大豆品种的挥发性化合物谱：从花朵释放到植物-病原体相互作用

《Plant and Soil》：Volatilome profiles of soybean cultivars: from floral emissions to plant–pathogen interaction

大豆抗病性差异与病原菌互作中挥发性有机物（VOCs）的动态特征及其抑菌机制研究。通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析病原菌、花器官及接种后根系的VOCs谱，发现1-辛烯-3-醇是病原菌主要挥发物，接种显著改变感病品种根系VOCs组成，而部分抗性品种根系及根际VOCs可抑制病原菌生长。

　　

摘要

背景与目的

Fusarium tucumaniae是一种土壤传播的病原体，它通过根部感染大豆植物（Glycine max），并在易感品种中引发猝死综合征（SDS）。研究F. tucumaniae与两种具有不同SDS抗性水平的大豆基因型根系在地下相互作用过程中挥发性有机化合物（VOCs）的作用，有助于理解大豆的先天免疫机制，从而预防SDS感染。此外，还分析了大豆花产生的VOCs，以了解不同基因型之间的VOC组成多样性。

方法

采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱（GC–MS）技术，对F. tucumaniae、大豆花和根系、以及被F. tucumaniae>感染的大豆根系及其根际环境的挥发性化合物组成进行了分析。随后，还评估了部分已鉴定VOCs的潜在抗真菌特性。

结果

1-辛烯-3-醇是F. tucumaniae>释放的最丰富化合物。在大豆花产生的VOCs中，醛类和醇类化合物占主导地位；这些化合物也存在于未接种病原体的易感品种的根系中。F. tucumaniae>的感染显著降低了醛类物质的含量，但增加了酮类物质的含量。有趣的是，未接种病原体的部分抗性品种根系释放的VOCs受真菌感染的影响较小，其中一些分子在该品种的根际环境中也能被检测到，并且被发现能够抑制F. tucumaniae>的生长。

结论

大豆的VOC排放受植物器官、基因型以及对病原体接种反应的影响。特别是，其中一些VOCs可作为预防和控制SDS的有希望的候选物质。