)波譜結(jié)構(gòu)分析色譜與質(zhì)譜聯(lián)用波譜與色譜信息綜合分析確定未知根分泌物根系分泌物的收集和提取水浸提取:取生長良好的梭梭幼苗,將其無損傷從石英砂中取出,用500ml 蒸餾水浸泡石英砂24h ,浸提液離心,上清液用乙酸乙酯萃取其酸性、堿性和中性成分。方法為:1、 將離心上清液用乙酸乙酯萃取3 次(每次用乙酸乙酯10ml) ,得到乙酸乙酯相為中性組分；2、 將水相用1M HCl 調(diào)節(jié)pH 至3 后,再用乙酸乙酯萃取3 次(每次用乙酸乙酯10ml) , 得到乙酸乙酯相為酸性組分；3、 將水相再用1M NaOH調(diào)節(jié)pH為8 ,用乙酸乙酯萃取3次(每次用乙酸乙酯10ml) ,得到乙酸乙酯相為堿性組分；4、 將酸性、堿性和中性(原液) 乙酸乙酯萃取液減壓濃縮至1ml (45 ) ,用于進(jìn)行GC/ MS 分析。 循環(huán)灌溉收集；將生長良好的梭梭幼苗培養(yǎng)盆下面安裝一個(gè)塑料管與根系分泌物收集器相連接,通過收集器中XA