全寄生植物是天然不產(chǎn)生葉綠素并且因此必須從宿主植物攝入它們的有機(jī)物質(zhì)的寄生植物。半寄生植物是僅合成其發(fā)育必需的部分含碳物質(zhì)的產(chǎn)生葉綠素的寄生植物。這些寄生植物借助形成的吸器附接至宿主的根,從而以犧牲它們的宿主為代價(jià)而進(jìn)行發(fā)育,而其中所述吸器建立了宿主植物的木質(zhì)部的輸導(dǎo)導(dǎo)管和寄生植物的輸導(dǎo)導(dǎo)管之間的連接(Bouwmeester et al.,2003,Curr.Opin.Plant Biol.6:358–364)。一旦產(chǎn)生了連接,寄生植物從宿主植物吸取汁液,減緩氣生植物的發(fā)育,誘導(dǎo)缺綠癥并降低光合作用(Ejeta and Butler,2000.Parasitic plants.In:R.A.Frederiksen and G.N.Odvody(eds).Compendium of Sorghum Diseases,2nd edition.APS Press,The American Phytopathological Society,pp.53–56)。為了生存,這些寄生植物必須產(chǎn)生大量種子。因此,一旦出現(xiàn)氣生植物,寄生植物開(kāi)花并產(chǎn)生大量種子,種子可以在土壤中保持存活幾年(Haussmann et al.,2000,Field Crop Res.66:195–211)。獨(dú)腳金(Striga)和列當(dāng)(Orobanche)屬的植物是同一目(玄參目(Scrophulariales))的成員,但是不屬于同一科(獨(dú)腳金屬植物是玄參科(Scrophulariaceae)的成員并且是半寄生植物,而列當(dāng)屬植物是列當(dāng)科(Orobanchaceae)的成員并且是全寄生植物)。這些植物具有許多共同點(diǎn):方便散播的小種子,萌發(fā)取決于獨(dú)腳金內(nèi)酯型刺激劑的存在,通過(guò)吸器的發(fā)育掠奪宿主植物的營(yíng)養(yǎng)。另一方面,它們分布在不同的地區(qū):獨(dú)腳金在全世界的所有熱帶和亞熱帶區(qū)域并特別是在撒哈拉以南非洲,而列當(dāng)主要在亞洲和中歐的溫帶國(guó)家并特別是地中海區(qū)域。它們非常廣泛地影響各種有農(nóng)藝學(xué)利益的植物(玉米、水稻、高粱、小米、向日葵、油菜籽、煙草、番茄等)的生長(zhǎng),無(wú)論是在溫帶區(qū)域(列當(dāng))還是在熱帶區(qū)域(獨(dú)腳金)。它們引起大量作物的實(shí)質(zhì)性產(chǎn)量損失。在非洲大陸上:大約五千萬(wàn)公頃被獨(dú)腳金所寄生,導(dǎo)致?lián)p失超過(guò)一千萬(wàn)噸的谷類(lèi)作物(Gressel et al.,2004,Crop Prot.23:661–689)。作為農(nóng)業(yè)氣候條件、區(qū)侵襲水平(plot infestation level)和谷類(lèi)作物脆弱性的函數(shù),由獨(dú)腳金的寄生造成的谷物產(chǎn)量損失可在5-100%變化(Haussmann et al.,2000,Field Crop Res.66:195–211)。在歐洲,特別是在地中海盆地,一千六百萬(wàn)公頃被列當(dāng)寄生,每年的損失對(duì)于向日葵估計(jì)為五千萬(wàn)歐元,對(duì)于煙草為一億七千五百萬(wàn)歐元,以及對(duì)于番茄為兩億歐元(Bülbül et al.,2009,Helia 32:141–152)。
這些寄生植物的種子非常小,這促進(jìn)了它們通過(guò)風(fēng)、通過(guò)動(dòng)物或者通過(guò)被污染的農(nóng)業(yè)機(jī)械的長(zhǎng)距離傳播。被污染的宿主植物的種子的運(yùn)輸也是一種散播源。由于寄生植物的種子產(chǎn)量巨大(高達(dá)100,00個(gè)種子/株植物),被侵染的田塊通常必須被廢棄。
迄今為止,保護(hù)作物對(duì)抗列當(dāng)或獨(dú)腳金植物涉及使用非選擇性除草劑,加上使用對(duì)這些除草劑具有抗性的谷物品種(De Groote et al.,2008,Agric.Syst.97:83–94)。這些化學(xué)控制手段除了環(huán)境毒性之外成本還高。此外,在Ecophyto 2018計(jì)劃的背景下,植物藥理學(xué)產(chǎn)品(包括除草劑)的使用將大大減少。
