紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估中两种提取方法的比较

【研究目的】为了寻找一种能够快速,有效捕获紫茎泽兰活体释放的根系分泌物的方法。【方法】本文分别采用水培提取法和循环水-树脂吸附法提取,比较评估了紫茎泽兰根系分泌物对紫花苜蓿的化感潜势。【结果】水培提取法和循环水-树脂吸附法获得的根系分泌物对苜蓿根长和芽长均有显著的抑制作用。其中,水培提取法获得的根系分泌物对紫花苜蓿发芽率、发芽速率、根长和芽长的化感指数分别为-0.18、-0.31、-0.21和-0.30,而循环水-树脂吸附法获得根系分泌物对紫花苜蓿发芽率、发芽速率、根长和芽长的化感指数分别为-0.28、-0.32、-0.24和-0.53。【结论】两种方法对紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估结果无明显影响,但与循环水-树脂吸附法相比,水培提取法操作简便、快速、且受环境干扰小,故更适合于紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估的研究。     

紫茎泽兰对两种牧草发芽的化感克异作用

研究了紫茎泽兰地上部分、根系及根际土壤不同浓度提取液对白三叶和多花黑麦草发芽的影响。研究结果表明：紫茎泽兰对白三叶和黑麦草种子萌芽存在化感克异现象，并且随浓度的增加，影响越大；相同条件下，对白三叶的影响强于多花黑麦草；低浓度对白三叶败育的影响较大，但对多花黑麦草几乎没有影响；紫茎泽兰根际土壤对两种牧草种子萌芽无明显的化感克异作用。     

紫茎泽兰叶片水提液对鸭茅种子发芽、幼苗生长及保护酶的影响

对紫茎泽兰(Ageratina adenophora Sprengel)化感作用的研究有很多,但化感物质以土壤为媒介对与之竞争的本地植物的影响以及本地植物自身的反应机理还知之甚少。以具有较强竞争力的优质牧草鸭茅(Dactlis gloerata L.)为材料,利用改进的培养皿滤纸法测定了紫茎泽兰叶片水提液对鸭茅种子相对发芽率、发芽时间的影响,研究了幼苗株高、生物量及保护酶（SOD、POD和CAT）活性的时间动态。紫茎泽兰叶片水提液对鸭茅种子发芽和幼苗生长均有化感作用,不同浓度的水提液对受体植物的化感作用强度不同。在5%高浓度处理下鸭茅种子发芽率显著降低;2.5%和5%两个浓度处理则使种子的发芽时间明显滞后。处理初期,高浓度水提液处理下的幼苗高度和生物量较低,但随着时间延长,各处理间逐渐差异减小,第20天时,各浓度处理间无显著性差异。水提液对鸭茅体内保护酶活性影响显著。其中在低浓度处理下,随着处理时间的延长POD活性波动较小,CAT活性则波动较大;相反,高浓度处理下POD活性波动较大,CAT活性则波动较小;在处理初期,各处理间的SOD活性差异较为显著,第20天时,各浓度处理间无显著性差异,与株高和生物量变化趋势相符。以土壤为媒介时,鸭茅幼苗表现为对紫茎泽兰的水提液的化感作用不敏感,说明其潜在的替代控制紫茎泽兰的能力,对于紫茎泽兰的替代控制提供了一定的指导。     

几种植物对紫茎泽兰种子萌发抑制作用的研究

紫茎泽兰是我国外来入侵物种中危害最为严重的植物之一.为探讨贵州本地植物的化感作用与紫茎泽兰种子萌发之间的关系,采用培养皿滤纸法,研究了10种供体植物的叶片浸提液对紫茎泽兰种子萌发的影响.结果表明:10种供体植物的化感物质对紫茎泽兰种子萌发均存在化感作用,并且随着浓度的升高,化感作用逐步增强,紫茎泽兰种子发芽速度指数比发芽率更为敏感.其中,油茶、板栗、花椒、月月青4中植物的化感抑制效果最为显著,构树、苣荬菜、狗尾草的化感作用不明显.     

