萵苣霜霉病的傅里葉變換紅外光譜分析

楊春艷+劉飛+梁云峰+吉恒

摘要:利用傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)技術(shù)測(cè)定了成株期萵苣(Lactuca sativa L.var.angustana Irish)正常植株和霜霉病植株的葉片、食用莖、主根和須根4個(gè)部位的紅外光譜。結(jié)果表明,兩種植株葉片和食用莖中的主要成分均為蛋白質(zhì)、多糖和脂類物質(zhì),須根中的主要物質(zhì)成分為纖維素和木質(zhì)素,正常植株主根中的主要成分是纖維素、木質(zhì)素和脂類物質(zhì),霜霉病主根中的主要成分是纖維素、木質(zhì)素和蛋白質(zhì);與正常植株相比,霜霉病植株葉片中蛋白質(zhì)和多糖的組成或結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,且脂類和多糖類物質(zhì)相對(duì)含量有所增加,食用莖中蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)的相對(duì)含量均低于正常植株,而多糖類物質(zhì)相對(duì)含量則高于正常植株,主根和須根中纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量均低于正常植株,但主根中木質(zhì)素與纖維素的相對(duì)含量的則高于正常植株。FTIR可以區(qū)分霜霉病對(duì)萵苣植株不同部位的影響,有望為萵苣霜霉病的研究提供光譜信息。

關(guān)鍵詞:萵苣(Lactuca sativa L.var. angustana Irish);傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR);霜霉病

中圖分類號(hào):S636.2;O657.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2014)10-2431-04

Analyzing Lettuce Downy Mildew with Fourier Transform Infrared Spectroscopy

YANG Chun-yan1, LIU Fei1, LIANG Yun-feng2, JI Heng3

(1.Department of Physics,Yuxi Normal University,Yuxi653100,Yunnan,China; 2.Agricultural Economics Management Service Centre of Yuanjiang,Yuanjiang653300,Yunnan,China;3.Tonghai No.2 Middle School,Tonghai652701,Yunnan,China)

Abstract:Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to obtain the spectra of leaf, edible stem, taproot and fibrous roots of normal and downy mildew lettuce plants at the adult stage. The results showed that for normal and downy mildew lettuce plants, the main components of leaves and edible stem were protein, carbohydrates and lipids. For fibrous roots, the main components were cellulose and lignin. For taproots of normal plants,the main components were cellulose,lignin and lipids, but cellulose, lignin and protein were the main components of downy mildew plants. Relative to normal plants,the structure of carbohydrates and protein in leaves was changed. The relative content of lipids and carbohydrates increased. Protein and lipids in edible stems was decreased while carbohydrates was increased. Cellulose and lignin in taproot and fibrous roots were decreased. The ratio of the relative content of lignin to that of cellulose in mildew plants was higher than that in normal plants. It is indicated that FTIR could be used to study effects of the downy mildew on different parts of the lettuce, providing spectroscopy information for studying lettuce downy mildew.

Key words:lettuce(Lactuca sativa L.var.angustana Irish); fourier transform infrared spectroscopy; downy mildew

基金項(xiàng)目:云南省教育廳基金項(xiàng)目(2013Y480)

