水培条件下橡胶树幼苗根系分泌物的GC-MS分析

为了解橡胶树根系分泌物的组成特点,通过水培试验及GC-MS气质联用技术研究了橡胶树幼苗根系分泌物的组成成分。结果表明:橡胶树幼苗根系分泌物由多种有机化合物组成,包括烃类、醇类、有机酸类、酯类、酰胺类、醛类及酚类等物质。不同品系的橡胶树根系分泌物组成特点不同,热研7-33-97根系分泌物与PR107的根系分泌物在检出成分上相似程度较高,以酰胺类物质相对含量最高,均为40.51%,其次为有机酸类物质,相对含量分别为23.55%和21.59%。RRIM600根系分泌物中相对含量最高的是酸类物质,相对含量为35.78%,其次是酯类物质,相对含量为26.96%。在培养条件下的根系分泌物中发现了十六烯酸、油酸等能活化和固定植物根际潜在养分的有机酸类物质。     

砂培黄灯笼辣椒根系分泌物化学成分鉴定

鉴定黄灯笼辣椒根系分泌物的化学成分,为研究其化感作用及连作障碍的机理提供理论依据。采用砂培法收集黄灯笼辣椒的根系分泌物,柱层析法分离根系分泌物,依次选用石油醚、乙酸乙酯、氯仿和甲醇洗脱根系分泌物并收集各洗脱组分,采用气质联用仪(GC-MS)鉴定各组分的化学成分。研究结果表明,黄灯笼辣椒根系分泌物石油醚组分GC-MS鉴定图谱共出现57个物质峰,相似度大于85%的化学物质共28个;乙酸乙酯组分GC-MS鉴定图谱共出现73个物质峰,相似度大于85%的化学物质共28个;氯仿组分GC-MS鉴定图谱共出现67个物质峰,相似度大于85%的化学物质共27个;甲醇组分GC-MS鉴定图谱共出现55个物质峰,相似度大于85%的化学物质共28个。黄灯笼辣椒根系分泌物中含有烷烃类、脂类、酸类、醇类、酚类、醛类、肟类、吡咯烷酮类、酰胺类和萘胺类化合物。     

玉米根系分泌物缓解连作花生土壤酚酸类物质的 化感抑制作用

为探讨玉米//花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤中酚酸类物质化感作用的影响机制，采用二氯甲烷提取了玉米抽雄期根系分泌物，添加到含有不同浓度的连作花生根系分泌物中主要的三种酚酸类物质（肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸）混合物的土壤中，研究了土壤微生态环境变化情况。结果表明，酚酸类物质对土壤微生物量、微生物活性、酶活性及养分含量均存在化感抑制作用，且浓度越高，抑制作用越强（P＜0.05）。整个培养时期，添加玉米根系分泌物均增加了酚酸类物质处理土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量，以低浓度处理增幅较大，分别平均增加7.58%、6.73%、7.72%和4.90%；降低了酚酸类物质对土壤各指标的化感指数，其中低浓度酚酸类物质处理土壤微生物量碳氮、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低21.57%、21.19%、 26.32%和20.95%。3次取样，酚酸类物质的化感作用呈先增强后降低的趋势，各处理在第10d达到最强；而玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5d最强，随后呈减弱趋势。玉米根系分泌物可在一定程度上缓解酚酸类物质对土壤微生态环境的化感作用，为玉米//花生间作缓解花生连作障碍技术提供了理论依据。     

连作对不同抗性花生品种根系分泌物和土壤中化感物质含量的影响

采用连续收集法收集到连作障碍抗性较强的大花生品种鲁花11和抗性较差的小花生品种鲁花12不同连作年限苗期和花期的根系分泌物,采用气相色谱-质谱联用的方法鉴定主要成分,并采用液相色谱法对连作花生土壤中酚酸(醛)类化感物质的含量进行了测定。研究结果表明,鲁花11苗期共鉴定出11种根系分泌物成分,花期鉴定出8种。鲁花12根系分泌物苗期比鲁花11少了肉桂酸,花期多了己六醇。连作5年后,鲁花11根系分泌的对羟基苯辛酸的量明显增加,鲁花12根系分泌的长链脂肪酸类物质棕榈酸和硬脂酸以及醇类物质己六醇的量明显增加。两个花生品种连作5年后土壤中酚酸(醛)类化感物质对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、肉桂酸、2,5-二甲基苯甲醛和2,6-二叔丁基苯酚呈现出累积的趋势,鲁花11的积累总量高于鲁花12。连作障碍不同抗性花生品种根系分泌物对连作的响应存在差异,连作会影响到花生根系分泌物的分泌和累积,进而影响到化感作用的强弱。     