大豆苗期根系分泌物化感作用的初步研究

选择不同浓度的大豆2周苗期根系分泌物,研究其对3种主要农作物的化感作用,结果表明：提高大豆根系分泌物浓度,对小麦种子萌发有促进作用,对大豆、玉米种子的萌发有抑制作用;大豆根系分泌物随着浓度的增大显著增强小麦、玉米超氧化物歧化酶（SOD）总活性,极显著抑制大豆SOD总活性;大豆根系分泌物随着浓度的增大对3种供试作物丙二醛（MDA）含量的作用表现不同,使小麦MDA含量极显著降低,使大豆MDA含量极显著增加,对玉米MDA含量变化不大。大豆根系分泌物对供试小麦、大豆茎长及茎干重、根长及根干重表现为低浓度促进、高浓度抑制作用。大豆根系分泌物浓度的增大对玉米茎长及茎干重、根长及根干重化感作用增强。     

紫茎泽兰对蓝桉种子萌发及苗生长的化感作用

紫茎泽兰为桉树林下革本层的优势种,为探讨紫茎泽对蓝桉种子萌发及苗生长的化感作用,采用盆栽试验,用其叶不同浓度水提液(0,0.005,0.01,0.02,0.04 g/mL)对蓝桉种子进行处理.结果表明:不同浓度水提液对蓝桉种子萌发(发芽速率、发芽势、发芽率)、苗生长(地径、高度)及生物量(根重、茎重、叶重、总重)均有显著的影响;随着处理浓度的增加,种子萌发、苗生长、生物量受抑制作用增强;种子萌发、苗生长、生物量与处理浓度之间均呈极显著负相关.处理60 d比处理30 d对苗生长的化感抑制作用加大,说明蓝桉幼苗生长受抑制作用随处理时间延长而增大.在林下及林缘广泛分布的紫茎泽兰,可通过化感作用影响蓝桉的天然更新和生长.     

紫茎泽兰浸提液对不同品种草莓种子萌发和幼苗生长的化感作用

为探讨紫茎泽兰浸提液对不同品种草莓的化感作用,分别用浓度为0(ck)、0.25%、1.00%、2.00%和2.50%的浸提液进行处理。结果表明,浸提液处理可不同程度地延缓草莓种子进入萌发期,不同品种的种子发芽率、发芽势与浸提液浓度呈负相关。同时,幼苗的丙二醛含量与浸提液浓度呈显著正相关;SOD、POD、CAT等抗氧化酶的活性则随着浸提液浓度的提高而呈先升后降的趋势,但均显著高于ck。这表明不同品种草莓对紫茎泽兰的化感作用耐受能力不同,"甜查理"最为敏感,而"白雪公主"的耐受性最强。     

紫茎泽兰脱毒工艺及其腐熟肥料在香葱上的应用研究

为了确定紫茎泽兰溶剂脱毒的最佳工艺条件及探索紫茎泽兰中泽兰酮含量与香葱产量的关系。采用正交试验与高效液相色谱法,结合堆肥发酵及相关分离分析技术。通过比较紫茎泽兰溶剂脱毒前后毒性成分含量的变化,确定了紫茎泽兰溶剂脱毒的最佳工艺条件为：pH为8、浸泡处理时间48 h、料液质量比为1:10、温度为50℃。同时分析了9-羰基-10,11-去氢泽兰酮的含量与香葱产量的关系,结果表明腐熟后的紫茎泽兰有机肥中毒素含量很低,对香葱的产量无明显影响。紫茎泽兰溶剂脱毒效果明显,其溶剂脱毒工艺应用于发酵生产有机肥具有广阔的应用前景。     

三种植物在不同肥力下对紫茎泽兰的生态控制效果

以狗尾草、黑麦草、白三叶为材料研究了混栽其中的紫茎泽兰在不同肥力条件下的生长状况。结果表明,黑麦草和白三叶在高肥力的条件下对紫茎泽兰的控制效果最好,中肥力次之,低肥力最差;而狗尾草在三种肥力条件下最终控制效果基本相同,基本上消灭了紫茎泽兰。因此可以建议,在土壤肥力较差时,可以通过施肥等措施来加强黑麦草和白三叶的竞争力,从而达到控制紫茎泽兰的作用。     

