Amino acids and growth substances in barley root excretions (Hordeum distichon L.) and their biological effect

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
The biological effect of barley root excretions was studied during a 4 to 10 days cultivation period. The effect of root excretions changes according to the cultivation period of barley. It was ascertained by means of a bioassay that growth was either conclusively stimulated or the root excretions did not affect growth of the roots and of the upper part ofNasturtium. No significant inhibitory effect was observed. The effect of the single amino acids and of their mixtures found in the root excretions of barley was quite different. The following amino acids were determined by paper chromatography in root excretions: alanine, asparagine, phenylalanine, glycine, leucine, lysine, serine, tyrosine, glutamic acid and valine plus methionine. During cultivation their total quantity increased from 5·48. 10−5 up to 1·13. 10−3 mg per plant. Most of the 20 amino acids observed, displayed in theNasturtium test at a concentration from 0·1 to 1,000 mg/l an inhibitory effect onNasturtium growth. The effect of amino acid mixtures, corresponding qualitatively and quantitatively to the free amino acids in barley root excretions was dependent on their concentration. Growth regulators of the auxin type were found in culture solutions by chromatographic separation and with bioassay. As it may be seen from the results obtained, there are besides amino acids and indole derivatives other non-identified compounds involved in the effect of barley root excretions. V předložené práci je zjištována biologická účinnost kořenových výměšků ječmene v průběhu 4 až 10denní kultivace. Působení kořenových výměškú se mění s dobou kultivace ječmene. Biologickým testem bylo zjištěno, že bud docházelo k průkazné stimulaci růstu, nebo kořenové výměšky neměly na růst kořenů a nadzemní části řeřichy vliv. Statisticky průkazný inhibiční vliv nebyl zaznamenán. Jiný obrázek poskytlo sledování vlivu jednotlivých aminokyselin a jejich směsí, zjištěných v kořenových výměšcích ječmene. Papírovou chromatografií byly zjištěny v kořenových výměšcích následující aminokyseliny: alanin, asparagin, fenylalanin, glycin, leucin, lysin, serin, tyrosin, kyselina glutamová a valin s methioninem. Jejich celkové kvantum se zvyšovalo během kultivace a pohybovalo se v rozmezí 5,48. 10−5 až 1,13. 10−3 mg na jednu rostlinu. Řeřichovým testem bylo zjištěno, že většina z 20 sledovaných aminokyselin působila v koncentraci 0,1 až 1000 mg/l inhibičně na růst řeřichy. Směsi aminokyselin, jejichž kvalitativní a kvantitativní zastoupení odpovídalo kvalitativnímu a kvantitativnímu zastoupení volných aminokyselin v kořenových výměšcích ječmene, působily v závislosti na koncentraci. V kultivačních roztocích byly také nalezeny chromatografickým dělením a následným biologickým testem růstové regulátory typu auxinů. Ze získaných výsledků je patrno, že na působnosti kořenových výměšků ječmene se vedle aminokyselin a indolových derivátů spolupodílejí ještě jiné, námi neidentifikované sloučeniny. Изучалось биологическос действие корневых секретов ячменя при культивации в течение от 4 до 10 дпей. Действие корневых секретов изменяется в зависимости от продолжительности выращивания растений. Биотестом сLepidium установлено, что корневые секреты стимулировали рост, или не имели действие на рост корней и надземных частей растений; статистически достоверное ингибирующее деиствие не было установлено. Исследовалось также влияние отдельных аминокислот и их смесей, определенных в корневых секретах ячменя. Хроматографией на бумаге найдены в корневых секретах следующие аминокислоты: аланин, аспарагин, фенилаланин, глицин, лейцин, лизин, серин, тирозин, глютаминовая кислота, валин и метионин. Их общее количество повышалось в течении культивации и находилось в границах от 5,48. 10−5 до 1,13. 10−3 мг на одно растение. Биотестом сLepidium установлено, что большинство из 20 исследованных аминокислот действовало ингибирующе на рост растений в концентрациях от 0,1 до 1000 мг/л. Смеси аминокислот, составленные соответственно их количеству в корневых секретах ячменя, действовали в зависимости от концентрации. В культивационных растворах методом хроматографического разделения с последующим биотестом найдены ростовые регуляторы типа ауксинов. Из результатов очевидно, что эффект корневых секретов зависит также и от других веществ, нами неидентифицированных, являющихся их составными частями.