天山云杉凋落物提取液对种子萌发和幼苗生长的自毒作用

设定光周期为20℃、16 h,暗周期为15℃、8 h,在人工气候箱中对天山云杉不同浓度凋落物水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长的影响进行了实验研究.结果表明:天山云杉凋落物水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长存在自毒作用.当提取液浓度达到0.025 gDW mL-1时,对种子发芽势和发芽指数的抑制作用达到极显著(P＜0.01),抑制率分别为14.5;和29.3;;当提取液浓度达到0.1 gDW mL-1时,对种子发芽率和幼苗胚芽、胚根生长的抑制作用达到极显著(P＜0.01),抑制率分别为21.2;、34.1;和51.3;,并显著延长种子的发芽时间;当提取液浓度达到0.2 gDW mL-1时,对幼苗鲜重增加的抑制作用达到极显著(P＜0.01),抑制率为31.4;;提取液浓度对幼苗干重增加的影响不显著.实验还表明,在低浓度(≤0.05 gDW mL-1)时,天山云杉凋落物提取液对其种子的发芽率表现出一定的促进作用.     

黄顶菊提取液对旱稻种子的化感作用

为了给外来入侵植物黄顶菊(Flaveria bidentis)的综合治理提供参考依据,采用生物检测方法研究了不同质量浓度的黄顶菊提取液对旱稻种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:黄顶菊提取液质量浓度为0.100 g/mL时,旱稻种子的萌发率降低到66.7％,幼苗芽长仅为0.67 cm.其对旱稻种子萌发和幼苗芽长表现出显著的抑制效应,抑制率分别为24.0％、47.7％ (P＜0.05).黄顶菊提取液质量浓度为0.050～0.100 g/mL时,旱稻种子根长为0.26～1.23 cm,其对旱稻种子根长表现出显著的抑制效应(P＜0.05),抑制率在43.3％～88.0％,且随着质量浓度的升高,抑制作用增强.黄顶菊提取液对旱稻种子萌发和幼苗生长均具有抑制作用,并表现出浓度效应.     

入侵植物小蓬草化感作用研究

测定了小蓬草水浸提液对小麦、油菜和白菜种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明：①小蓬草水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用,且这种抑制作用随着浓度的增加而增强;②浓度为0.05 g/mL的小蓬草水浸提液对油菜和白菜种子萌发和幼苗生长具有促进作用,浓度为0.40 g/mL的小蓬草水浸提液对油菜和白菜种子萌发和幼苗生长具有抑制作用.小蓬草水浸提液含有酚类物质.     

棉花植株水提取液对种子萌发和幼苗生长的自毒作用

[目的]分析棉花植株提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响.[方法]以种子发芽率、发芽势和发芽指数为种子萌发参数,以茎粗、子叶节高度和根、茎叶的湿重作为幼苗参数,分析棉花根系、茎叶不同浓度提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响.[结果]棉花水浸提取液对棉花种子发芽有“低促高抑”的影响,对茎、根和叶的生物质合成量有着不同程度显著或极显著的影响,整体表现为抑制幼苗生长.[结论]高浓度棉花水浸提取液对棉花种子发芽、幼苗生长有抑制作用,自毒作用在多年棉花连作产生连作障碍中起到不可忽视的作用.     

引种新疆的加拿大一枝黄花对番茄的化感影响

采用海绵烧杯贴壁法,对引种新疆的加拿大一枝黄花化感活性进行研究。结果表明,茎水浸提液质量浓度为50~100 g/L时,对番茄种子萌发、幼苗株高和根长均有显著抑制作用;而叶和花序部位水浸提液的各个质量浓度范围（25~100 g/L）对番茄种子的萌发和幼苗生长均有强烈抑制作用,且抑制作用随浸提液质量浓度的升高而显著增强,叶和花序水浸提液为100 g/L时,对番茄种子萌发和幼苗株高和根系发育的抑制作用达到100%;加拿大一枝黄花叶和花序的水浸提液对番茄种子萌发和幼苗生长的抑制作用大于茎。研究结果显示引种新疆的加拿大一枝黄花对番茄的化感作用显著强于浙江地区。     