也可以在不存在宿主植物的情況下刺激獨(dú)腳金種子的萌發(fā)。由于紫獨(dú)腳金(S.hermonthica)是半寄生的,在不存在宿主植物的情況下的這種刺激可以在2-3天內(nèi)導(dǎo)致寄生植物的死亡,并且最終導(dǎo)致土壤中保存的根寄生植物的種子的減少。這可以通過(guò)使用乙烯獲得(Logan and Stewart,1991,Plant Physiol.97:1435–1438)。乙烯是可以誘導(dǎo)獨(dú)腳金種子萌發(fā)的植物激素,但是在土壤中應(yīng)用乙烯成本極高,這阻礙了該技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用(Berner et al.,1999,Biological Control 15:274–282)。
存在其他控制手段,例如手拉或使用與非宿主植物的輪作,但它們的效果較差。對(duì)植物寄生植物具有抗性的谷物品系的品種選擇也是一種替代解決方案,但成本高。
目前,沒(méi)有替代的控制產(chǎn)品,諸如使用天然存在的分子,對(duì)抗市場(chǎng)上存在的獨(dú)腳金或列當(dāng)。
在文獻(xiàn)中,多種研究已經(jīng)顯示各種生物制劑限制寄生植物獨(dú)腳金或列當(dāng)生長(zhǎng)的能力。這包括單食性食草昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng),諸如Phytomyza orobanchia,Eulocastra argentisparsa,真菌諸如Fusarium oxysporum f.sp.orthoceras,F(xiàn).oxysporum f.sp.strigae或產(chǎn)生霉菌毒素(即鐮刀菌酸(fusaric acid),伏馬菌素(fumonisins)和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON))的Fusarium arthrosporioides(Amsellem et al.,2001,BioControl 46:211–228;Abuelgasimand Kroschel,2003,FAO plant production and protection.Paper No.120.Addendum1,109–144;Lendzemo et al.2004Field Crop Res.91:51–61;Venne et al.,2009,Pest.Manag.Sci.65:572–580)。霉菌毒素(特別是DON)能夠抑制獨(dú)腳金和列當(dāng)種子的萌發(fā),但它們可以引發(fā)哺乳動(dòng)物的健康問(wèn)題。特別地,它們存在牛飼料和人類(lèi)食品的風(fēng)險(xiǎn),因此不能被認(rèn)為是完全無(wú)害的物質(zhì)。
還可以提及標(biāo)題為“A factor from Azospirillum brasilense inhibits germination and radicle growth of Orobanche aegyptiaca Tikva”的Tikva Dadon et al.,2004(Isr.J.Plant Sci.52:83–86)的工作,它描述了由巴西固氮螺菌菌株產(chǎn)生的代謝物對(duì)列當(dāng)?shù)霓卓够钚?。在該出版物中,由該菌?未提及其名稱)產(chǎn)生的活性分子被鑒定為存在于上清液的乙醇級(jí)分中的寡肽。此外,該菌株僅顯示抑制列當(dāng)種子萌發(fā)的一種活性。此外,Bouillant et al.,1997(C.R.Acad.III Sci.Vie 320:159–162)報(bào)道,沒(méi)有巴西固氮螺菌菌株對(duì)寄生植物的萌發(fā)和生長(zhǎng)具有這樣的抑制活性。在后一出版物中,還報(bào)道了在對(duì)微環(huán)境中的獨(dú)腳金的發(fā)芽和生長(zhǎng)表現(xiàn)出這樣的抑制活性的兩種巴西固氮螺菌菌株中,只有這些菌株中的一種(巴西固氮螺菌L4)對(duì)高粱顯示植物生長(zhǎng)促進(jìn)作用。
因此,鑒于全世界這些寄生植物的快速繁殖,迫切需要開(kāi)發(fā)新的可持續(xù)和環(huán)境友好的解決方案以控制玄參目的全寄生或半寄生植物,這些寄生植物導(dǎo)致農(nóng)作物和農(nóng)藝學(xué)利益的植物的顯著破壞。
在這個(gè)背景下,本發(fā)明提出使用包含2至5個(gè)碳原子的二羧酸來(lái)控制全寄生或半寄生植物的生長(zhǎng),特別是控制獨(dú)腳金屬植物和/或列當(dāng)屬植物的生長(zhǎng)。還可以使用包含2至5個(gè)碳原子的幾種二羧酸的組合來(lái)控制全寄生或半寄生植物的生長(zhǎng),以獲得所需的效果。