紫茎泽兰水浸液对威宁球茎草芦种子萌发及幼苗生长的影响

通过研究紫茎泽兰对优良牧草威宁球茎草芦的化感作用,以期为威宁球茎草芦替代控制紫茎泽兰利用提供科学依据,试验用不同浓度的紫茎泽兰肉质根和根状茎的浸提液、粉碎液及紫茎泽兰根际土壤水浸液处理威宁球茎草芦种子,研究粉碎波及水浸提液对威宁球茎草芦萌发及幼苗生长的影响,结果表明:低浓度紫茎泽兰肉质根和根状茎及根际土壤水浸液对威宁球茎草芦种子的萌发及幼苗生长具有一定的促进作用,高浓度紫茎泽兰水浸波及所浓度粉碎液对威宁球茎草芦种子的萌发及幼苗生长则具有明显的抑制作用,而紫茎泽兰根际土壤水浸液对威宁球茎草芦种子萌发及幼苗生长影响不大,表明威宁球茎草芦可作为紫茎泽兰替代种植的优良牧草品种推广种植.     

不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用研究

研究不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用,为解决辣椒连作障碍提供理论依据。通过水培和砂培两种方法收集辣椒根系分泌物,并采用生物检测研究其化感自毒作用。研究结果表明,水培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,浓度为30 g?L-1的抑制作用最强,且热辣2号根系分泌物对种子萌发的化感效应大于中椒105,但中椒105根系分泌物对幼苗生长的化感效应大于热辣2号;砂培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的升高而增强,30 g?L-1的根系分泌物的抑制作用最强,热辣2号根系分泌物的化感综合效应高于中椒105。辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有化感自毒作用,因此,可以间接判定辣椒连作根系分泌物的逐年累积能产生自毒作用,可能是导致连作障碍的重要原因。     

人参根系分泌物对几种药用植物的化感作用研究

本文研究人参根系分泌物对几种药用植物种子的化感作用。采用灭菌复合基质栽培人参,对人参根系分泌物进行原位收集,依次用水和甲醇提取人参根系分泌物,合并后用乙酸乙酯萃取分为水相和乙酸乙酯相两部分,设计不同浓度,采用室内培养,研究其对四种药用植物种子萌发和胚轴、鲜重的化感作用。结果表明人参根系分泌物对四种药用植物种子的化感作用是有所差异的。其中对大黄和水飞蓟种子萌发具有不同程度的抑制作用,降低了种子的α-淀粉酶活性。对大黄下胚轴和鲜重表现为高浓度抑制中低浓度促进。对水飞蓟种子上下胚轴和鲜重表现为水相促进乙酸乙酯相抑制。人参根系分泌物水相中低浓度促进而高浓度抑制牛蒡种子的萌发和种子α-淀粉酶的活性。乙酸乙酯相抑制牛蒡种子萌发和种子α-淀粉酶的活性。水相促进下胚轴的伸长,乙酸乙酯相抑制下胚轴的伸长,与对牛蒡鲜重的影响是一致的。人参根系分泌物水相高中浓度抑制白花草木犀种子的萌发,而低浓度促进其萌发。乙酸乙酯相高中浓度时促进白花草木犀种子的萌发,低浓度抑制种子的萌发,这与对种子α-淀粉酶活性影响基本一致。人参根系分泌物抑制下胚轴的伸长和鲜重的增加。因此,人参根系分泌物对四种药用植物具有不同程度的化感作用,并且化感作用与化感物质浓度密切相关,种子萌发与种子α-淀粉酶的活性,种子鲜重与下胚轴伸长有密切关系。     

