水稻种质对稗草和莴苣的化感效应研究

用改进的叶浸提法和田间共生鉴定法,比较分析了从124份不同来源水稻种质中初步筛选的27份化感种质对稗草和莴苣的化感抑制效果。结果表明,叶浸提液对莴苣的抑制效果明显大于稗草;对稗草和莴苣根长的抑制效果大于苗高和发芽势;叶浸提液法与田间共生法对稗草的抑制效果呈显著的正相关,两种方法的鉴定结果有较高的一致性。叶浸提液对稗草发芽势的抑制指数与田间共生对稗草苗干重的抑制指数及其综合抑制指数呈极显著的正相关,认为稗草种子发芽势可作为测试水稻种质化感效应的重要指标。田间水稻苗高与叶浸提液对稗草根长的抑制指数及其综合抑制指数和田间共生对稗草苗高和苗干重的抑制指数及其综合抑制指数呈极显著的正相关,水稻苗高较高的种质较苗矮的种质表现出较强的化感效应。珍珠42、沙粘1、六月早、青团2号、红脚粘2和地谷的化感效应突出,对稗草的平均综合抑制指数分别为0.56、0.47、0.45、0.45、0.41和0.39,可作为强化感种质提供应用。     

套种牧草果园土壤浸提液对萝卜种子发芽和幼苗生长的化感效应

采用生物检测方法,探讨果园套种牧草,其土壤浸提液对萝卜种子发芽和幼苗生长的化感效应。结果表明:果园分别全园套种宽叶雀稗、百喜草、平托花生、圆叶决明4种牧草,其土壤浸提液均对受体萝卜种子萌发有抑制作用,而对受体萝卜根的生长有不同程度的促进作用;全园套种百喜草处理对受体萝卜根干重起抑制作用;全园套种百喜草、平托花生、圆叶决明处理对受体萝卜的幼苗生长和干重均起显著的促进作用,而全园套种宽叶雀稗处理则反之;全园套种百喜草、平托花生、圆叶决明3种牧草处理对受体萝卜的化感综合效应指数均大于套种宽叶雀稗处理,且前者起促进作用,而后者起抑制作用;用不同牧草区土壤浸提液进行砂培法培养的萝卜幼苗根系活力受到极显著抑制,对照处理的萝卜根系活力最强,为156.3μg·g-1·h-1,而宽叶雀稗处理区的根系活力最小,为64.3μg·g-1·h-1。     

果园草被残体浸提液对日本草种子发芽与幼苗生长的化感效应

采用生物检测方法，研究果园草被植株残体浸提液处理后的日本草种子萌发和幼苗生长的变化。结果表明：（1）10％浓度浸提液处理果园土壤时，会影响果园杂草的萌发及优势种日本草根冠比；（2）用不同浓度果园草被的植株残体浸提液砂培日本草种子时，都会降低发芽势和发芽率，且竹节草处理的效果最明显，达到差异显著（p<0.05）或极显著水平（p<0.01）；（3）百喜草处理促进日本草幼苗生长，宽叶雀稗处理效果相反；竹节草处理5.0％和10.0％时抑制日本草根生长，而其它处理促进了日本草根生长；（4）不同处理的日本草生物量都不同程度地小于对照，且竹节草处理的效果最明显，达到差异显著或极显著水平；（5）各处理对受体日本草的化感综合效应指数都小于对照，起抑制作用，竹节草处理抑制效果最明显。     

黄顶菊对小麦种子和幼苗的化感效应

为探讨衡水湖外来植物黄顶菊的入侵机理,采用黄顶菊根和茎叶不同质量分数的水浸提液对小麦种子和幼苗进行处理,研究黄顶菊对小麦的化感效应。结果表明,黄顶菊浸提液对小麦种子发芽率、发芽势、幼苗根长和苗高均有抑制效应。小麦种子相对发芽率与黄顶菊根、茎叶浸提液质量分数均呈极显著负相关（P＜0.01）。化感效应指数和化感综合效应指数均随根、茎叶浸提液质量分数的增加而增大。黄顶菊茎叶浸提液对小麦的抑制效应大于根浸提液。黄顶菊浸提液对小麦根部生长的影响大于对地上部生长的影响。小麦苗期对化感物质的敏感程度强于萌发期。     