在本發(fā)明的上下文中,所提出的抑制全寄生或半寄生植物(諸如獨(dú)腳金或列當(dāng)植物)發(fā)育的活性劑選自包含2至5個(gè)碳原子的二羧酸(以下也稱為二酸)。這種二酸包含兩個(gè)羧酸官能團(tuán),其在草酸的情況下直接連接在一起,或通過(guò)包含1、2或3個(gè)碳原子的飽和或不飽和碳鏈連接在一起。該碳鏈優(yōu)選是直鏈的,并且可以是未取代的或被一個(gè)或多個(gè)取代基,特別是OH、OCH3和CH2OCH3類(lèi)型的取代基取代。作為這樣的二酸的實(shí)例,可以提及的有草酸、丙二酸、馬來(lái)酸、蘋(píng)果酸、戊二酸和乙炔二羧酸。優(yōu)選使用L形式的蘋(píng)果酸,其對(duì)抑制獨(dú)腳金或列當(dāng)植物的生長(zhǎng)尤其具有活性。
發(fā)明人能夠從2013年12月18日按照1977年布達(dá)佩斯條約、以保藏號(hào)I-4830保藏于CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,75724Paris Cedex 15,France)的細(xì)菌菌株巴西固氮螺菌L4的培養(yǎng)物上清液中,分離L形式的蘋(píng)果酸。1995年從馬里被獨(dú)腳金寄生植物侵染的高粱田中分離該菌株。據(jù)報(bào)道,巴西固氮螺菌L4菌株具有在體外抑制紫獨(dú)腳金(Striga hermontica)和分枝列當(dāng)(Orobanche ramosa)的生長(zhǎng)以及在土壤微環(huán)境中保護(hù)高粱對(duì)抗獨(dú)腳金并刺激谷物生長(zhǎng)的能力(Bouillant et al.,1997,C.R.Acfad.III Sci.Vie 320:159–162;Miche et al.,2000,Eur.J.Plant Pathol.106:347–351),該菌株已經(jīng)以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)。與其他巴西固氮螺菌菌株相比(并且特別是與Dadon et al.,2004:Isr.J.Plant Sci.52:83–86報(bào)道的菌株相比),該菌株在培養(yǎng)中產(chǎn)生相當(dāng)特定的代謝物。實(shí)際上,鑒于所述的活性,本發(fā)明人分析了以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)的巴西固氮螺菌L4菌株的培養(yǎng)物上清液,并且能夠證明L形式的蘋(píng)果酸負(fù)責(zé)對(duì)抗全寄生或半寄生植物的除草活性。然而,證明L形式的蘋(píng)果酸不是存在于以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)的細(xì)菌菌株巴西固氮螺菌L4的培養(yǎng)物上清液中的主要成分。本發(fā)明人還表明,對(duì)抗全寄生或半寄生植物的所述除草活性可推廣到包含2至5個(gè)碳原子的二羧酸的化學(xué)類(lèi)別。
因此,本發(fā)明提出使用環(huán)境影響低的天然存在的活性劑來(lái)限制和抑制寄生植物的生長(zhǎng)。如特別從下表1中的數(shù)據(jù)所示的,與主要通過(guò)抑制列當(dāng)和獨(dú)腳金種子的萌發(fā)起作用的其它生物制劑不同,包含2至5個(gè)碳原子的二羧酸還能夠抑制寄生植物的萌發(fā)種子中的胚根(procaulome或radicle)的延長(zhǎng),并由此阻止寄生植物的生長(zhǎng)。這應(yīng)該能夠以顯著的方式降低受侵染土壤中的全寄生植物或半寄生植物的存活種子的儲(chǔ)存,而僅通過(guò)抑制萌發(fā)階段并不能完全實(shí)現(xiàn)這種效果。實(shí)際上,在不存在有利于寄生植物萌發(fā)的條件下(特別是在不存在獨(dú)腳金內(nèi)酯的情況下),種子可以在土壤中保持活力幾年。
在本發(fā)明的上下文中,二羧酸可以至少與待根除的全寄生或半寄生植物的種子接觸。二羧酸將以足以獲得所需效果的量使用,并且特別是阻止種子的萌發(fā)和/或抑制來(lái)自玄參目且特別是獨(dú)腳金和/或列當(dāng)?shù)娜纳虬爰纳参锏拿劝l(fā)種子的胚根的延長(zhǎng)。優(yōu)選地,每公頃處理的土壤可以使用30-300kg的二羧酸。如果二羧酸以水溶液的形式施用,可以使用每升溶液包含1-20g二羧酸的溶液。
