植物化感作用研究进展

化感现象广泛存在于植物界,植物之间的化感作用对生态系统有着不可忽视的影响。但是有关化感作用的研究才刚刚起步,还停留在主要化感物质的生物和化学鉴定方面,在化感作用的机理以及应用仍需要更进一步的探究。笔者综述了植物化感作用的定义,化感物质的种类及其相互之间的关系,化感物质的作用机制,并介绍了化感作用在农业生产中的应用及其前景,展望了化感作用研究的范围和方向。     

西洋参化感自毒作用与连作障碍研究进展

西洋参栽培过程中的一个突出问题是连作障碍,近年来国内外越来越多学者从化感作用角度研究西洋参的连作障碍问题,认为化感自毒作用是西洋参连作障碍发生的关键因素之一。本综述在阐述连作障碍的危害和表观现象的基础上,对近年来研究的西洋参化感物质种类及其自毒作用、西洋参化感自毒作用的产生机理进行了综述,已报道的化感自毒物质主要有萜类、酚类和脂肪酸等,其对西洋参的自毒作用包括组织膜结构和功能的破坏,酶活性、激素、呼吸作用和光合作用等生理生化及进一步的分子水平的影响。在此基础上指出西洋参化感自毒作用研究需要加强的方向,今后应深入开展西洋参特有的化感自毒物质及化感自毒物质间相互作用的研究,西洋参化感自毒物质与环境影响因子和土壤微生物间的互作关系等。     

化感水稻抑草作用的根际生物学特性与研究展望

当前水稻化感作用研究主要集中在其遗传生理与分子生态特性和水稻化感物质的分离鉴定及其抑草作用的根际生物学过程与机制两方面。水稻化感作用是个可遗传的数量性状,控制该性状的QTL主要定位在第2、第3、第8、第9、第10染色体上,并存在显著的QTL上位性作用及其与环境的互作效应,但未见控制化感作用性状的QTL遗传信息与何种化感物质的产生紧密相关的研究报道。从现有水稻化感物质的分离鉴定结果看,水稻化感物质可分为三大类,即酚酸类、萜类和黄酮类物质。这三类物质对靶标植物(稗草)均有抑制作用,但酚酸类物质起化感抑草作用的有效浓度较另两类物质的高,且从土壤中检测到的浓度比室内测定的化感抑草作用有效浓度低得多。因此,酚酸类物质是否是一类化感物质经常遭到一些学者的质疑。然而,也有研究结果表明,逆境引起的水稻化感作用潜力增强与其合成酚酸类物质的基因表达增强以及所合成的该类物质分泌释放到根际土壤中的量增多有关。当抑制化感水稻的PAL-2-1基因表达后,其酚酸类物质含量降低,根际微生物数量也随之减少,其中黏细菌属的细菌丰度明显降低,化感抑草效果下降,因而认为在田间条件下化感水稻PAL-2-1基因调控其酚酸类物质合成,经根系分泌进入根际土壤后引起根际特异微生物的趋化性聚集,在这一过程中,释放的根系分泌物可能被土壤中存在的多样性微生物所降解,从而降低其在土壤中的浓度,但正是通过土壤微生物的降解与转化作用,引发了化感物质与根际微生物的藕合效应,并由此产生了水稻化感抑草现象。因此,深入研究这一根际生物学过程对于最终揭示水稻化感作用机理有着极其重要的理论与实际意义。     

植物化感作用研究进展

植物的化感作用是当今植物保护领域研究的热点.植物化感物质的研究与应用,建立农作物合理的轮、间、套和连作制度,培育有化感作用的农作物新品种,开发新型安全的除草剂和杀菌剂等,减少人工化学品的投入和对环境的危害,实现有害生物绿色防控.本文概述了近年来植物化感物质的种类、释放途径、作用机理、植物化感研究方法以及在农业生态系统中的应用等方面的研究进展.     

植物化感作用在农业生态系统中的应用

为探明植物的化感作用在农业生态系统中的作用及应用,本研究对近年来植物化感领域所取得的研究成果、已报道的化感植物、化感物质以及化感物质释放途径等进行了综述,并归纳了植物化感作用在农、林、牧业等方面的研究成果。研究显示,在豆科、禾本科、菊科等多个科发现了具有化感潜势的植物并分别鉴定出了酚酸类、萜类、生物碱类等十几类化感物质,化感物质多以自然挥发、雨雾淋溶、根系分泌、残渣分解等方式进入周围环境并对受体发生化感作用,化感物质在不同浓度下对受体植物种子的萌发、幼苗的生长等表现出不同的促进或者抑制效应;化感现象对作物的轮作和套作、混交林树种的选择搭配、合理放牧、除草剂等方面的应用具有重要作用。最后在综合已报道的化感作用研究的基础上,指出了植物的化感作用在农业生态系统中的关键问题,并对其存在的问题进行了分析展望。     