柠条锦鸡儿凋落物提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响

为研究柠条锦鸡儿凋落物对其种子萌发和幼苗生长的影响,采用恒温培养法研究了不同质量浓度凋落物提取液对其种子萌发各项指标和幼苗生长中根系活力、细胞膜透性以及抗氧化酶活性等的影响。结果表明:柠条锦鸡儿凋落物提取液对其自身种子萌发有一定的抑制作用,并且质量浓度越高抑制作用越明显。当提取液质量浓度为0.05 g/m L时,种子萌发各指标与空白对照均无显著差异(P0.05);当提取液质量浓度高于0.05 g/m L时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长随提取液质量浓度的增加急剧降低(P0.05),并且柠条锦鸡儿凋落物提取液延长了种子发芽时间,但对幼苗鲜质量和干质量的影响不显著(P0.05);高质量浓度(0.30 g/m L)柠条锦鸡儿凋落物提取液致使种子失活。统计和相关性分析表明,叶片丙二醛含量和细胞膜透性与提取液质量浓度均呈极显著的线性正相关(P0.001),叶绿素含量、根系活力、保护性酶(POD、SOD、CAT)和非保护性酶(PPO、PAL)活性与提取液质量浓度均呈极显著的线性负相关(P0.001)。综上,柠条锦鸡儿凋落物提取液对其种子萌发和幼苗生长有一定程度的自毒作用。     

温度变化对天山云杉凋落物3,4-二羟基苯乙酮自毒作用的影响

[目的]在全球气候变暖背景下,检验“自毒作用对天山云杉天然更新障碍温度效应假设”,为应对气候变化的天山云杉林保育与可持续经营提供科学依据.[方法]以天山云杉生长季(5～8月)天然林地表层(1 ～5 cm)土壤昼(光同期)夜(暗同期)平均温度(12℃,4℃)为基准,采用智能环境模拟温度变化对天山云杉凋落物3,4-二羟基苯乙酮(DHAP)自毒作用的影响.[结果]温度≥(14℃,6℃),DHAP处理液浓度≥7.5mM时,显著或极显著抑制天山云杉种子萌发,并对幼苗生长表现出显著的抑制作用.[结论]温度升高会增强DHAP的活性,降低其产生自毒效应的临界浓度,使天山云杉天然更新更易受到自毒作用的影响.     

天山云杉(Picea schrekiana Fisch et Mey.)凋落物的自毒效应

天山云杉(Picea schrekiana Fisch et Mey.)是亚洲中部山地的特有物种,在中国仅见于新疆,其主要分布在天山南北坡和昆仑山西部北坡,对天山的水源涵养、水土保持和林业生产具有不可或缺的重要作用.然而天山云杉林的天然更新不良和障碍成为困惑新疆林业工作者的一大难题.从植物间的化感与自毒作用研究着手,分析了天山云杉凋落物水提液的乙醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取物对自身种子萌发和幼苗生长的影响.以种子发芽率、发芽势和发芽指数作为种子萌发参数,以胚根、胚芽长度和实生苗干湿重的变化作为幼苗生长参数.研究结果表明:种子萌发试验中乙醚萃取物具有最强的抑制效应(IC50=5.00 mg/mL),而正丁醇萃取物的抑制效应最弱(IC50＞10.00 mg/mL);幼苗生长试验中,1.25 mg/mL 的乙醚萃取物对幼苗生长具有显著的抑制作用(P＜0.05),1.25 mg/mL 的正丁醇萃取物能够促进其幼苗生长,大于2.5 mg/mL 的正丁醇萃取物对幼苗生长都具有显著的抑制效应(P＜0.05).采用GC-MS-MS技术分析三种有机萃取物的化学组成,共鉴定并定量分析出了包括酚酸、长链脂肪酸、单宁酸和吲哚类物质在内的17种化合物.乙醚萃取物中存在的2-keto-4a-methyl-8-methoxy-2, 3, 4, 4 a, 5, 6, 11, 12-ocahydrochrysene为一新的化感物质,证明了天山云杉凋落物中存在的化感与自毒物质是导致其种群天然更新障碍的最主要原因,同时揭示了自毒作用发生的化学物质基础.     