中国部分稻种资源的化感控制杂草潜力评价

采用人工气候箱结合田间小区试验,从我国部分水稻种质资源中筛选获得了2份具有化感潜力的水稻品种（系）,其中我国台湾品种蚁公包幼苗对无芒稗根长影响因子RRL为0.43,其叶片水浸提液对无芒稗和莴苣根长抑制率分别达到45%和85%,在田间对无芒稗茎数和植株鲜质量的控制效果分别为22.0%和26.1%。云南品种地谷幼苗对无芒稗的植株高度影响因子RSH和植株干质量影响因子RPDW分别为0.62和0.58, 叶片水浸提液对无芒稗和莴苣根长抑制率分别达到53%和65%,在田间对无芒稗茎数和植株鲜质量的控制效果分别达到51.5%和46.1%。 蚁公包对莴苣的控制效果和地谷对无芒稗的控制效果均显著高于美国化感潜力品种PI312777。蚁公包和地谷是我国宝贵的化感潜力品种资源。     

PS04菌株分泌物对化感稻苗生长及其抑草效果的影响

为了研究PS04菌株分泌物对化感稻苗生长及其抑草效果的影响,以化感稻3号和化两优78为材料,用6个不同浓度(0、1/100、1/150、1/200、1/250和1/300容积比)的PS04菌株分泌物分别对水稻进行浸种或喷施幼苗叶片处理,分别在28℃和22℃下测定其对化感稻幼苗的影响,并观测各处理的化感稻与稗草混种对稗草生长的影响。结果表明,28℃下,以1/300浓度PS04菌株分泌物溶液浸种化感稻3号和喷施化两优78叶片效果较好,既可以提高化感稻的生长,又不会影响其对稗草的抑制作用;22℃下,以1/200、1/250和1/300浓度喷施化两优78号叶片效果较好,均能促进其生长,并使与化两优78号混种的稗草存活率降低;1/100和1/250浸种以及1/250浓度PS04菌株分泌物溶液喷施叶片或者浸种+喷施叶片,均能促进化感稻3号的生长,也能够显著抑制各处理下与化感稻3号混种的稗草的生长。可见,PS04菌株分泌物溶液对化感稻苗的生长有促进作用,并能增强其对稗草的抑制效果。     

化感杂交稻田间抑制稗草能力及其杂种优势表现

以4个化感稻品系与7个不育系所配的28个化感杂交稻组合为材料,以美国强化感稻PI312777为对照,研究了化感杂交稻田间抑制稗草的能力及其杂种优势表现。结果显示,化感杂交稻田间抑制稗草的主要因素是化感作用和竞争作用,其中化感作用对其整体抑草效应的影响较大;2012年早季的抑草效果优于2011年晚季,即环境条件影响了化感杂交稻抑草作用的发挥,其中竞争作用受环境影响较大;相关性分析表明,化感杂交稻的抑草作用对存活稗草地上部分生长量的影响主要是竞争作用的结果。从稗草株高及单株干物重来看,化感稻0210所配组合的抑草能力表现出很强的超父本和竞争优势,且田间表现稳定。基于封行前抑草率和灌浆期抑草率,有14个组合在早、晚季均表现出优于相应父本以及美国强化感稻PI312777的抑草效果,显示化感杂交稻在抗草育种中具有良好的利用前景。     

大蒜鳞茎浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感效应

为探明大蒜鳞茎浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感作用,通过对大豆种子进行不同质量浓度(0,20,40,80,100 g·L^-1)大蒜鳞茎浸提液的处理,测定不同处理的发芽率、发芽势、发芽指数、根长、下胚轴长、植株鲜重、SOD活性、POD活性、CAT活性和MDA含量,并计算化感觉效应指数以及综合化感效应,探明大蒜鳞茎浸提液对大豆的化感效应。结果表明:大蒜鳞茎浸提液对大豆种子萌发及幼苗生长呈现低浓度促进、高浓度抑制的双重化感效应。浸提液质量浓度为20~40 g·L^-1时,对大豆种子萌发及幼苗生长具有一定的促进作用,SOD和CAT活性显著上升,MDA含量变化不大;浸提液质量浓度为80~100 g·L^-1时,对大豆种子和幼苗表现出明显的抑制作用,SOD和POD活性开始下降,MDA含量显著增加。此外,大豆种子萌发及幼苗生长的各项指标对大蒜化感物质的敏感程度不同,以对根长的化感作用较为敏感,可作为衡量大蒜对大豆化感作用的评价指标。     