二羧酸可以施用于待保護(hù)的植物或作物的種子和/或幼苗。本發(fā)明的含有二羧酸的除草組合物可以特別地以水溶液或顆粒的形式存在。這些組合物除了活性二羧酸外,還可以含有來(lái)自K2HPO4或KH2PO4的離子,一種或多種填料如二氧化硅、粘土、高嶺土或滑石,以及一種或多種表面活性劑如十二烷基苯或木質(zhì)素磺酸鈣(calcium lignosulfonate)。在L形式的蘋(píng)果酸的情況下,其可以通過(guò)化學(xué)合成或直接由以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)的細(xì)菌菌株巴西固氮螺菌L4產(chǎn)生。在這種情況下,可以分離酸或者除草組合物可以直接含有細(xì)菌培養(yǎng)物上清液。培養(yǎng)物上清液可以通過(guò)將細(xì)菌置于任何合適的培養(yǎng)基中獲得。可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且特別描述于Nelson and Knowles,1978,Can J.Microbiol.24:1395–1403中的巴西固氮螺菌細(xì)菌的生長(zhǎng)條件。特別地,生長(zhǎng)將在26至32℃的溫度,通常在28℃的溫度下在含有用于細(xì)菌生長(zhǎng)的鹽、營(yíng)養(yǎng)物和碳源的緩沖水性介質(zhì)中進(jìn)行。作為鹽的實(shí)例,可以提及NaCl、K2HPO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、CaCl2、NH4Cl。作為營(yíng)養(yǎng)物的實(shí)例,可以提及Na2MoO4、MnSO4、H3BO3、CuSO4、ZnSO4、FeEDTA、酵母提取物、生物素。作為碳源的實(shí)例,可以特別提及葡萄糖、蘋(píng)果酸鹽和果糖。作為這種培養(yǎng)基的實(shí)例,可以提及Nfb和Nfb*培養(yǎng)基,特別是在Nelson and Knowles,1978,Can.J.Microbiol.24:1395–1403and Vial et al.,2006,J.Bacteriol.188:5364–5373中所描述的。
還可以將以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)并且產(chǎn)生的活性二羧酸中的一種的菌株巴西固氮螺菌L4,直接應(yīng)用于待保護(hù)的植物的種子或作物或待保護(hù)的土壤以對(duì)抗全寄生植物和半寄生植物的生長(zhǎng),并由此直接原位產(chǎn)生二羧酸。此外,以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)且在本發(fā)明的背景下使用用于抑制玄參目特別是獨(dú)腳金和/或列當(dāng)?shù)娜纳虬爰纳参锏纳L(zhǎng)的菌株巴西固氮螺菌,具有用于作物改良的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗€能夠刺激植物生長(zhǎng)并能夠產(chǎn)生用于農(nóng)業(yè)利益的植物的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑(Bouillant et al.,1997,C.R.Acad.Sci.320:159–162)。因此,本發(fā)明提出使用以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)菌株巴西固氮螺菌L4,產(chǎn)生用于待受到保護(hù)的農(nóng)作物或農(nóng)藝學(xué)利益植物的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑以對(duì)抗全寄生或半寄生植物的生長(zhǎng)。表述“植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑”是指促進(jìn)感興趣植物生長(zhǎng)的試劑。通過(guò)改變感興趣的植物的根系統(tǒng)結(jié)構(gòu)顯示了以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)菌株巴西固氮螺菌L4的這種效果,其在出版物ouillant et al.,1997,C.R.Acad.Sci.320:159–162中進(jìn)行了描述。特別地,可以用農(nóng)作物或農(nóng)藝學(xué)利益植物特別選自玉米(corn)、水稻(rice)、小麥(wheat)、高粱(sorghum)、豇豆(cow pea)、煙草(tobacco)、向日葵(sunflower)、油菜籽(rapeseed)、卷心菜(cabbage)、番茄(tomato)、茄子(eggplant)、馬鈴薯(potato)、胡椒(pepper)、芹菜(celery)、豆(bean)等,獲得植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑。