角茴香根和地上部水浸液对杂草反枝苋的化感作用

以常见杂草反枝苋为受体植物,采用培养皿滤纸法,通过测定角茴香根水浸液和地上部水浸液对杂草反枝苋的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同浓度的角茴香根和地上部水浸液均对反枝苋种子的萌发和幼苗的根长产生了明显的抑制作用,且随着浓度的增加抑制作用增强,当各水浸液的浓度大于0.030 g.mL-1时,即可对反枝苋种子72 h萌发的抑制率达到50%以上;当各水浸液处理浓度大于0.010 g.mL-1时,反枝苋幼苗的根长便低于对照的50%。角茴香根水浸液对反枝苋幼苗的下胚轴产生低促高抑的浓度双重效应,当根水浸液浓度小于0.030 g.mL-1时,促进反枝苋下胚轴的生长;当根水浸液浓度大于0.030 g.mL-1时,抑制反枝苋下胚轴的生长。研究发现,角茴香根和地上部水浸液均对反枝苋表现出明显的化感作用。     

头花蓼水浸提液的化感自毒作用

为探讨头花蓼(Polygonum capitatum Buch-Ham ex D.Don)不同部位水浸提液对其种子萌发及幼苗生长的影响,人工制备头花蓼根、茎、叶水浸提液并进行室内生物测定,结果表明头花蓼根、茎、叶水浸提液均在≤10mg/ml时,对其种子发芽率、发芽势、发芽速率、发芽指数及活力指数等未产生明显抑制作用,甚至有轻微促进作用,随着浓度升高抑制作用越来越明显,浓度至500 mg/ml时种子发芽率仅约为对照的10%,发芽势降至0.8%,发芽速率仅为对照的1/12,发芽抑制率达80.4%以上,发芽指数和活力指数分别最低为0.5、1.1。在综合化感指数方面头花蓼不同部位水浸提液对种子萌发及幼苗生长抑制作用总体表现为茎叶根。综上,头花蓼水浸提液具有较明显的化感自毒作用,这种化感自毒作用可能是引起头花蓼连作障碍的重要因素。     

5种外来入侵植物对小麦的化感作用

为洛阳地区麦田中恶性杂草的防除提供参考依据,采用培养皿滤纸法培育小麦幼苗,测定苦苣菜、续断菊、小马泡、曼陀罗和阿拉伯婆婆纳5种入侵植物对小麦种子发芽率、幼苗苗高及根长生长的化感作用。结果表明:随茎叶水浸提液浓度的增加,苦苣菜、续断菊、小马泡和阿拉伯婆婆纳4种入侵植物对小麦种子萌发的抑制作用逐渐增大,而曼陀罗浸提液浓度达0.2g/mL时才表现出明显的抑制作用;5种入侵植物茎叶水浸提液对小麦苗高具有低促高抑的化感作用,而根长除受苦苣菜的化感抑制作用外,同样受其他入侵植物低促高抑的化感作用,不同的是其抑制起始浓度总体小于苗高,而相同浓度处理下的抑制作用(RI绝对值)略大于苗高。综合效应平均值显示,5种入侵植物茎叶水浸提液对小麦的化感抑制作用依次为苦苣菜曼陀罗小马泡续断菊阿拉伯婆婆纳。     

紫茎泽兰不同部位化感作用研究

为了研究入侵性杂草——紫茎泽兰(Ageratina adenophora)对三叶草、黑麦草的化感作用。对紫茎泽兰地上部及地下部淋溶物、根部分泌物的化感活性进行了研究。研究结果发现:三叶草、黑麦草种子萌发和幼苗生长在0.005 gDW/mL浸提液浓度下即表现出显著或极显著抑制作用,且化感作用大小随组分浓度增加而增加;相同浓度下紫茎泽兰地上部分水浸提液的化感作用明显强于其地下部分水浸液的化感作用;浸提液对受体植物种子萌发中根的抑制作用明显强于对芽的影响。地上部自然枯落物水浸液对受体植物化感测定的结果显示,当浓度达到0.01~0.05 gDW/mL及以上时,三叶草、黑麦草的发芽率、发芽速度指数、根长、芽长及鲜重等各指标在处理与对照间产生显著性差异。紫茎泽兰根系分泌物的二氯甲烷提取物在10 gFW/mL浓度下,对三叶草、黑麦草种子萌发及幼苗生长均表现出化感抑制作用。     