山药化感物质对山药和玉米种子萌发及幼苗生长的影响

本研究以山药零余子和玉米种子为受体材料,采用生物测试方法,以发芽率、发芽势、发芽指数、根长、茎长和干重为种子萌发和幼苗生长参数,研究山药植株腐解液、根系分泌物和根际土浸提液对受体材料的化感效应,旨在探明山药化感物质的释放途径,探索山药化感物质对不同受体材料的化感作用,为揭示山药连作障碍的机理奠定基础。结果表明：山药植株腐解液和根系分泌物对山药和玉米均有强烈的化感抑制作用,根际土浸提液的化感作用较微弱,化感作用强度为根系分泌物˃植株腐解液˃根际土浸提液,山药根系分泌物和植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是山药自毒物质的主要来源之一,是山药化感物质研究的可靠基础材料;在试验设置的浓度范围内,山药化感物质对受体材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,3种浸提液对受试材料的化感作用存在低促高抑的浓度效应,低于100 mg/mL时有微弱的促进作用,大于等于100 mg/mL就会产生强烈的抑制作用,随着浓度升高,化感抑制作用强度越大;山药的化感物质对玉米幼苗生长抑制强度大于种子萌发期,山药则相反;结合种子萌发和幼苗生长的综合化感效应指数,2种受试作物对山药化感作用的敏感程度为自毒作用强于他感作用。     

生草果园土壤浸提液对几种作物种子萌发的影响

利用生草果园土壤浸提液砂培龙眼、毛豆、罗卜,观测其发芽率。结果表明：培养23 d时,百喜草处理的发芽势＞平托花生处理的＞圆叶决明处理的＞宽叶雀稗处理的＞对照的,而百喜草处理最终发芽率(84.7%)＞平托花生处理的(80.0%)＞圆叶决明处理的(55.3%)＞CK的(40.0%)＞宽叶雀稗处理的(33.3%),各处理间差异极显著。利用土壤浸提液的稀释液砂培毛豆、龙眼、罗卜时,不同处理间发芽率差异不显著。而原液砂培时,平托花生处理可显著地提高毛豆的发芽率,宽叶雀稗处理显著地降低毛豆的发芽率,且其两种浓度间差异达显著水平;原液培养罗卜时,宽叶雀稗处理发芽率(92.0%)最低,与其它处理间差异显著,其浓度间也有显著性差异;4种牧草处理都抑制罗卜单株干重的增长,百喜草、宽叶雀稗处理浓度间差异极显著,圆叶决明处理浓度间差异显著。     

假臭草水浸提液化感作用研究

以小白菜(Brassica campestris L.ssp.Pekinensis(Lour.)Olsson),萝卜(Raphanus sativus L.),水稻(Oryzasativa L.),热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan No.2)作为测试植物,研究新鲜假臭草(Praxelisclematidea(Griseb.)King and Robinson)水浸提液对种子发芽,新鲜假臭草和风干假臭草水浸提液对幼苗早期生长的化感效应以及不同生长环境下的假臭草浸提液对萝卜幼苗早期生长的化感作用。结果表明:新鲜假臭草浸提液对4种测试植物的种子发芽都有抑制作用。假臭草叶和完整植株水浸提液的化感作用明显大于其它器官水浸提液化感作用,叶可能是假臭草释放化感物质的主要器官。风干和新鲜假臭草水浸提液在低浓度时抑制所有测试植物幼苗根系生长。在逆境(如干旱和养分胁迫)中,假臭草会释放更多的化感物质,从而导致其化感作用增强。     

外来入侵杂草空心莲子草与本土杂草莲子草的化感作用潜力比较

为确定外来入侵杂草空心莲子草的化感作用潜力,以我国本土生长的莲子草为对照采用“三明治”生测法,测定了空心莲子草和莲子草及其不同器官对靶标莴苣和无芒稗根长和芽长的抑制率。 结果表明,空心莲子草叶片处理对莴苣和无芒稗根长的抑制率分别为81%和51%,对莴苣和无芒稗芽长的抑制率分别为49%和48%,显著高于空白对照。但与莲子草相比,差异不显著。空心莲子草根系对莴苣的根长平均抑制率为54%,显著高于茎和叶片。随着样品用量增加,空心莲子草对莴苣根长的抑制率显著提高,其50 mg叶片处理对莴苣根长的抑制率为83%,显著高于10 mg处理的54%和30 mg处理的61%。     

