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半夏植株腐解液对8种作物的化感作用及化感物质成分分析 总被引:1,自引:0,他引:1
为探究半夏植株腐解液(PTDL)化感作用与连作障碍的关系以及半夏合理种植制度的建立,采用生物测试法研究半夏植株腐解液对8种作物种子萌发和幼苗生长的影响,并结合气质联用(GC-MS)技术对潜在的化感物质进行定性分析。结果表明,在物种水平,半夏植株腐解液对8种受试材料均有化感抑制作用,作用强度依次为生菜莴笋小麦玉米高粱油菜决明子半夏。半夏植株腐解液的自毒作用呈低促高抑的浓度效应,0.01 g·m L-1是半夏植株腐解液产生显著自毒作用的临界浓度;半夏植株腐解液对生菜等7种作物的抑制作用强度与浓度呈正相关。乙醚萃取半夏植株腐解液所得活性组分中鉴定到30种化合物,其中2,6-二叔丁基对甲酚、芥酸酰胺和2,2'‐亚甲基双(4甲基-6-叔丁基苯酚)的相对含量合计占总体的60.35%,为化感物质,由此推测这是导致半夏连作障碍发生的重要原因之一。本研究为缓解和消除半夏连作障碍提供了理论依据。 相似文献
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采用浸提液生物测试法研究了不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应。结果表明:1)不同处理土壤水浸提液对胡麻种子萌发有不同程度的抑制作用,高浓度处理比低浓度处理抑制作用更强,且抑制效应由大到小依次是胡麻连作胡-麦间作撂荒小麦连作,说明胡麻连作更能产生连作障碍,自毒效应明显;2)不同处理土壤水浸提液对胡麻幼苗的苗鲜重、根鲜重、根长有不同程度的抑制作用,且高浓度主要抑制苗鲜重、根鲜重和根长,低浓度主要抑制根鲜重、根长,胡麻连作和撂荒处理对幼苗生长抑制要大于胡-麦间作和小麦连作处理;3)不同处理土壤水浸提液对胡麻影响的综合效应随浸提液浓度的升高而增大,而小麦连作高浓度处理比低浓度处理抑制作用变化不明显,且综合效应由大到小依次是胡麻连作撂荒胡-麦间作小麦连作;4)不同种植模式处理土壤可以减轻胡麻连作产生的化感效应,处理顺序为小麦连作胡-麦间作胡麻连作。综上所述,胡麻连作障碍问题确实存在,合理的作物布局有利于改善由于胡麻自身化感物质积累所造成的连作障碍。 相似文献
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不同生长环境下黄顶菊浸提液对多年生黑麦草萌发与生长的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为阐明黄顶菊入侵机制,本文在调查不同生境下黄顶菊居群特征的基础上,进一步采用植株浸提液生物测试的方法研究了不同生境、生长密度及替代植被下黄顶菊对多年生黑麦草的化感潜力。结果表明:黄顶菊的化感作用强弱与其入侵能力存在一定相关性,黄顶菊浸提液的化感潜力随浓度升高而增强;不同植株组织浸提液的化感潜力存在显著差异,表现为地下部分明显低于地上部分;不同生境下黄顶菊浸提液的化感潜力顺序为水边>果园>路边,50 g.L 1茎叶浸提液对多年生黑麦草发芽率化感效应敏感指数分别为2.83(水边)、1.31(果园)和0.71(路边);不同密度黄顶菊的茎叶化感潜力顺序为高、中密度区显著大于低密度区,50g.L 1浓度浸提液对多年生黑麦草发芽率化感效应敏感指数分别为3.91(高密度)、4.89(中密度)和0.29(低密度);根部浸提液的化感潜力顺序则相反。不同替代植被下茎叶浸提液的化感效应为混种>单种,而根系浸提液的化感效应敏感指数则差别不大。因此,黄顶菊不同组织器官化感活性物质分配不同,同时其化感效力能够适应环境条件而发生变化,这可能是造成黄顶菊在不同环境中入侵效果差异的原因之一。 相似文献
