بررسی ارتباط فلوریزین رها شده توسط بقایای ریشه سیب با بیماری کشت مجدد سیب
چکیده
ترکیبات خود سمیت زا احتمالاً در میان عوامل ایجاد بیماری در کشت مجدد سیب قرار می گیرند، اما ترشح آن ها طی دوره حیات پایین است. با استفاده از مواد هدف، تغییرات پروفیل فنولی خاک پس از افزودن ریشه های سیب بررسی شد و قابلیت سمیت آن ها بر گیاهچه های سیب مورد ارزیابی قرار گرفت. افزودن ریشه های سیب، به شدت به گیاهان آسیب می زند که مرتبط با فعالیت خود سمیت ترکیبات فنولی فلوریزین است. زمان ماندگاری طولانی-مدت ریشه ها در خاک قبل از کاشت فعالیت منفی آن ها را احتمالاً به دلیل تجزیه فلوریزین کاهش می دهد.
مقدمه
بیماری کشت مجدد سیب (ARD) یک نشانگان پیچیده حاصل از کشت مجدد مکرر درختان سیب در یک خاک است؛ مهمترین نشانه کاهش رشد گیاه، به ویژه بیوماس ریشه است. این نشانگان مرتبط با عوامل زیستی (مانند افزایش غلظت عوامل بیماری زای قارچی، کاهش باکتری تحریک کننده رشد در گیاهان) و احتمالاً عوامل غیر زیستی در خاک است، با این وجود علت دقیق آن هنوز ناشناخته است (Mazzola and Manici, 2012). یکی از دلایل زیستی احتمالی ARD، خود سمیت زایی است، که در آت ترکیبات سمی رها شده توسط ریشه نقش مهمی را ایفا می کنند (Huang et al., 2013). ریشه های درختان سیب قادرند ترکیبات فنولی مختلفی را رهاکنند و برخی از آن ها (phlorizin, p-hydroxybenzoic acid, p-hydroxy hydrocinnamic acid, phloroglucinol) در کشت های مایع یافت می شوند (Börner, 1959). با این وجود، مواد مترشحه ریشه در این مواد طی دوره زندگی گیاهان سیب بسیار پایین است (Hofmann et al., 2009). به عبارت دیگر، ترکیبات فنولی رها شده از برگ ها و ریشه های سیب در حال پوسیدگی (1% در خاک) ممکن است به غلظت بالایی برسد، چنانچه توسط پلیتیکا و آدامسکا (2003) نشان داده شده است. در این مطالعه مقدار مواد ریشه ای افزوده شده به خاک را به بیش از 20% حجم آن افزایش دادیم.در مطالعات میانی، دلایل ARD از مواردی است که تفسیر آن بسیار دشوار است که به دلیل عوالمتعددی است که می تواند تاثیر گذار باشد. بنابراین رویدادهایی مورد بررسی قرار گرفت که که دارای شرایط مصنوعی و کنترل شده بودند، که در آن ها تنها عامل " تاثیر ریشه ها بر گیاهان جدید" تغییر می کرد. نمونه گیری در ماه های 0، 3 و 7 در دمای بسیار فعال (20 درجه) انجام شد تا به طور خاص مقدار و نوع ترکیبات فنولی رها شده طی پوسیدگی ریشه های سیب با استفاده از کرومتوگرافی مایع با عملکرد بسیار بالا مشخص شود (UHPLC) که همراه با اسپکتروفتومتری وزنی است. علاوه بر این، قابلیت خود سمیت زایی ریشه روی گیاهچه های سیب در خاک مورد بررسی قرار گرفت.
Summary
Autotoxic compounds are likely to be among the causes of apple replant disease, but their secretion is low during plant life. Using targeted metabolomics, the changes in soil phenolic profile were analyzed after the addition of apple roots, and their potential autotoxicity was assessed on apple seedlings. The addition of apple roots severely damaged the plants, attributed to autotoxic action of the phenolic compound phlorizin. Prolonged residence time of the roots in the soil before planting reduced their negative action, probably due to the degradation of phlorizin.
Introduction
Apple replant disease (ARD) is a complex syndrome arising from the repeated replanting of apple trees in the same soil; the main symptom is reduced plant growth, particularly root biomass. This syndrome is related to biotic factors (i.e. increased concentrations of pathogenic fungi, decrease in plant growth promoting bacteria) and, possibly, abiotic factors in soil, although the precise etiology is still unclear (Mazzola and Manici, 2012). One of the possible biotic causes of ARD is autotoxicity, in which the phenolic compounds released by roots may play an important role (Huang et al., 2013). The roots of apple trees can release several different phenolic compounds and some of them (phlorizin, p-hydroxybenzoic acid, p-hydroxy hydrocinnamic acid, phloroglucinol) were found in liquid cultures (Börner, 1959). However, root exudation of these substances is quite low during the lifespan of apple plants (Hofmann et al., 2009). On the other hand, phenolic compounds released from decomposing apple leaves and roots (1% in soil) may reach high concentrations, as demonstrated by Politycka and Adamska (2003). In the present study, we increased the quantity of root material added to soil by up to 20% of its volume. In-field studies investigating the causes of ARD are of extremely difficult interpretation, because of the high number of factors that could be involved. We therefore studied the phenomenon with an artificial setup under controlled conditions, where only the factor ‘effect of roots on new plants’ varied. Sampling was performed at 0, 3 and 7 months at the most active temperature (20°C), to specifically identify and quantify the phenolic compounds released during the decay of apple roots, using Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC) coupled to a mass spectrometer. Furthermore, we tested root autotoxic potential on apple seedlings in soil.
چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
طرح آزمایشات و معیارهای رشد گیاه
تجزیه و تحلیل ترکیبات فنولی
تحلیل آماری
نتایج و بحث
Summary
Introduction
Materials and methods
Experimental design and plant growth measures
Analysis of phenolic compounds
Statistical analyses
Results and discussion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه