重茬大豆根系分泌物的成分及化感作用研究

[目的]鉴定重茬大豆根系分泌物的成分并研究其化感作用。[方法]采用GC-MS分析法鉴定重茬大豆根系分泌物成分。模拟大豆自毒作用,较系统地研究不同浓度水平下重茬大豆根系分泌物对大豆生长的形态指标、细胞膜结构与功能、保护性酶活性等自毒作用的生理生化机制。[结果]重茬大豆根系分泌物成分主要包括烃、有机酸、醇、酯、酮、酚、醛、苯、噻唑、酰胺等物质。重茬大豆根系分泌物对供试大豆叶绿素的含量表现出低浓度促进、高浓度抑制作用;对大豆种子的萌发和发芽速度有明显的抑制作用,随着浓度的增大抑制作用增强。供试大豆SOD、POD总活性及MDA含量随着大豆根系分泌物浓度的增大均表现为持续升高趋势,化感作用达到极显著水平。[结论]为缓解乃至于消除连作障碍提供了理论依据。     

大豆根系分泌物化感作用的初步研究

选择不同浓度的大豆根系分泌物,研究其对4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、白菜种子的萌发有抑制作用;大豆根系分泌物随着浓度的增大而显著增强小麦、玉米超氧化物歧化酶(SOD)总活性和根活力,极显著抑制大豆SOD总活性和根活力;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)含量表现不同作用,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含量变化影响不大。大豆根系分泌物对供试小麦、大豆植株高度及其干重、胚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导致其对玉米植株高度及其干重、胚根长及根干重化感作用增强。     

烤烟根系分泌物对幼苗生长和种子萌发的影响

采用室内培养和生物测定的试验方法,研究了烟草根系分泌物以及烟草根系分泌物中的苯甲酸、肉桂酸、延胡索酸、丁二酸和烟碱在不同浓度条件下对烟草种子的萌发和幼苗生长的影响。结果表明,烟草根系分泌物对烤烟种子萌发和幼苗生长有一定的抑制作用;同时根系分泌物主要成分延胡索酸、丁二酸、肉桂酸、苯甲酸和烟碱,在不同浓度条件下也能显著抑制烤烟种子萌发和幼苗生长,且抑制作用随浓度的增加而增大,但是5种物质对烤烟种子萌发和幼苗生长的抑制程度不一致,主要表现为：苯甲酸>肉桂酸>丁二酸>延胡索酸>烟碱。     

丙二酸和邻苯二甲酸对大豆生长发育的化感效应

通过液培试验和室内分析相结合的方法研究了丙二酸和邻苯二甲酸对大豆种子萌发和生长发育的影响。结果表明 ,与对照相比 ,丙二酸和邻苯二甲酸显著地抑制了大豆种子的萌发 ,而且随着浓度的增加 ,抑制作用加强 ;丙二酸和邻苯二甲酸抑制了大豆的生长 ,降低了大豆的根系活力 ,使株高、干物质重和根系活跃吸收面积下降 ;丙二酸和邻苯二甲酸增加了大豆叶片相对电导率 ,使生物膜结构遭到破坏 ,从而使大豆植株抵抗逆境胁迫的能力降低     

大豆连作土壤中化感物质浸提剂的生物筛选

通过大豆的正茬和重茬土壤水提液、磷酸缓冲液(pH=60)的乙醚萃取液和乙醇提取液对大豆和小麦种子萌发的研究表明:水和乙醇的正茬土壤提取液对大豆和小麦种子发芽无显著的抑制作用,它们的重茬土壤提取液对大豆种子发芽则有显著的抑制作用,其中水提液对小麦种子发芽无显著的抑制作用,高浓度的乙醇提取液则显著的抑制(正茬土壤)或促进(重茬土壤)小麦种子的发芽,正茬、重茬土壤磷酸缓冲液———乙醚萃取液对大豆和小麦种子的发芽均有显著的抑制作用。根据大豆和小麦的生产实际情况,我们认为纯水是进一步深入研究大豆连作障碍中土壤化感物质行之有效的土壤提取剂。     