外源酚酸类物质对一个长雄蕊野生稻材料S37化感效应的调控作用

以长雄蕊野生稻S37为材料,生物测定外源水杨酸(salicylic acid)、阿魏酸(fumalic acid)、香豆酸(p-coumaric acid)和对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)在不同浓度和诱导时间下对长雄蕊野生稻S37化感抑草效应的影响,以探讨外源酚酸类物质对水稻化感效应的调控作用。结果表明,外源4种酚酸单剂对稗草的抑制活性较低,但能够诱导长雄蕊野生稻S37使其化感抑草效应增强,且这种诱导效应与外源酚酸的种类、浓度和诱导时间显著相关。叶面喷施4种酚酸后,野生稻S37对伴生稗草株高、根长和鲜质量的抑制率显著提高,其中阿魏酸处理组对稗草的抑制作用最强,在剂量为100mg/L时,对稗草株高和鲜质量的抑制率分别高出对照38.12和26.31个百分点。此外,长雄蕊野生稻S37在酚酸处理后不同时间的叶片水提液对稗草的抑制效应存在差异,处理后48h叶片水提液对稗草的抑制作用最强,后逐渐减弱。     

温度对不同叶龄长雄野生稻及其后代化感作用的影响

掌握温度对长雄野生稻(Oryza longistaminata)及其后代化感作用的影响,对开发利用野生种质资源的化感抗草基因具有重要意义。采用直接树脂吸收法收集不同叶龄长雄野生稻及其后代在各温度条件下的根系分泌物,并以稗草作为受体,测定其化感作用。结果表明:1)温度、叶龄和温度×叶龄对水稻化感作用的影响与其自身化感潜力正相关,且对强化感和中化感潜力水稻(OL、F1、RL159和RL169)的化感作用影响极显著,而对弱化感水稻(RD23和RL219)的化感作用影响不显著。2)供试条件下长雄野生稻及其后代根系分泌物对稗草的化感作用均为抑制作用,其中,低温不利于水稻化感潜力的发挥。15℃时,强和中化感潜力水稻在不同叶龄对稗草的苗高、根长和生物量的抑制作用最弱,化感综合效应指数也显著大于同等叶龄的高温处理。3)高温有利于水稻化感潜力的发挥,但并非总是随温度的升高而增强。在6叶期和8叶期,水稻材料OL、F1、RL159和RL169随温度的升高化感作用逐渐增强,但在2叶期和4叶期则表现为先增强后减弱,在25℃时对稗草化感作用最强。4)在15℃时,强和中等化感潜力水稻在2叶期化感作用最弱,而在其他温度条件下,其化感作用随叶龄的增加表现为先减弱后增强,在2叶期化感作用最强。研究结果显示,温度对不同叶龄的水稻化感作用具有调控作用,幼苗阶段高温有利于强和中化感潜力水稻化感作用的发挥。     

不同秸秆及绿肥浸提液对玉米化感作用的研究

采用室内培养试验,通过测定油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英及紫云英+油菜秸秆4种浸提液对玉米发芽、幼苗生长及干重的影响,研究不同秸秆及绿肥对玉米的化感作用。结果表明,当浸提液浓度≥10 g/L时显著降低玉米发芽率。除紫云英+油菜秸秆浸提液对幼苗生长及干重表现为较强抑制作用外,其他浸提液均表现为显著促进作用或微弱抑制作用,紫云英浸提液促进作用最强,其中,油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英浸提液均在5 g/L时对幼苗总干重的促进作用最大,分别较对照提高10.85%、11.51%、16.71%。除紫云英+油菜秸秆外,其他秸秆及绿肥对玉米的化感作用整体上均表现为促进作用,油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英及油菜+紫云英浸提液的综合敏感指数分别为2.64%、3.59%、10.32%、-7.33%。     

抗草潜力不同的水稻品种混合种植对稗草的抑制作用

以秀水63（化感指数为0.24,竞争力弱）、PI312777（化感指数为0.61,竞争力强）、国稻1号（化感指数为0.55,竞争力强）为材料,采用盆栽试验和田间试验相结合的方法,研究了抗草潜力不同的水稻品种混种对稗草萌发和生长的影响。盆栽试验结果表明,PI312777和国稻1号对稗草萌发抑制作用显著,而秀水63对稗草萌发无抑制作用;秀水63与PI312777或国稻1号混合种植后,稗草的萌发均受到抑制。盆栽和田间试验均表明,在单种情况下,稗草的生物量在PI312777和国稻1号的试验小区均低于秀水63的试验小区。秀水63与PI312777、秀水63与国稻1号混合种植,稗草的生物量均显著降低。与抗草潜力高的水稻品种（PI312777和国稻1号）混合种植,在一定程度上能增强秀水63对稗草的抑制能力。     