萵苣(Lactuca sativa L.var.angustana Irish)屬菊科(Asteraceae)萵苣屬(Lactuca),為一、二年生草本植物,是以萵苣中肥大莖部為食用部分的變種,含有較多的維生素及礦物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)豐富,是大眾喜食的蔬菜之一。萵苣霜霉病俗稱火風(fēng),是由萵苣盤(pán)梗霉(Bremia lactucae)引起的一種真菌性病害,是萵苣的主要病害之一[1]。幼苗發(fā)病后變黃枯死,成年株從下部老葉或成熟葉片開(kāi)始發(fā)病,逐漸向上部葉片擴(kuò)展。發(fā)病初期,葉片由于葉綠素被破壞,局部產(chǎn)生淡綠色病斑,邊緣不明顯,擴(kuò)大后受葉脈限制而呈近圓形或不規(guī)則形淡黃色病斑。病害發(fā)展至末期,病斑相連,葉片組織壞死,全株葉片相繼干枯死亡,嚴(yán)重時(shí),全田呈現(xiàn)一片焦枯[2]。潮濕時(shí),葉片背面產(chǎn)生白色霜狀霉層,有時(shí)正面也會(huì)有霉層[3]。發(fā)病植株生長(zhǎng)發(fā)育緩慢,至葉片焦枯時(shí),莖部發(fā)育即完全停止,使得栽培的萵苣不得不提前收獲[2]。關(guān)于萵苣霜霉病的發(fā)生、鑒定、防治及生態(tài)調(diào)控已有國(guó)內(nèi)不少報(bào)道[1-4],但很少有關(guān)于反應(yīng)病菌的化學(xué)組成信息或病菌對(duì)染病植株化學(xué)組成信息影響的研究。

傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)技術(shù)是一種能提供分子化學(xué)結(jié)構(gòu)信息的技術(shù),可對(duì)樣品進(jìn)行定性和定量的無(wú)損分析,根據(jù)紅外吸收光譜的峰位和峰強(qiáng)可以鑒定有機(jī)化合物及官能團(tuán)的存在和定量地計(jì)算各化學(xué)組分在樣品中的相對(duì)含量[5]。目前,FTIR技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)作物病害研究[6-8],但紅外光譜法研究萵苣病害方面還未見(jiàn)報(bào)道。本研究以傅里葉變換紅外光譜測(cè)定了成株期正常萵苣和霜霉病萵苣4個(gè)不同部位的紅外光譜,并比較了萵苣正常植株和霜霉病植株同一部位所含化學(xué)信息的差異,以期為萵苣霜霉病的防治提供一定的參考。

1材料與方法

1.1材料

正常萵苣植株和霜霉病萵苣植株均采自云南省玉溪市紅塔區(qū)北城鎮(zhèn)農(nóng)田,并經(jīng)農(nóng)職專業(yè)技術(shù)人員鑒定。

1.2儀器設(shè)備和測(cè)試條件

紅外光譜儀為美國(guó)PE公司生產(chǎn)的Frontier型傅里葉變換紅外光譜儀,裝備DTGS檢測(cè)器,掃描次數(shù)為16次,掃描范圍為4 000~400 cm-1,分辨率為4 cm-1,光譜數(shù)據(jù)經(jīng)OMNIC 8.0軟件處理。

1.3樣品制備及光譜預(yù)處理

樣品經(jīng)除去泥土,自然晾干,保存待測(cè)。取樣時(shí)葉片、食用莖、主根和須根均取相同或相近部位,將樣品放入瑪瑙研缽研磨為細(xì)粉,再加入溴化鉀溶劑攪磨均勻,然后壓片測(cè)定光譜。所有光譜都已扣除背景光,并使用OMNIC 8.0軟件進(jìn)行自動(dòng)基線校正、自動(dòng)平滑和歸一化處理。