大豆连作土壤障碍因素研究──Ⅰ、连作对土壤腐殖质组分性质的影响

由于大豆连作造成根系分泌有机酸类物质的残留和积累，使土壤根际ｐＨ值下降，引起根系范围土壤中生化它感现象产生，导致反映土壤有机肥力核心指标的土壤腐殖质总量、胡敏酸（ＨＡ）、ＨＡ／ＦＡ（富里酸）比值随连作延长而呈现下降趋势。其中活性胡敏酸含量、胡敏酸在波长为４６５ｎｍ和６６５ｎｍ的消光度比值（Ｅ４／Ｅ６）在连作第二年变化明显，此时是大豆连作实施有机培肥的最佳时期。     

大豆连作土壤障碍因素研究

由于大豆连作造成根系分泌有机酸类物质的残留和积累，使土壤根际ＰＨ值下降，引起根系范围土壤中生化它感现象产生，导致反映土壤有机肥力核心指标的土壤腐殖质总量１胡敏酸（ＨＡ）、ＨＡ／ＦＡ（富里酸）比值随连作延长而呈现下降趋势。其中活性胡敏酸含、胡敏酸在波长为４６５ｎｍ和６６５ｎｍ的消光度比值（Ｅ４／Ｅ６）在连作第二年变化明显，此时是大豆连作实施有机培肥的最佳时期。     

不同品质类型花生籽仁脂肪酸积累规律研究

以高蛋白品系KB008、高脂肪品种花17和高油酸/亚油酸品种农大818为材料对花生籽仁发育过程中脂肪酸积累规律进行研究。结果显示,在花生籽仁发育过程中,籽仁中脂肪的积累速度呈先快后慢的趋势。油酸亚油酸比值(O/L)受遗传因素影响较大,收获期O/L值以农大818最高,KB008最低,差异显著。不同品种成熟期的脂肪酸组分相对含量存在差异,高蛋白品种成熟期亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸和山嵛酸相对含量显著高于高脂肪和高O/L值品种,而其油酸和二十四烷酸相对含量明显低于后两者。高脂肪品种和高O/L值品种成熟期脂肪酸组分相对含量差异不明显。     

不同木薯品种主要根系分泌物提取与鉴定

本研究通过对木薯根系分泌物进行提取、分离与鉴定,探究不同木薯品种根系分泌物的差异,为筛选抗化感耐连作木薯新种质提供参考。以木薯组培苗琼脂培养基为试验材料,采用正交试验设计,结合GC-MS技术考察不同萃取材料和洗脱剂对木薯根系分泌物的提取和分离效果,选择最优方案测定‘新选048’‘南植199’和‘华南205’的根系分泌物。结果表明：（1）木薯根系分泌物水溶性物质提取的最优方案为：用去离子水超声提取捣碎的琼脂培养基30 min,固液分离后用XAD-2萃取、无水乙醇洗脱,浓缩后用GC-MS检测,成功鉴定出包括有机酸类、醇类、酯类、酮类、醛类等26种有机化合物。（2）醇溶性物质提取的最优方案为：用50%乙醇超声提取捣碎的琼脂培养基30 min,固液分离后用XAD-4萃取、无水乙醇洗脱,浓缩后用GC-MS检测,鉴定出包括有机酸类、醚类、酯类、酮类、醛类等15种有机化合物。（3）不同品种根系分泌物的水溶性和醇溶性成分均有差异。‘南植199’根系分泌物的主要水溶性物质有羟乙酸甲酯（相对含量为3.72%）、羟基丙酮（2.40%）、甲肼（1.79%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（18.89%）、羟基丙酮（2.47%）、甲酸（2.25%）等;‘新选048’的主要水溶性物质有甲酸（2.68%）、1,5-戊二醇（2.39%）、丙烯酸羟乙酯（2.01%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（17.00%）、甲酸（2.62%）、羟基丙酮（2.46%）等;‘华南205’的主要水溶性物质有甲酸（2.23%）、羟基丙酮（1.80%）、羟乙酸甲酯（1.43%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（16.58%）、甲酸（3.06%）、八氟戊醇（2.98%）等。不同木薯品种的根系分泌物种类和含量均有差异,从而导致其抗化感耐连作能力的差异,为筛选耐连作品种缓解木薯连作障碍成为可能。     