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本文总结前人研究成果的基础上,对不同植物化感作用类型及其作用机制和在农业中的应用进行了探讨。植物化感作用包括化感偏害作用、自毒作用、自促作用和互惠作用。植物化感偏害作用是由植物根系分泌物介导下的植物与特异微生物共同作用的结果。利用植物化感偏害作用控制田间杂草是一项环境友好型的可持续农业技术,并已在水稻化感抑草研究方面取得了较突出的成果。植物化感自毒作用(作物连作障碍)是造成作物产量降低、生长状况变差、品质变差、病虫害频发的现象。药用植物,特别是以根部入药的药用植物中,连作障碍表现更为突出。近年来研究结果认为根系分泌物生态效应的间接作用及土壤微生物区系功能紊乱是导致植物连作障碍的主要因素。因此,改善土壤生长环境,恢复和修复根际土壤微生物结构平衡,增强生态系统机能是克服作物连作障碍的关键。植物化感自促作用(连作促进作用)是在植物根系分泌物促进下,根际土壤微生物之间此消彼长,有益微生物之间互利协作,土壤肥力和营养补给能力明显改善,从而增强植物根系抗性,促进植物生长发育,提高产量和品质的结果。牛膝的连作促进作用明显,有学者试图通过牛膝与其他不耐连作药用植物间作套种或轮作,实现药用植物生产的可持续发展。植物间的正相互作用(互惠作用)是作物间套种系统超产和养分等资源高效利用的重要机制,根系分泌物在介导根际微生物与植物的有利互作中起到重要作用。最后作者强调指出,存在于根际土壤的微生物群落的宏基因组组成是决定植物能否健康生长的关键。深入研究存在于土壤生态系统中的植物体外基因组的组成与演化机制,将成为借用现代合成生物学原理与技术,定向控制植物根际生物学过程,促进作物生产可持续发展的优先研究领域。 相似文献
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邻羟基苯甲酸对不同化感型杉木无性系抗氧化酶活性的化感效应 总被引:4,自引:0,他引:4
自毒作用是导致杉木人工林连栽地力衰退、生产力下降的主要原因之一,邻羟基苯甲酸是杉木主要自毒物质之一。以筛选的自毒物质忍耐型杉木无性系(01号)和自毒物质敏感型杉木无性系(02号)组培苗为试验材料,分析邻羟基苯甲酸对2个不同化感型杉木无性系抗氧化酶活性的化感效应,以期为解决杉木连栽障碍提供一条新的生物途径。研究结果表明,邻羟基苯甲酸各胁迫浓度对不同化感型杉木无性系SOD活性的化感效应在胁迫10d、20d表现为促进效应,胁迫30d转变为抑制效应;2个不同化感型杉木无性系SOD活性化感效应的差异主要从胁迫20d开始,01号在胁迫20d促进效应大于02号,30d的抑制效应明显小于02号。各胁迫浓度对2个不同化感型杉木无性系叶片POD及AsA-POD活性的化感效应均表现为促进效应;胁迫第10d、20d时,各胁迫浓度对01号无性系POD活性的促进效应明显大于02号;01号无性系在受到胁迫后AsA-POD活性迅速增强,并在长时间胁迫后仍维持比02号无性系更高的活性;01号无性系PPO活性在各胁迫浓度下均表现为促进效应,而02号无性系则随胁迫时间的延长表现为抑制-促进-抑制的变化特点。 相似文献
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本文阐述了药用植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,指出药用植物的药用活性成分与化感自毒物质的同源性是药用植物栽培中连作障碍与化感自毒作用更重要的根本原因.文章分析了连作障碍产生的原因与药用植物化感自毒作用的关系,结合作者运用DGGE和T-RFLP技术对根际土壤微生物区系的系统研究结果,提出综合运用农艺措施减缓连作障碍与化感自毒作用的危害. 相似文献
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对羟基苯甲酸胁迫下间作对蚕豆枯萎病发生和根系抗氧化酶活性的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
连作障碍是限制蚕豆生产的重要因素,利用植物间化感作用的间作栽培模式是解决连作障碍的有效手段。为了探究对羟基苯甲酸胁迫下蚕豆与小麦间作对蚕豆生长和枯萎病发生的影响及其生理响应,通过盆栽土培试验研究不同浓度[C0(0 mmol·L~(-1))、C1(0.36 mmol·L~(-1))、C2(0.72 mmol·L~(-1))和C3(1.45 mmol·L~(-1))]对羟基苯甲酸处理下,小麦与蚕豆间作蚕豆生长、枯萎病发生、抗氧化酶(POD和CAT)活性和膜质过氧化程度(MDA含量)的影响,从生理抗性角度探讨小麦与蚕豆间作缓解对羟基苯甲酸自毒效应的机制。结果表明,随着对羟基苯甲酸处理浓度提高,蚕豆生物量呈先增加后降低的趋势;C1和C2提高了蚕豆根系POD和CAT活性,降低了镰刀菌的数量,减轻了枯萎病的发生;C3降低了根系POD和CAT活性,增加了镰刀菌的数量,促进了枯萎病发生;随对羟基苯甲酸处理浓度增加,MDA含量显著增加,证实了对羟基苯甲酸是导致蚕豆连作障碍形成的主要自毒物质。与单作相比,对羟基苯甲酸胁迫下间作显著提高了根系POD活性(4.17%~22.22%)和CAT活性(10.53%~11.11%),显著降低了MDA含量(11.20%~52.80%);镰刀菌数量降低4.63%~23.65%,病情指数降低13.33%~50.00%,蚕豆干重显著增加15.73%~20.63%。综上,小麦与蚕豆间作通过提高蚕豆的生理抗性而减轻对羟基苯甲酸引起的枯萎病危害,促进蚕豆生长,是缓解对羟基苯甲酸自毒效应的有效措施。本研究结果为间作缓解连作障碍中的自毒效应提供了理论论据。 相似文献