2結(jié)果與分析

2.1萵苣正常植株與霜霉病植株葉片的紅外光譜圖比較分析

圖1為萵苣正常植株和霜霉病植株葉片的紅外光譜圖,其中圖1a是正常植株的葉片光譜圖,圖1b和圖1c分別是霜霉病植株葉片無(wú)病斑處和病斑處的光譜圖,光譜圖都以1 636 cm-1附近吸收峰為參考進(jìn)行了歸一化處理。在3 330 cm-1附近出現(xiàn)的強(qiáng)而寬的峰屬羥基O-H和氨基N-H伸縮振動(dòng)峰。2 962、2 924和2 856 cm-1附近吸收峰主要來(lái)自脂類、多糖、蛋白質(zhì)中亞甲基和甲基反對(duì)稱伸縮振動(dòng)及亞甲基的對(duì)稱伸縮振動(dòng)[8]。正常植株葉片光譜中,1 735 cm-1附近峰為脂類羰基C=O伸縮振動(dòng)峰,說(shuō)明樣品中含有脂類物質(zhì);1 636 cm-1附近峰為光譜最強(qiáng)峰,主要來(lái)自酰胺Ⅰ帶吸收,歸屬C=O的伸縮振動(dòng)[9],由于未出現(xiàn)1 540 cm-1附近吸收峰,故可判斷萵苣葉片中含有的酰胺大多為叔酰胺[10],1 414 cm-1附近吸收峰為甲基C-H剪式振動(dòng)峰[8],1 258 cm-1附近弱峰為酰胺Ⅲ帶中C-N伸縮振動(dòng)峰、N-H彎曲振動(dòng)峰和脂類化合物中C-O伸縮振動(dòng)峰的疊加[7],說(shuō)明樣品中含有蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì);由1 152 cm-1附近吸收峰和1 098、1 073 cm-1附近雙峰組成的依次增強(qiáng)的階梯寬峰,主要是多糖類物質(zhì)中C-O和C-O-C的伸縮振動(dòng)峰[7]。葉片光譜的上述特征,表明葉片的主要成分為蛋白質(zhì)、多糖和脂類物質(zhì)。

在霜霉病葉片(病斑附近和病斑處)的光譜中,反映蛋白質(zhì)酰胺Ⅰ帶C=O伸縮振動(dòng)吸收峰的峰位向波數(shù)低的方向發(fā)生移動(dòng),且峰強(qiáng)由正常植株光譜中的最強(qiáng)峰變?yōu)榈诙?qiáng)峰,而反映羥基O-H和氨基N-H伸縮振動(dòng)吸收峰峰強(qiáng)則由正常植株中的第二強(qiáng)峰變?yōu)樽顝?qiáng)峰;1 735 cm-1附近峰稍有增強(qiáng),說(shuō)明脂類物質(zhì)相對(duì)含量有所增加;1 256 cm-1附近吸收峰強(qiáng)度增強(qiáng),結(jié)合酰胺I帶C=O伸縮振動(dòng)吸收峰變化情況,說(shuō)明蛋白質(zhì)物質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化;在1 200~1 000 cm-1多糖振動(dòng)區(qū),吸收峰峰位均向波數(shù)低的方向發(fā)生移動(dòng),且強(qiáng)度均有增加,其中以1 057 cm-1附近增加較顯著,說(shuō)明多糖類物質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)有變化。結(jié)果表明,萵苣正常葉片和霜霉病葉片中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均為蛋白質(zhì)、多糖和脂類,但霜霉病影響了萵苣葉片中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)及相對(duì)含量。

2.2萵苣正常植株與霜霉病植株食用莖的紅外光譜圖比較分析

圖2為萵苣正常植株和霜霉病植株食用莖的紅外光譜,其中圖2d為正常植株食用莖的光譜圖,圖2e為霜霉病植株食用莖的光譜圖,光譜圖都以3 370 cm-1附近吸收峰為參考進(jìn)行了歸一化處理。在正常植株食用莖的光譜中,以3 377 cm-1為中心的強(qiáng)寬峰為光譜最強(qiáng)峰,2 930 cm-1附近峰主要來(lái)自脂類、蛋白質(zhì)和多糖中甲基的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收,1 738 cm-1附近峰來(lái)自脂類的羰基伸縮振動(dòng),由于峰強(qiáng)較弱,易被干擾[11],1 633 cm-1附近寬峰歸屬酰胺Ⅰ帶中C=O伸縮振動(dòng)峰[7],1 405和1 390 cm-1雙峰歸屬C-H剪式振動(dòng)峰,1 251 cm-1弱寬峰為蛋白質(zhì)酰胺Ⅲ帶中C-N和N-H及脂類化合物中C-O伸縮振動(dòng)峰的疊加[7],1 101至1 059 cm-1寬峰主要為多糖類物質(zhì)中C-O-C的伸縮振動(dòng)峰[12],其中1 059 cm-1附近峰為光譜第二強(qiáng)峰,922、870、822、778 cm-1附近顯示的多個(gè)弱吸收峰為纖維素中糖環(huán)振動(dòng)產(chǎn)生的[13],其中870和778 cm-1峰為苯環(huán)上=CH面外彎曲振動(dòng)的吸收峰[5]。光譜特征表明,萵苣正常植株食用莖的主要成分是多糖、蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)。