银合欢对2种边坡恢复先锋植物的化感作用

为了探讨银合欢引种栽培可能存在的化感作用及其对银合欢林管理的意义,以狗牙根和紫花苜蓿为受体植物,测试了银合欢鲜根和叶片凋落物的水浸提液对受体植物种子萌发、幼苗存活和幼苗生长的影响。结果表明:银合欢鲜根和叶片凋落物水浸提液对2种受体植物的种子萌发和幼苗存活都表现为抑制作用,抑制作用随浓度增加而增强。其中鲜根水浸提液对紫花苜蓿的影响显著,但对狗牙根的作用不显著。当鲜根水浸提液浓度为0.125 g·m L-1时,紫花苜蓿的种子发芽率和幼苗存活率分别比对照低21.06%和28.59%。叶片凋落物水浸提液对2种植物种子萌发及对紫花苜蓿幼苗存活的影响都达到显著水平,而对狗牙根幼苗存活的影响不显著。当叶片凋落物水浸提液浓度为0.125 g·m L-1时,紫花苜蓿的发芽率和幼苗存活率分别比对照低30.14%和15.71%,狗牙根的发芽率比对照低49.08%。银合欢鲜根和叶片凋落物水浸提液对2种受体植物的幼苗生长都有促进作用,促进作用随浓度升高而降低。银合欢叶片凋落物水浸提液的化感效应明显强于鲜根水浸提液,紫花苜蓿对化感作用的响应强度大于狗牙根。     

辣椒连作障碍机制初探及其下茬作物的初选

以萝卜、豌豆和辣椒种子为受体,初步研究了辣椒不同部位、不同浓度的水浸液的化感作用。结果表明:在相同的浓度下,辣椒叶的自毒作用最强,根次之,茎最弱;与对照相比,所有部位的辣椒水浸液对萝卜种子的萌发均无显著影响,对萝卜幼苗的根长均表现出抑制作用,并且随着水浸液浓度的增加,其抑制作用增强,并达到了显著水平;所有部位的辣椒水浸液对豌豆种子的萌发和幼苗生长均表现出抑制作用,并且随着浓度的增加,其抑制效应在增强,而在同一浓度下,辣椒水浸液对豌豆种子萌发及幼苗生长的影响强度顺序为叶>根>茎。综合其对3种蔬菜作物种子萌发和幼苗生长影响的考虑,初步选定萝卜为辣椒轮作的最佳下茬作物。     

玉米秸秆不同部位水浸提液对荠菜化感作用的研究

为了研究玉米秸秆对小麦田优势杂草荠菜的化感潜力,利用室内生物测定法,初步研究了玉米秸秆不同部位（根部、茎叶部、雄穗部）的不同浓度水浸提液（6.25、12.50、25.00、50.00和100.00 mg/mL）对荠菜种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明：玉米秸秆根部、茎叶部和雄穗部水浸提液对荠菜种子的萌发均具有显著的抑制作用,种子发芽率和发芽指数均随水浸提液浓度的升高而逐渐降低,其中根部、茎叶部、雄穗部水浸提液处理浓度为100.00 mg/mL 时荠菜种子发芽率分别为0.0％、0.0％和10.0％,发芽指数分别为0.00、0.00和0.74。玉米秸秆不同部位水浸提液对荠菜幼苗生长的影响不同,其中,根部与茎叶部水浸提液对荠菜幼苗生长的影响作用相似,即随着水浸提液浓度的升高,对荠菜幼苗生长的抑制作用逐渐增强;但雄穗部水浸提液在浓度为100.00 mg/mL处理下显著抑制荠菜幼苗的生长,而当水浸提液浓度＜100.00 mg/mL时,随着浓度的降低,对荠菜幼苗生长的促进作用逐渐增强。     