花生根系分泌物的鉴定及其化感效应分析

实验从多年栽培花生土壤和砂培试验花生营养液中收集花生根系分泌物,经GC—MS检测,鉴定出11种花生根系分泌物,并测定出根系分泌物的相对含量;直接用分析纯对分泌物进行试验,结果表明：十二酸在低浓度下对花生发芽有显著促进作用,对根系生长有抑制作用,邻苯二甲酸和油酸对花生发芽及根系生长有显著抑制作用。     

苎麻根际土壤浸提物的气相色谱—质谱(GC-MS)检测分析

对苎麻根际土壤浸提液进行了检测分析,以对苎麻根系分泌物的组成进行初步探索。以乙酸乙酯和正己烷为浸提剂浸提"湘苎3号"、"多倍体1号"、"中苎1号"、"湘苎7号"和"R057"根际土壤,浸提液通过过滤、浓缩,用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)进行了组分分析。"湘苎3号"、"多倍体1号"、"中苎1号"、"湘苎7号"和"R057"根际土壤乙酸乙酯浸提液中物质相对含量分别为4.77%、3.94%、3.48%、3.86%和4.19%,正己烷浸提液中物质相对含量分别为6.93%、5.58%、5.54%、7.11%和6.29%。苎麻根际土壤乙酸乙酯和正己烷浸提液中分别检测并鉴定了20、12种物质,主要包括烷烃类、酯类、酸类等,含量相对较高的有棕榈酸、油酸酰胺、2-甲基二十烷、正二十七烷等。其中棕榈酸是典型的化感物质,其对苎麻生长产生的影响及作用机制有待进一步研究。     

大豆根分泌物的鉴定及其化感作用的初步研究

采用ＧＣ－ＭＳ分析法,鉴定了由水培试验方法获得的２周、８周大豆根分泌物的二氯甲烷提取物,并对其化感作用进行了初步研究。结果表明：能被二氯甲烷提取出来的根分泌物有机酸类、醇类、酯类、酮类、醛类、酚类、苯类、烃类等有机化合物,其中包含一些资料报道过的化感物南。与对照比较,２周、８周大豆根分泌物对大豆种子萌发、８周根分泌物对胚根生长未表现出显著抑制作用,但２周根分泌物对胚根生长却表现出极显著的化感抑制作     

吸附树脂提取的大豆根分泌物种类的GC-MS分析

采用GC—MS分析法，鉴定了XAD—4吸附树脂连续提取所获得的大豆根分泌物的种类，并研究了化感物质(邻苯二甲酸)对大豆幼苗生长的化感作用。结果表明：根分泌物连续捕获系统(XAD—4吸附树脂)获得的根分泌物种类丰富，主要是长链脂肪酸、苯甲酸及其衍生物，直链醇、烯醇、酚、酮、苯胺、酯和一些烃类及其衍生物等有机化合物，其中很多都被报道是化感物质。在一定浓度范围内，邻苯二甲酸对大豆幼苗生长具有显著的化感抑制作用。表明大豆根分泌物中存在抑制大豆幼苗生长的化感物质，由此可引发大豆连作障碍。     

大豆与玉米、小麦、高粱根系分泌物的比较分析

为研究大豆根系分泌物在大豆连作障碍中的作用,以二氯甲烷作为溶剂,提取培养28 d的大豆,小麦,玉米,高粱的根系分泌物,运用气质连用仪分离鉴定,找出大豆与其它3种作物根系分泌物的差异.结果表明:用该法鉴定出大豆根系分泌物成分77种,小麦97种,玉米84种,高粱80种.4种作物均鉴定出烷烃、醇、酸、酯、苯、酚、萘、酰胺、酮、醛类以及其他类化合物.将4种作物的根系分泌物进行比较,相同成分有丙三醇、2,4-戊二醇、邻苯二甲酸、乙苯、对二甲苯、苯乙烯、4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、甲基酚和一部分烷烃等.二苯呋喃,芴,3-甲基-4-氧-戊酸,2-亚甲基-丁醛,3-羟摹-丁醛,己醛,9,10-二氢-11,12-乙酰-9,10-桥亚乙基总等是大豆根系分泌物中独有成分,其在大豆生长过程中的化感作用有待进一步研究.     

土壤微生物群落对连作种植制度的响应

利用高通量测序技术研究玉米和大豆连作对土壤微生物群落的影响.结果 表明,与休闲地块相比,连作降低了真菌丰度和真菌物种多样性.大豆连作显著增加了子囊菌(Ascomycota)、孢霉菌(Mortierellomycota)的相对丰度,降低了担子菌(Basidiomycota)、球囊菌(Glomeromycota)的相对丰度...     