在霜霉病植株食用莖的光譜中,反映脂類羰基C=O伸縮振動(dòng)的吸收峰峰位與正常植株相同,但相對(duì)吸收強(qiáng)度明顯下降,反映酰胺Ⅰ帶和酰胺Ⅲ帶吸收的吸收峰均向波數(shù)高的方向發(fā)生了約26 cm-1移動(dòng),且相對(duì)強(qiáng)度分別下降0.19和0.17。在1 500~1 200 cm-1區(qū)域,反映C-H彎曲振動(dòng)的吸收峰峰形由雙峰變?yōu)榧夥?且峰位移至1 445 cm-1處。在1 200~1 000 cm-1區(qū)域,也顯示了兩個(gè)吸收峰,但峰位分別位于1 131和1 032 cm-1。在1 000~700 cm-1區(qū)域,只顯示了3個(gè)階梯減弱的吸收峰937、880和832 cm-1,其中937和880 cm-1處相對(duì)峰強(qiáng)比正常植株食用莖的強(qiáng),而832 cm-1附近的則比正常植株的弱。光譜特征表明,霜霉病植株食用莖中的主要成分是多糖和蛋白質(zhì)。

兩種植株食用莖光譜的差異表明,霜霉病植株的食用莖中蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)的相對(duì)含量比正常植株中有下降,以脂類物質(zhì)相對(duì)含量下降尤為明顯,由0.362降至0.107;而多糖類物質(zhì)的相對(duì)含量比正常植株中高。

2.3萵苣正常植株與霜霉病植株主根的紅外光譜圖比較分析

圖3為萵苣正常植株和霜霉病植株主根的紅外光譜圖,其中圖3f為正常植株的主根光譜圖,圖3g為霜霉病植株的主根光譜圖,光譜圖均以1 059 cm-1附近吸收峰為參考進(jìn)行了歸一化處理。在正常植株主根光譜中,1 742 cm-1峰歸屬纖維素中羰基和脂類中羰基伸縮振動(dòng),1 640 cm-1附近是木質(zhì)素中羰基伸縮振動(dòng)峰[7],1 381 cm-1附近尖峰為O-H彎曲振動(dòng)峰[14],1 335 cm-1屬紫丁香基、CH2彎曲振動(dòng)峰[7],1 248 cm-1是木質(zhì)素酚醚鍵C-O-C伸縮振動(dòng)[15]。 1 149、1 104、1 059和1 027 cm-1附近顯示的4個(gè)階梯增強(qiáng)的吸收峰,主要是纖維素中C-O-C及C-O伸縮振動(dòng)峰[7],其中1 059 cm-1峰為光譜最強(qiáng)峰。在825、765、669、608和535 cm-1附近顯示系列弱吸收峰,主要是纖維素、木質(zhì)素中糖環(huán)振動(dòng)產(chǎn)生的[13],其中825 cm-1和765 cm-1分別是木質(zhì)素中C-H平面彎曲振動(dòng)[16]和苯環(huán)上=CH面外彎曲振動(dòng)的吸收峰[5]。光譜特征表明,萵苣正常植株主根中的主要成分是纖維素、木質(zhì)素和脂類物質(zhì)。