特別地,可以使用以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)菌株巴西固氮螺菌的細(xì)菌來(lái)包被這種農(nóng)作物或農(nóng)藝學(xué)利益植物的種子。在這種情況下,將細(xì)菌引入構(gòu)成用于農(nóng)作物或農(nóng)藝學(xué)利益植物的種子包衣的基質(zhì)中。該包衣可以含有一種或多種組分,例如泥炭、珍珠巖、阿拉伯樹(shù)膠、羧甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、殼聚糖或藻酸鹽。所述細(xì)菌將以足以獲得所需效果的量使用,并且特別是足以阻止玄參目(特別是獨(dú)腳金和/或列當(dāng))的全寄生或半寄生植物的種子萌發(fā),和/或足以抑制玄參目(特別是獨(dú)腳金和/或列當(dāng))的全寄生或半寄生植物的萌發(fā)種子的胚根(procaulome或radicle)的延長(zhǎng),和/或足以刺激農(nóng)作物或農(nóng)藝學(xué)利益植物的生長(zhǎng)。優(yōu)選地,每克待保護(hù)的和/或待促進(jìn)其生長(zhǎng)的農(nóng)作物或農(nóng)藝學(xué)利益植物的種子將使用3×107個(gè)細(xì)菌細(xì)胞。
因此,在本發(fā)明的上下文中提出的用于控制玄參目(特別是獨(dú)腳金和/或列當(dāng))的全寄生或半寄生植物生長(zhǎng)的包含2至5個(gè)碳原子的二羧酸可以被種子生產(chǎn)者用于包被他們的種子,還被植物藥理學(xué)公司使用,用于常規(guī)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域(通過(guò)化學(xué)方法合成包含2至5個(gè)碳原子的二羧酸)和有機(jī)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域(通過(guò)活生物體生產(chǎn)活性劑,特別是在L形式的蘋(píng)果酸的情況)。
參照附圖由下面提到的制備和應(yīng)用實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明,但這決不限制本發(fā)明。
圖1顯示了代表在Nfb*培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的巴西固氮螺菌L4菌株上清存在下和在含L-蘋(píng)果酸(2mg/mL)的磷酸鹽緩沖液(50mM)存在下,微量滴定板中所獲得的對(duì)紫獨(dú)腳金生長(zhǎng)的作用的照片。
圖2顯示了巴西固氮螺菌L4菌株上清對(duì)紫獨(dú)腳金和分枝列當(dāng)種子的萌發(fā)百分率(A)和對(duì)紫獨(dú)腳金和分枝列當(dāng)種子的procaulome長(zhǎng)度(B)的作用。
顯示了在體外和/或土壤微環(huán)境中圖中的二酸和命名為L(zhǎng)4以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)的細(xì)菌菌株巴西固氮螺菌的培養(yǎng)物上清液對(duì)寄生植物獨(dú)腳金和列當(dāng)?shù)幕钚浴?/p>
·產(chǎn)品的制備:
對(duì)于培養(yǎng)物上清液:以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)菌株巴西固氮螺菌L4在Nfb*培養(yǎng)基(MgSO4,7H2O 100mg/L,CaCl2,2H2O 13mg/L,NaCl 175mg/L,Na2MoO4,2H2O 1mg/L,MnCl2,4H2O 3.5mg/L,KH2PO4 600mg/L,K2HPO4 900mg/L,生物素1mg/L,Fe–EDTA 65.6mg/L,胰蛋白胨250mg/L,酵母提取物125mg/L)(Nelson and Knowles,1978,Can J.Microbiol.24:1395–1403,Vial et al.,2006,J.Bacteriol.188:5364–5373)在28℃下培養(yǎng)16小時(shí);離心培養(yǎng)物,回收上清液并在0.2μm過(guò)濾器上過(guò)濾滅菌。進(jìn)行菌株巴西固氮螺菌L4的上清液的生物導(dǎo)向純化(色譜分級(jí)分離偶聯(lián)級(jí)分對(duì)抗獨(dú)腳金的除草活性的生物測(cè)試)。在顯示除草活性的級(jí)分中,與化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品比較,通過(guò)質(zhì)譜來(lái)鑒定C4二羧酸。純化的化合物和蘋(píng)果酸(化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品)的質(zhì)譜鑒定使得可以鑒定活性分子是蘋(píng)果酸。圓二色性檢測(cè)器顯示了L-蘋(píng)果酸的存在。