不同连作障碍因子对苎麻农艺性状的影响

以苎麻“中苎一号”为材料,采用盆栽试验,以未种植苎麻的土为对照,设计带根腐线虫土（处理1）、带根系分泌物土（处理2）、连作多年的土（处理3）及消毒处理的土（处理4）四个不同的处理,研究不同连作障碍因子对苎麻的产量性状、丙二醛（MDA）含量及SPAD值的影响。结果表明,不同处理间产量均有所下降,处理1、处理2及处理3的株高、茎粗及单株纤维产量都显著地低于对照;与对照相比,处理1、2、3的MDA含量明显高于对照;二麻时期处理1的SPAD值显著的低于其它处理及对照,其次为处理2、处理3。总之,苎麻主要连作障碍的因子为带根腐线虫、带根系分泌物、连作多年土壤中毒及其微环境的改变等因素,MDA含量升高,显著地降低了苎麻原麻产量。     

韭菜根系分泌物对苦瓜枯萎病菌的化感作用

为探究韭菜根系分泌物对苦瓜枯萎病菌的化感作用,本研究以‘山东雪韭6号’韭菜和苦瓜枯萎病菌为试验材料,水培法收集韭菜根系分泌物,采用菌丝生长速率和孢子萌发法研究韭菜根系分泌物对苦瓜枯萎病菌的化感作用;利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）鉴定根系分泌物组成成分,筛选可能的主效化感物质,进一步通过体外抑菌试验验证其化感作用,明确主效化感物质。结果表明,随着韭菜根系分泌物浓度的升高,苦瓜枯萎病菌的菌落直径和孢子萌发数均呈先降后升的趋势,当分泌物浓度为3.22 mg/mL时,抑制作用最大,满足化感作用低浓度促进、高浓度抑制的特性。通过GC-MS鉴定出韭菜根系分泌物中的主要成分为酚类、酯类、烷烃类、醇类、烯类、芳香类,可能的化感物质为邻苯二甲酸二丁酯、2,4-二叔丁基苯酚、2,2°-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。通过体外抑菌试验证实这3种物质对苦瓜枯萎病菌菌丝生长和孢子萌发都有不同程度的化感抑制作用,且抑菌效果为2,4-二叔丁基苯酚>邻苯二甲酸二丁酯>2,2°-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),明确其为化感物质。由此可知,韭菜根系分泌的主效化感物质对苦瓜枯萎病菌有显著的化感抑制作用,这为苦瓜间套轮作韭菜防控苦瓜枯萎病和研制植物源抑菌剂提供了理论依据和技术支撑。     

三种酚酸类物质在花生连作障碍中的生态效应分析

      为阐明酚酸类物质在花生连作障碍形成过程中的作用机理,本研究排除田间因素的干扰,通过室内模拟培养法,研究了4种不同浓度的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对土壤的生态效应。结果表明,当酚酸类物质的初始含量较低（15 mg·kg-1干土）时,各处理土壤微生物量碳氮、微生物活性、酶活性（脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶）及养分含量（碱解氮、有效磷、有效钾）均略高于对照,但差异不显著（P>0.05）;当其初始含量达到或高于30 mg·kg-1干土时,各指标均降低,且随浓度增加降幅增大,以3种酚酸类物质混合物的化感抑制作用相对最强。总体来看,随培养时间的延长,酚酸类物质的化感抑制作用呈先增强后减弱的趋势。其中,对羟基苯甲酸在处理第7d化感抑制作用达到最强,而肉桂酸、邻苯二甲酸和3种酚酸类物质混合物的最强化感作用是在处理第15 d。推测酚酸类物质的累积与连作花生土壤微生态环境的劣化有着直接关系,是花生连作障碍形成的重要因素之一。     

大豆连作微量元素营养研究Ⅱ.连作对钼营养的影响

本文通过田间与盆栽对比试验及室内分析相结合的方法,研究了大豆连作胁迫下钼营养的变化特征。结果表明：不同连作年限播前土壤有效钼的含量低于正茬。不同生育期各连作年限土壤有效钼的变化趋势和植株钼的积累特征与正茬相似,但含量低于正茬,且在盛花期土壤有效钼降到钼营养临界值（０．１ｍｇ／ｋｇ）附近,结荚期低于临界值。结荚期连作大豆土壤和植株钼营养与根瘤固氮、植株氮营养及产量间相关显著或极显著。上述结果说明,连作胁迫导致的钼营养亏缺可能是连作大豆产量降低的一个重要原因。此外,本文还探讨了连作大豆土壤有效钼降低的原因。