紫花苜蓿根系分泌物的鉴定

为了探讨紫花苜蓿化感效应及干旱条件下化感与水分竞争的关系,运用二氯甲烷分离提取紫花苜蓿根际土里所含根系分泌物,并用气相色谱和质谱联合仪(GC-MS)进行了鉴定。对典型分泌物羟基苯甲酸的生物学效应进行了测试,结果表明：紫花苜蓿根际土所含分泌物有各种直链烷烃、环烷烃、烯烃、醇类、甲基苯硫酚、酚类苯、酯类、杂环苯胺、萘胺、酚酸和稠环芳香族化合物。高浓度羟基苯甲酸对砂培小麦发芽率的抑制大于对芽干重的抑制。在供水不足时,无论单播还是混播,小麦生长均受到抑制,竞争大于化感作用。供水充足时混播较单播有利于小麦生长,间作对小麦生长各项收获指标的化感正效应大于单作。干旱胁迫环境苜蓿与小麦间作,竞争大于化感作用。     

不同小麦品种对节节麦的化感作用

本文采用培养皿琼脂共培法,通过研究不同小麦品种对节节麦根长、芽长、根干重、芽干重等生长指标的影响,评价不同小麦品种对节节麦的化感作用差异,以期筛选出对节节麦化感作用较强的小麦品种,为节节麦综合防治提供潜在可行途径。研究结果表明,在测定的46个小麦品种中,不同小麦品种对节节麦根长、芽长、根干重、芽干重的化感作用均存在显著差异;且小麦对节节麦根的化感作用大于对芽的化感作用。以RI值作为化感作用指标,并运用聚类分析,将46个小麦品种按化感能力的强弱分为强、中、弱3个类群,筛选出‘山农15’、‘济麦23’、‘泰科麦30’、‘FC009’、‘良星66’、‘众信7503’等6个品种对节节麦具有较强化感作用。     

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。     

含喜树碱植物水培根系化感化合物的分离分析

本研究旨在探明喜树碱植物水培体系中化感物质的种类及其长期积累对植物生产的作用。建立了喜树幼苗和野生型蛇根草水培体系根系分泌物的新分离富集方法:首先以硅胶填充固相萃取柱萃取水培液根系分泌物,然后取出填充硅胶加到硅胶层析柱上层进行柱层析分离,再经洗脱后,用GC-MS技术分析不同组分的洗脱液。从喜树水培根系分泌物中检测到1,1,2,2-四氯乙烷、N,N-二甲基苯胺、二苯铬等11种化感物质;在广州蛇根草水培根系分泌物中检测到邻苯二甲酸二丁酯、苯硒酚、二苯铬等14种化感物质。2种含喜树碱植物水培根系分泌物中化感物质的大量分离富集和分析,为清除水培体系的生长抑制物、优化水培体系、实现喜树碱的高效生物合成奠定基础。     

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。     

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。     

蒙古栎枯叶水浸提液对二月兰的化感作用

为探究蒙古栎(Quercus mongolica)林下植被稀少的状况是否为枯叶产生的化感作用,以蒙古栎枯叶为供试材料,二月兰为受体材料,采用培养皿滤纸法研究不同浓度蒙古栎枯叶水浸提液对二月兰种子萌发及幼苗生长的影响。分别采用0.00、0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 g/mL浓度的蒙古栎枯叶水浸提液培养二月兰种子,测定发芽率、发芽势、发芽指数、根长及苗长,计算化感综合指数。结果表明,二月兰种子发芽率、发芽势、发芽指数和根长的化感效应指数均为负值,表现为抑制作用,且具有明显的浓度效应。对二月兰苗长的化感效应为“低促高抑”的双浓度效应,在浓度<0.04 g/mL时对幼苗苗长生长有促进作用,当水浸提液浓度≥0.04 g/mL时,对苗长的生长产生抑制作用,且随着浓度的增加,化感作用不断增强,浓度为0.10 g/mL时,根长、苗长的化感指数均为-1,种子仅处于发芽初始状态。反映出蒙古栎枯叶的水浸提液对二月兰具有较强的化感抑制作用。