在萵苣霜霉病植株主根的光譜中,反映纖維素和木質(zhì)素中羰基C=O伸縮振動(dòng)的吸收峰相對(duì)強(qiáng)度均明顯下降,且與正常植株相比,前者的吸收峰峰位向低波數(shù)方向移動(dòng)了4 cm-1,說(shuō)明霜霉病植株主根中木質(zhì)素與纖維素的相對(duì)含量比高于正常植株[17],后者則向波數(shù)高的方向移動(dòng)了4 cm-1;1 604 cm-1附近增加了反映酰胺Ⅰ帶C=O伸縮振動(dòng)和N-H彎曲振動(dòng)的吸收峰,說(shuō)明霜霉病植株主根中含有蛋白質(zhì)類物質(zhì);反映甲基C-H剪式振動(dòng)吸收峰峰位向高波數(shù)方向移動(dòng)至1 445 cm-1,成為光譜最強(qiáng)峰,這可能是由增加的蛋白質(zhì)類物質(zhì)引起的;在1 200~1 000 cm-1區(qū)域,只顯示了1 118和1 045 cm-1吸收峰,且相對(duì)強(qiáng)度均比正常植株主根中的明顯下降。光譜特征表明,霜霉病植株主根中的主要成分為木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和纖維素。

兩種主根光譜差異表明,霜霉病植株主根中纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量均比正常植株中低,但木質(zhì)素與纖維素相對(duì)含量之比高于正常植株中,霜霉病主根中蛋白質(zhì)類物質(zhì)含量增高。

2.4萵苣正常植株與霜霉病植株須根的紅外光譜圖比較分析

圖4為正常植株和霜霉病植株須根的紅外光譜圖,其中圖4 h為正常植株須根的光譜圖,圖4i為霜霉病植株須根的光譜圖,光譜圖都以1 034 cm-1附近吸收峰為參考進(jìn)行了歸一化處理。萵苣正常植株與霜霉病植株須根的光譜顯示,須根的主要成分是纖維素和木質(zhì)素。其光譜差異主要表現(xiàn)在:①在3 392、2 927、1 739、1 643和1 385 cm-1附近的吸收峰,霜霉病植株均比正常植株強(qiáng),而在1 252、1 108、1 053、881、535和472 cm-1處均比正常植株弱。②在1 200~1 000 cm-1范圍,霜霉病植株顯示了1 108和1 053 cm-1吸收峰,正常植株須根則顯示了1 072和1 034 cm-1吸收峰,說(shuō)明多糖類物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。③霜霉病植株須根的光譜在1 443 cm-1處顯示了強(qiáng)吸收,而正常植株在此位置無(wú)吸收峰,這可能與多糖類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。④在霜霉病植株須根光譜中,表征纖維素中羰基吸收的1 740 cm-1附近吸收峰峰位與正常植株須根光譜相比,向低波數(shù)方向發(fā)生了移動(dòng),說(shuō)明霜霉病光譜須根中纖維素與木質(zhì)素的相對(duì)含量低于正常植株[17]。另外,在光譜的低波數(shù)區(qū)域出現(xiàn)了多個(gè)吸收峰,正常植株須根的光譜有692、525、468 cm-1,霜霉病植株須根光譜中有621、535、472 cm-1,這些都是無(wú)機(jī)化合物的吸收峰。這些吸收峰結(jié)合光譜中出現(xiàn)的1 034cm-1等吸收峰,構(gòu)成了高嶺土的特征吸收峰[5,18],說(shuō)明樣品中含有高嶺土,這可能是須根表面附帶少量泥土引起的。

3小結(jié)