化感作用对土壤酶影响的研究进展

土壤酶是土壤生态系统中的重要组成部分,土壤酶的研究有助于加深理解土壤生态系统的退化机理及其物质循环和能量流动。化感作用对土壤微生态环境有着重要影响。因此总结了近几年化感物质对土壤酶活性影响的主要研究成果,对土壤酶学在化感作用中的应用进行展望,提出从化感作用的角度研究土壤酶活性,从而找出更有效的土壤改良方案。     

植物化感作用研究进展

本文从植物化感物质的种类、释放途径、作用机理及化感物质的自毒作用等角度论述了植物化感作用的原理,指出自毒作用是连作障碍的主要因子,进而提出减弱或消除自毒作用的技术措施和途径。     

植物化感物质及其释放途径

生物体产生生物活性物质即化感物质在生物体之间传递信息并导致生物体相互作用,这称为化感作用。植物化感作用的研究近年来十分活跃,化感作用物质主要来自植物的次生代谢产物。该文介绍了化感作用的定义、化感物质种类及化感物质释放的途径     

牧草化感作用应用的研究进展

化感作用是植物普遍存在的一种化学防御机制,它对于植物的生长发育以及生存竞争有着重要意义。为了有效解决农业生产和生态平衡中出现的问题,本文总结了牧草化感作用在杂草控制、混合种植、生物入侵、生态恢复4个方面的应用,归纳了杂草化感作用在各应用中的研究进展、应用方式及当前所存在的问题。对于牧草化感作用今后的研究,提出了将室内探究与田间实验相结合,客观分析环境条件在化感作用中的地位,深入探究化感物质作用机理等建议。     

西北干旱荒漠区植物化感作用研究进展

为探明荒漠生态系统中植物之间的化感作用,首次对近年来该领域所取得的研究成果、已报道的化感植物、化感物质以及化感物质释放途径等进行总结,认为：（1）中国有关荒漠植物化感作用的研究才刚刚起步,在该区菊科、豆科、蔷薇科、玄参科、禾本科等科属中发现具有化感潜势的植物。（2）荒漠植物化感物质释放的途径以自然挥发为主,这主要与其生长环境有关,鉴定出的化感物质有生物碱、黄酮类、萜类等化合物。（3）最后指出荒漠生态系统中化感植物研究存在的关键问题,对确定合理的荒漠植物保护措施及荒漠化综合治理提供理论依据和实践价值。     

西芹鲜根及根际区物化感物质成分鉴定

为探讨西芹鲜根及根际区物化感物质成分,利用柱层析法及GC-MS对西芹鲜根及根际区物不同浸提液二次层析后化感效应最佳流分进行分离鉴定。结果表明,西芹鲜根与根际区物乙醇浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分均为4-二甲氨基-2-甲基-1-苯基-丁-2-醇、8-十八烯酸甲酯、棕榈酸甲酯、十八烷二烯酸甲酯;西芹鲜根与根际区物丙酮浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分为2-丙烯酸十五烷基酯;西芹鲜根与根际区物水浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分为十六烷基二甲基叔胺、14-甲基十五烷酸甲酯、六甲基环三硅氧烷、(E)-9-十八烯酸甲酯、蓖麻油酸甲酯、16-甲基十七烷酸甲酯。     

除草剂对蟛蜞菊化感作用的影响研究

化感作用是形成植物群落、决定植物群落中植物种类组成、引起植物群落演替的重要内在因素,是外来植物成功入侵的重要机制。植物化感物质的产生、释放及其效应强弱除了与植物的内在特性有关外,在很大程度上取决于植物生存的环境。本研究运用野外实验和室内生测法,以触杀型除草剂百草枯、传导型除草剂草甘膦和选择型除草剂稳杀得的不同剂量（1/4倍推荐剂量、1/2倍推荐剂量、1倍推荐剂量）的药液处理蟛蜞菊,对施药蟛蜞菊进行动态取样,以小白菜为受体检测其化感作用在不同除草剂胁迫下的化感变化规律。研究结果表明：(1)在施药后40天内,施药蟛蜞菊的化感作用强度变化幅度大于对照,但这种表现在质量浓度为0.5g/ml提取液下才明显;（2）不同种类除草剂使蟛蜞菊化感作用强度达到最大的时间均在施药后的第20天;（3）施药蟛蜞菊的化感作用强度经一定的波动后,最后几乎都恢复到对照水平;（4）不同除草剂相同施药水平（1/4倍推荐剂量、1/2倍推荐剂量、1倍推荐剂量）下的同质量浓度提取液的化感作用强度有很大的差异,这可能与除草剂的作用强度和机理有关;（5）蟛蜞菊的化感成分不随施药与否、施药浓度高低、生长阶段而改变。综上所述,化学除草剂在一定的时间内增强了蟛蜞菊的化感作用,从而增强了其入侵潜力。