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本文采用室内生测和生理试验的研究方法,以多种受体植物为研究对象,探讨棉花的化感作用和作用机理。结果表明:棉花植株水浸提液对萝卜、白菜、莴苣、油菜、稗草、狗尾草、苘麻均具有化感效应,随着作用浓度增加,抑制效应逐渐加强;棉花茎叶和根系水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长、幼苗根系活力、根系酶活性有抑制或促进作用,当茎叶浸提液浓度为0.02 g·mL-1时,棉花根长、苗高、侧根数、干重分别比对照增加10.3%、3.1%、22.9%和2.4%,当浓度为0.1 g·mL-1时,上述指标与对照相比分别降低34.4%、39.2%、40.6%和19.0%,而根系活力、SOD活性比对照降低38.2%、36.7%,POD活性、MDA含量较对照增加52.3%和36.5%,不同浓度棉花植株水浸提液对棉花生长呈现"低促高抑"的规律,且茎叶浸提液作用效应大于根系浸提液。结果表明棉花具有较强的自毒作用,可能是棉花连作障碍的重要原因之一,通过建立合理的耕作制度,可提高棉花经济产量。 相似文献
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连作对花生根系分泌物化感作用的影响 总被引:13,自引:2,他引:11
采用连续收集法提取连作5 年、3 年和轮作处理的花生结荚期根系分泌物, 研究其对土壤微生物及花生种子发芽、幼苗生长发育和细胞膜过氧化的化感作用及连作对花生根系分泌物化感作用的影响。结果表明,花生结荚期根系分泌物对花生根腐镰刀菌36194 菌丝的生长、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量存在促进作用, 对固氮菌14046 的生长, 花生种子胚根的伸长、幼苗的苗高、茎叶鲜重、根系鲜重、叶片叶绿素含量等有抑制作用, 促进和抑制作用均随根系分泌物添加浓度和连作年限的增加呈增强趋势。连作花生结荚期根系分泌物化感物质在土壤中的累积, 很可能是导致花生连作障碍的原因之一。 相似文献
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三种作物根际土壤水浸液对当归的化感效应 总被引:1,自引:0,他引:1
为探究适宜当归育苗的熟地土壤资源,本研究在当归道地产区甘肃省岷县培育小麦、蒙古黄芪和马铃薯茬口基础上,通过盆栽试验研究3种作物根际土壤对当归种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果表明,小麦根际土壤水浸液对当归种子萌发出苗及幼苗生长均表现出低促高抑的浓度效应,而蒙古黄芪和马铃薯根际土壤水浸液均表现出抑制效应,其中蒙古黄芪抑制作用更强;当归幼苗的化感敏感部位为根部,可抑制当归幼苗根的加粗生长,但对幼苗根伸长生长的效应因作物不同而异,小麦根际土表现为低浓度促进效应,其余2种作物土均表现为抑制效应。0.2 g·mL~(-1)小麦根际土壤水浸液条件下,当归幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性最高,过氧化氢酶(CAT)活性较低,且均显著高于蒙古黄芪和马铃薯根际土壤水平,幼苗氨基酸泄漏率维持在较低水平;根际土壤水提液浓度为0.8g·mL~(-1)时,3种作物根际土壤水浸液培育的当归幼苗CAT活性均较高,但氨基酸泄漏率较大。综上所述,低浓度小麦根际土壤水浸液在一定程度上可促进当归种子萌发出苗率,并奠定幼苗抗逆生化基础,岷县正茬小麦茬口是适宜当归熟地育苗的床土资源。本研究结果为制定合理的当归轮作倒茬制度提供了科学依据。 相似文献
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