通過(guò)對(duì)成株期萵苣正常植株和萵苣霜霉病植株葉片、食用莖、主根和須根的光譜測(cè)試和分析,結(jié)果反映了霜霉病對(duì)萵苣不同部位的影響。病菌的侵染,既改變了病害植株葉片、食用莖、須根和主根中物質(zhì)成分的相對(duì)含量,同時(shí)還改變了主根的物質(zhì)組分。結(jié)果表明,傅里葉變換紅外光譜可以分析判斷正常萵苣和霜霉病萵苣同一部位所含的化學(xué)信息差異,從分子水平上揭示了霜霉病對(duì)萵苣不同部位的影響,有望為萵苣霜霉病的防治研究提供參考。 參考文獻(xiàn):

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兩種主根光譜差異表明,霜霉病植株主根中纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量均比正常植株中低,但木質(zhì)素與纖維素相對(duì)含量之比高于正常植株中,霜霉病主根中蛋白質(zhì)類物質(zhì)含量增高。

2.4萵苣正常植株與霜霉病植株須根的紅外光譜圖比較分析

圖4為正常植株和霜霉病植株須根的紅外光譜圖,其中圖4 h為正常植株須根的光譜圖,圖4i為霜霉病植株須根的光譜圖,光譜圖都以1 034 cm-1附近吸收峰為參考進(jìn)行了歸一化處理。萵苣正常植株與霜霉病植株須根的光譜顯示,須根的主要成分是纖維素和木質(zhì)素。其光譜差異主要表現(xiàn)在:①在3 392、2 927、1 739、1 643和1 385 cm-1附近的吸收峰,霜霉病植株均比正常植株強(qiáng),而在1 252、1 108、1 053、881、535和472 cm-1處均比正常植株弱。②在1 200~1 000 cm-1范圍,霜霉病植株顯示了1 108和1 053 cm-1吸收峰,正常植株須根則顯示了1 072和1 034 cm-1吸收峰,說(shuō)明多糖類物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。③霜霉病植株須根的光譜在1 443 cm-1處顯示了強(qiáng)吸收,而正常植株在此位置無(wú)吸收峰,這可能與多糖類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。④在霜霉病植株須根光譜中,表征纖維素中羰基吸收的1 740 cm-1附近吸收峰峰位與正常植株須根光譜相比,向低波數(shù)方向發(fā)生了移動(dòng),說(shuō)明霜霉病光譜須根中纖維素與木質(zhì)素的相對(duì)含量低于正常植株[17]。另外,在光譜的低波數(shù)區(qū)域出現(xiàn)了多個(gè)吸收峰,正常植株須根的光譜有692、525、468 cm-1,霜霉病植株須根光譜中有621、535、472 cm-1,這些都是無(wú)機(jī)化合物的吸收峰。這些吸收峰結(jié)合光譜中出現(xiàn)的1 034cm-1等吸收峰,構(gòu)成了高嶺土的特征吸收峰[5,18],說(shuō)明樣品中含有高嶺土,這可能是須根表面附帶少量泥土引起的。

3小結(jié)

通過(guò)對(duì)成株期萵苣正常植株和萵苣霜霉病植株葉片、食用莖、主根和須根的光譜測(cè)試和分析,結(jié)果反映了霜霉病對(duì)萵苣不同部位的影響。病菌的侵染,既改變了病害植株葉片、食用莖、須根和主根中物質(zhì)成分的相對(duì)含量,同時(shí)還改變了主根的物質(zhì)組分。結(jié)果表明,傅里葉變換紅外光譜可以分析判斷正常萵苣和霜霉病萵苣同一部位所含的化學(xué)信息差異,從分子水平上揭示了霜霉病對(duì)萵苣不同部位的影響,有望為萵苣霜霉病的防治研究提供參考。 參考文獻(xiàn):

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[18] 李小紅,江向平,陳超,等.幾種不同產(chǎn)地高嶺土的漫反射傅里葉紅外光譜分析[J].光譜學(xué)與光譜分析,2011,31(1):114-118.