通過(guò)制備濃度為1-20mg/mL的所選二酸的水溶液或磷酸鹽緩沖液(50mM,pH 7)溶液,測(cè)試二酸對(duì)寄生植物獨(dú)腳金和列當(dāng)?shù)幕钚浴?/p>
·對(duì)全寄生或半寄生植物紫獨(dú)腳金和分枝列當(dāng)測(cè)試除草效果:
1.在12孔微量滴定板中,將濾紙(Whatman 3)置于孔的底部并用無(wú)菌水潤(rùn)濕。在每個(gè)孔中,將全寄生或半寄生植物的約30個(gè)經(jīng)滅菌的種子(用70%乙醇,然后1%(w/v)Ca(ClO)2和20漂洗,然后用水徹底漂洗)置于濾紙的表面。在30℃、黑暗中孵育10天后,在萌發(fā)刺激劑GR24的存在下,加入遞增量的二酸或培養(yǎng)物上清液。在30℃下培養(yǎng)3天后,使用偶聯(lián)有相機(jī)的顯微鏡(macroscope),在二酸或培養(yǎng)物上清液存在下將寄生植物的發(fā)育與陰性對(duì)照(水,磷酸鹽緩沖液或無(wú)菌培養(yǎng)基)進(jìn)行比較。測(cè)量全寄生或半寄生植物的胚根(procaulome)的長(zhǎng)度,以顯示所測(cè)試產(chǎn)品的植物毒性能力。所有結(jié)果示于下表1中。
表1:各種二羧酸對(duì)微量滴定板中紫獨(dú)腳金生長(zhǎng)的影響
1–:無(wú)抑制胚根(procaulome)尺寸>0.8mm);+:弱抑制胚根(procaulome)尺寸為0.2-0.8mm);++:強(qiáng)抑制胚根(procaulome)尺寸<0.2mm)
圖1呈現(xiàn)的圖代表了在Nfb*中生長(zhǎng)的菌株巴西固氮螺菌L4的上清液存在下和在含L-蘋(píng)果酸(2mg/mL)的磷酸鹽緩沖液存在下,所獲的對(duì)微量滴定板中的紫獨(dú)腳金生長(zhǎng)的作用,并且顯示了它們對(duì)全寄生或半寄生植物的procaulome生長(zhǎng)的抑制作用。
圖2顯示了菌株巴西固氮螺菌L4的上清液對(duì)紫獨(dú)腳金和分枝列當(dāng)?shù)姆N子萌發(fā)百分比(A)和對(duì)紫獨(dú)腳金和分枝列當(dāng)?shù)姆N子胚根(procaulome)長(zhǎng)度(B)的影響。
結(jié)論:觀察到以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)的菌株巴西固氮螺菌L4的培養(yǎng)物上清液能夠體外終止全寄生植物獨(dú)腳金和列當(dāng)?shù)呐吒?procaulome)延長(zhǎng)(在微量滴定板中的生物測(cè)定,圖1和2),并且在受控條件下抑制微環(huán)境中高粱作物中獨(dú)腳金的生長(zhǎng)(Bouillant et al.,1997,C.R.Acad.Sci.320:159–162)。通過(guò)合適的色譜法分離了涉及該作用的分子,然后通過(guò)質(zhì)譜法通過(guò)與化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品比較進(jìn)行鑒定。還顯示多種二羧酸有效地控制玄參目,特別是獨(dú)腳金和/或列當(dāng)?shù)娜纳虬爰纳参锏纳L(zhǎng)(表1)。
2.在遞增量的蘋(píng)果酸(2和20g/L)或培養(yǎng)物上清液的存在下,將紫獨(dú)腳金種子(約100粒種子/盆)和高粱種子(1粒種子/盆)同時(shí)置于土壤微環(huán)境,然后在溫室或田地中生長(zhǎng)。
在培養(yǎng)2個(gè)月后,目測(cè)估計(jì)獨(dú)腳金幼苗的出現(xiàn)。通過(guò)與不添加蘋(píng)果酸或培養(yǎng)上清液的對(duì)照相比較來(lái)估計(jì)植物毒性能力。在2g/L蘋(píng)果酸存在下觀察到與對(duì)照條件相比已經(jīng)出現(xiàn)的獨(dú)腳金幼苗數(shù)量減少22%,在20g/L蘋(píng)果酸存在下觀察到90%的減少。在細(xì)菌上清液的存在下,觀察到與對(duì)照條件相比獨(dú)腳金數(shù)目減少58%。
3.植物生長(zhǎng)促進(jìn)作用的結(jié)果
在Bouillant et al.,1997C.R.Acad.III Sci.Vie 320:159–162中提出了以編號(hào)I-4830保藏在CNCM(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes,France)細(xì)菌菌株巴西固氮螺菌L4的植物生長(zhǎng)促進(jìn)作用。