核桃枝叶水溶物的化感作用研究

通过核桃枝叶水溶物对种子萌发和幼苗插条生长的研究结果表明,核桃枝叶水溶物对绿豆种子的萌发具有抑制作用,且核桃叶的化感作用强于核桃枝条的化感作用,处理间对种子萌发的影响是随着浓度的增大抑制作用增强。不同浓度核桃枝的水溶物对黄瓜幼苗插条增高和最长根长度的化感抑制作用随浓度增大而增强,对发根量的化感抑制作用则相反。     

空心莲子草水浸提液的化感作用及化感物质分析

采用培养皿滤纸法研究空心莲子草根、根状茎、茎和叶水浸提液对高丹草种子萌发和幼苗生长的影响,并采用气相色谱-质谱联用技术对空心莲子草根、茎和叶水浸提液的化学成分进行了分析.结果表明:高丹草种子的萌发速率和萌发率均随浸提液体积质量分数的升高而降低;其幼苗的苗高和主根长在茎浸提液中表现出"低促高抑"效应,而在其他3种浸提液中为"低体积质量分数无影响,高体积质量分数抑制";从化感综合效应来看,茎水浸提液体积质量分数低于30mg/mL、根和根状茎体积质量分数低于2mg/mL时,对高丹草种子萌发和幼苗生长具有促进作用,否则为抑制效应.空心莲子草的化感成分中可能含有苯甲酸、邻羟基苯甲酸、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸-丁基-异丁酯和邻苯二甲酸二异丁酯等.     

辣椒植株水浸提液对生菜和大白菜化感作用的研究

 以生菜和大白菜两种蔬菜为受体，通过测定辣椒植株水浸提液对两种蔬菜作物种子萌发和幼苗生长的影响，对辣椒化感物质的作用进行了研究。结果表明：①低浓度（0.01 g/mL）的辣椒水浸提液对生菜和大白菜种子发芽率、发芽指数、幼苗根长和苗长均表现为促进作用；②高浓度（0.03 g/mL,0.04 g/mL）的辣椒水浸提液对生菜和大白菜种子发芽率、发芽指数、幼苗根长和苗长均表现为抑制作用。随着浓度的加大，抑制作用增强；③浓度为（0.02 g/mL）的辣椒水浸提液对生菜的种子发芽率、发芽指数、幼苗根长、苗长和大白菜的根长有明显的抑制作用，而对大白菜的种子发芽率、发芽指数、幼苗苗长有促进作用。     

小飞蓬对三种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用

以稗草[Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.]、鬼针草(Bidens pilosa L.)、含羞草(Mimosa pudica L.)3种杂草种子为受体,以小飞蓬[Conyza canadensis (L.) Cronq.]全株为供体,采用培养皿滤纸培养法研究小飞蓬水提取液的乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物对受体植物种子萌发和幼苗生长的化感作用.结果表明,小飞蓬的乙酸乙酯萃取物强烈抑制稗草和鬼针草的种子萌发和幼苗生长,且抑制效应随萃取物浓度的升高而提高,高浓度的乙酸乙酯萃取物对含羞草的种子萌发和幼苗生长抑制作用明显.乙酸乙酯萃取物浓度为0.5 mg/mL时,其对3种杂草幼苗的根长、茎长和鲜重的抑制作用与对照组比较就有显著差异.乙酸乙酯萃取物浓度为2.0 mg/mL时,其对稗草和鬼针草根长的化感效应指数(RI)值均为-1.00,对茎长的RI值分别为-0.97和-0.78;二者种子的萌发率平均值分别为3.3％和2.2％.小飞蓬的正丁醇萃取物抑制3种杂草的种子萌发和幼苗生长,但比乙酸乙酯萃取物的抑制作用弱.高浓度小飞蓬水萃取物强烈促进3种杂草的幼苗生长.说明小飞蓬水提取液中的除草活性物质可能存在于乙酸乙酯和正丁醇萃取物中.