兩種主根光譜差異表明,霜霉病植株主根中纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量均比正常植株中低,但木質(zhì)素與纖維素相對(duì)含量之比高于正常植株中,霜霉病主根中蛋白質(zhì)類物質(zhì)含量增高。

2.4萵苣正常植株與霜霉病植株須根的紅外光譜圖比較分析

圖4為正常植株和霜霉病植株須根的紅外光譜圖,其中圖4 h為正常植株須根的光譜圖,圖4i為霜霉病植株須根的光譜圖,光譜圖都以1 034 cm-1附近吸收峰為參考進(jìn)行了歸一化處理。萵苣正常植株與霜霉病植株須根的光譜顯示,須根的主要成分是纖維素和木質(zhì)素。其光譜差異主要表現(xiàn)在:①在3 392、2 927、1 739、1 643和1 385 cm-1附近的吸收峰,霜霉病植株均比正常植株強(qiáng),而在1 252、1 108、1 053、881、535和472 cm-1處均比正常植株弱。②在1 200~1 000 cm-1范圍,霜霉病植株顯示了1 108和1 053 cm-1吸收峰,正常植株須根則顯示了1 072和1 034 cm-1吸收峰,說(shuō)明多糖類物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。③霜霉病植株須根的光譜在1 443 cm-1處顯示了強(qiáng)吸收,而正常植株在此位置無(wú)吸收峰,這可能與多糖類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。④在霜霉病植株須根光譜中,表征纖維素中羰基吸收的1 740 cm-1附近吸收峰峰位與正常植株須根光譜相比,向低波數(shù)方向發(fā)生了移動(dòng),說(shuō)明霜霉病光譜須根中纖維素與木質(zhì)素的相對(duì)含量低于正常植株[17]。另外,在光譜的低波數(shù)區(qū)域出現(xiàn)了多個(gè)吸收峰,正常植株須根的光譜有692、525、468 cm-1,霜霉病植株須根光譜中有621、535、472 cm-1,這些都是無(wú)機(jī)化合物的吸收峰。這些吸收峰結(jié)合光譜中出現(xiàn)的1 034cm-1等吸收峰,構(gòu)成了高嶺土的特征吸收峰[5,18],說(shuō)明樣品中含有高嶺土,這可能是須根表面附帶少量泥土引起的。

3小結(jié)

通過(guò)對(duì)成株期萵苣正常植株和萵苣霜霉病植株葉片、食用莖、主根和須根的光譜測(cè)試和分析,結(jié)果反映了霜霉病對(duì)萵苣不同部位的影響。病菌的侵染,既改變了病害植株葉片、食用莖、須根和主根中物質(zhì)成分的相對(duì)含量,同時(shí)還改變了主根的物質(zhì)組分。結(jié)果表明,傅里葉變換紅外光譜可以分析判斷正常萵苣和霜霉病萵苣同一部位所含的化學(xué)信息差異,從分子水平上揭示了霜霉病對(duì)萵苣不同部位的影響,有望為萵苣霜霉病的防治研究提供參考。 參考文獻(xiàn):

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[13] GORGULU S T,DOGAN M ,SEVERCAN F.The characterization and differentiation of higher plants by fourier transform infrared spectroscopy[J]. Appl Spectroscopy,2007,61(3):300-307.

[14] HE Z Y,LIU H L,WU Q J,et al. Infrared spectroscopic study of fistular onion (Alliumfistulosum) and gartic(Allium sativum) rust leaves[J].Plant Disease and Pests,2011,2(4):21-23.

[15] 池玉杰.6種白腐菌腐朽后的山楊木材和木質(zhì)素官能團(tuán)變化的紅外光譜分析[J].林業(yè)科學(xué),2005,41(2):136-140.

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[17] OWEN N L,THOMAS D W. Infrared studies of “Hard” and “Soft” woods[J].Applied Spectroscopy,1989,43(3):367-379.

[18] 李小紅,江向平,陳超,等.幾種不同產(chǎn)地高嶺土的漫反射傅里葉紅外光譜分析[J].光譜學(xué)與光譜分析,2011,31(1):114-118.