根肿病是一种世界范围内的土传病害,由根肿菌侵染大白菜等十字花科植物所致。抗菌物质(phytoanticipins)是植物在受到微生物攻击之前,存在于植物中的一类具有抗菌活性的低分子量次生代谢产物。目前,关于根肿病防控的研究多集中于分子层面,对于根肿菌胁迫下大白菜根中抗菌物质的研究鲜有报道。本研究通过各种色谱分离技术并结合现代波谱学的方法,分离鉴定了根肿菌胁迫下大白菜根中的化学成分,并通过抑菌活性和植物毒活性试验鉴定了其中主要抗菌物质的活性。主要研究成果如下:1.从根肿菌侵染的大白菜根中分离鉴定出化学成分12个,其中吲哚类成分5个(吲哚-3-丙酸、吲哚-3-羧酸、吲哚-3-乙腈、吲哚-3-甲醛、Arvelexin),苯丙素类3个(对羟基苯丙酸、N-(2-苯乙基)乙酰胺、苯丙酸),脂肪酸甲酯类4个(二十碳五烯酸甲酯、十八碳三烯酸甲酯、二十碳四烯酸甲酯、十八碳二烯酸甲酯)。2.针对3种真菌(禾谷镰刀菌、玉米弯孢叶霉病菌、白色念珠菌)和1种细菌(金黄色酿脓葡萄球菌)的抑菌活性筛选发现,苯丙素类化合物对以上微生物没有明显的抑制作用。脂肪酸甲酯类化学成分只对禾谷镰刀菌有较弱的抑制作用,而吲哚类化学成分对真菌和细菌都有抑制。其中,吲哚-3-羧酸对玉米弯孢叶霉病菌的最高抑制率达79%,吲哚-3-乙腈对白色念珠菌的最高抑制率为66%。因此,吲哚类化合物为根肿菌胁迫下大白菜根中主要的抗菌物质(phytoanticipins)。3.比较大白菜抗根肿病品种‘222’和4个大白菜感病品种(3-2、CN-1、CN-2、ECD05)的根部吲哚类抗菌物质的含量发现,抗、感基因型植株在受到根肿菌侵染后抗菌物质的含量变化有差异。抗病品种‘222’在根肿菌侵染中后期(4周-6周),吲哚-3-乙腈、吲哚-3-羧酸和吲哚-3-丙酸的含量明显升高。根肿菌侵染前期(1周和2周),Arvelexin在抗病品种‘222’中浓度较高。在根肿菌侵染的第3周,感病品种‘CN-1’中吲哚-3-丙酸浓度显著升高,而在其余感病品种中均没有检测到抗菌物质对于根肿菌胁迫的响应。4.为进一步鉴定这些抗菌物质的植物毒活性,本研究测定了三种主要的吲哚类抗菌物质(吲哚-3-乙腈、吲哚-3-羧酸、吲哚-3-丙酸)对大白菜种子萌发和苗期生物量的影响。结果发现这三种吲哚类抗菌物质均能够抑制大白菜种子萌发和幼苗生长。通过本研究得出结论:吲哚类化合物为大白菜植株中主要的抗菌物质,其在对微生物有抑制作用的同时,对植株本身的生长也有一定影响。