棉花秸秆浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

为了解棉花秸秆对小麦生长发育的化感效应,按每克秸秆粉碎物10 mL水的比例浸提制备母液(浓度记为10％),以小麦品种扬麦13为材料,研究不同浓度棉花秸秆浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,浓度低于7.0％的棉花秸秆浸提液延迟了小麦种子发芽时间,但不影响发芽率;浓度高于7.0％的浸提液不仅延迟了发芽时间,而且降低了发芽率.浸提液对小麦幼苗地上部和根系生长的影响差异较大.浓度低于1.0％的浸提液对根系生长影响较小,高于此浓度水平则抑制根系伸长和根表面积增大,增加根系膜脂过氧化程度,降低根系活力,抑制根系吸收水分和养分及其向地上部的运输能力;4.0％的浸提液促进了小麦幼苗地上部对氮、磷、钾和水分的吸收,当浸提液浓度继续升高,促进作用逐渐减弱,直至表现为抑制作用.浸提液中总酚酸含量较高,10.0％的浸提液中总酚酸含量达到124.0 mg· L-1,且总酚酸含量与种子萌发相关指标(发芽率、发芽势和发芽指数)、整株鲜重、根冠比、根系含水量、总根长、根表面积和根系活力均呈显著负相关,与根系氮、磷、钾含量、根平均直径和丙二醛含量呈显著正相关.由此推测,棉花秸秆的化感效应可能与浸提液中总酚酸含量有关,影响小麦种子萌发和幼苗对水分及养分的吸收与运输是其化感效应的主要表现.     

决明属（Chamaecrista spp）豆科牧草8个品种化感潜力的研究

研究决明属（Chamaecrista spp.）豆科牧草8个品种[圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）CPI86134、CPI34721、CPI86178、CPI3248、ATF2232、CPI57503和羽叶决明（Chamaecrasta nictitans）ATF2217、ATF2219]对禾本科牧草百喜草（Paspalum notatum）的化感作用,以确定该8个豆科牧草品种的化感潜力。结果表明,8个决明属豆科牧草品种具有较强的化感作用;随着浓度的逐渐降低,8个品种开花期浸提液的化感抑制作用逐渐减弱,结荚期浸提液的化感促进作用逐渐加强;同一品种,同一生长时期,不同浓度（5%、7.5%和10%）的化感作用综合效应表现不同;同一生长时期,同一浓度,不同品种的化感综合效应表现也不同。可见,决明属牧草8个品种的化感作用受浓度、生长时期和品种的影响。     

黄顶菊水浸提液对小麦幼苗的生理效应

为了解黄顶菊对小麦的化感效应,研究了黄顶菊茎叶、根水浸提液对小麦根系活力、叶片细胞膜透性和抗氧化特性的影响。结果表明,随提取液质量分数的提高,小麦根系活力、SOD、POD及CAT活性逐渐降低,而叶片细胞膜透性、MDA的含量逐渐上升。从化感效应指数RI和化感综合效应指数SE比较来看,黄顶菊茎叶对小麦的化感抑制效应大于根浸提液。     

假臭草浸提液对玉米根系活力的影响

对不同假臭草浸提液处理的玉米幼苗根系活力进行测定,并通过生物活性作用响应指数RI(response index)研究假臭草浸提液的化感作用强度。结果表明,在假臭草浸提液浓度分别为0.0125g(FW)/mL(A1)、0.025g(FW)/mL(A2)、0.05g(FW)/mL(A3)时,对玉米根系影响的RI平均值分别为-0.1675、-0.3033、-0.4706,假臭草浸提液浓度越大,RI值随之越大;假臭草新鲜茎叶(B1)、新鲜根系(B2)、烘干茎叶(B3)及烘干根系(B4)组织浸提液对玉米根系影响RI平均值分别为-0.5251、-0.2651、-0.2379、-0.2272;不同浓度及不同组织浸提液交互作用间,在0.05g(FW)/mL(A3)浓度下,假臭草新鲜茎叶组织对玉米根系影响的RI平均绝对值最大(RI=-0.8949),在0.0125g(FW)/mL(A1)浓度下,假臭草新鲜茎叶组织对玉米根系影响的RI平均绝对值最小(RI=-0.1252)。假臭草浸提液具有一定的化感作用,浓度越高,其化感作用越强,茎叶组织浸提液的化感作用比根系浸提液的强,新鲜假臭草组织的化感作用比烘干组织的强。