线辣椒根系分泌物中几种化感物质对其种子萌发和幼苗生长的影响

为了探究线辣椒连作障碍的机理，通过线辣椒种子萌发和苗期水培试验，研究线辣椒根系分泌物中的6种化感物质［邻苯二甲酸二异丁酯、雪松醇、丙炔酸、2,4-双(1,1 二甲基乙基)-苯酚、二苯并呋喃、芴，其中后3种物质没有进行水培试验］对其自身种子萌发和幼苗生长发育的影响。结果表明：这6种化感物质对线辣椒种子萌发（包括发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、胚根长、苗鲜质量）和苗期生长（包括株高、茎粗、根系活力、抗氧化酶活性、丙二醛含量、培养液电导率）总体表现为低浓度（0.001 mol/L以下）无影响或有促进作用，其中雪松醇的促进作用相对明显；高浓度（0.002 mol/L以上）则具有抑制作用。综合判断，丙炔酸的抑制作用最强，邻苯二甲酸二异丁酯、2,4-双(1,1 二甲基乙基)-苯酚、二苯并呋喃、芴这4种物质的抑制作用相当，程度居中，雪松醇的抑制作用最小。     

野菊根系分泌物的鉴定及其对三种植物的化感效应

利用GC-MS,比对植物体茎叶、根系分泌物、植物根际土壤3个醇提取物中共有成分,以确定出野菊(Chrysanthemum indicum)根系分泌物所产生的主效化感物质。在此基础上,应用外源法测定2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二乙酯在4个不同浓度下对油菜(Brassica napus L.)、生菜(Lactuca sativa var.ramosa Hort.)、莴苣(L.sativa L.)3种化感敏感植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,野菊根系分泌的主要化感物质有2,4-二叔丁基苯酚和邻苯二甲酸二乙酯,且2,4-二叔丁基苯酚对3种植物的抑制作用随着浓度的增加而增强;邻苯二甲酸二乙酯在0.05 mmol/L浓度下对油菜有明显的促进作用,在0.05 mmol/L和0.10 mmol/L浓度时,对生菜鲜重、莴苣和油菜胚根生长具有促进作用。     

烤烟根系分泌物自毒效应研究

【目的】探讨烤烟根系分泌物对连作障碍的影响,为进一步研究烤烟连作障碍机理提供一定的理论依据。【方法】以烤烟品种红花大金元为材料,采用水培方法收集烤烟根系分泌物,研究了不同浓度根系分泌物对自身种子萌发和烟苗生理生化指标的影响。【结果】不同浓度根系分泌物对自身种子萌发和幼苗生长有明显抑制作用,且随着浓度的增加抑制作用增加,烟苗总叶绿素含量和根系活力降低,叶片和根系相对电导率上升,根际和叶的p H值降低;除叶片POD活性随着根系分泌物浓度增加呈上升趋势外,其它POD、SOD和CAT活性均随浓度的增加呈现先增后降的趋势,且幼苗叶片和根系MDA含量增加。【结论】烤烟根系分泌物中存在自毒物质,会对烤烟产生自毒作用,且这种自毒物质的逐年积累可能是造成烤烟连作障碍的一个重要因素。     

连作大豆根分泌物对根腐病病原菌及种子萌发的影响

采用砂培、水培和宝内培养等方法研究了连作大豆根分泌物对根腐病病原菌及种子萌发的影响。结果表明：与对照相比，连作和轮作大豆根分泌物对粉红粘帚菌和尖镰孢菌尤其是对半裸镰孢菌的生长有明显的促进作用，差异达显著或极显著水平。低浓度（C1和R1处理的浓度）连作大豆根分泌物对半裸镰孢菌和粉红粘帚菌生长的促进作用明显大于轮作大豆，差异达到显著水平。同一茬口，最高浓度（C3和R3处理的浓度）大豆根分泌物对半裸镰孢菌生长的促进作用小于2个低浓度（C1、C2、R1和R2处理的浓度）的，而且在连作大豆中差异达显著水平。与轮作大豆相比，连作大豆根分泌物有抑制种子萌发的趋势。     

大豆根系分泌物自毒作用的初步研究

研究不同浓度的大豆根系分泌物对大豆自身毒害的影响,结果表明,分泌物对大豆种子的萌发、幼苗的叶绿素含量、光合速率和MDA含量的影响均表现为抑制作用,且随着分泌物浓度的升高,化感抑制作用增强,2A浓度处理与对照相比均达到极显著差异的水平。     

大豆不同部位水浸液对白菜种子萌发的影响

以白菜种子为受体,初步研究了大豆不同部位(根、茎、叶)、不同浓度(0、10、20、30、40和50 g/L)水浸液的化感作用。结果表明,与对照相比,所有部位的大豆水浸液对白菜种子的发芽率及幼苗生长(根长和苗长)均表现出相同的趋势,即随着水浸液浓度的增加,三者所产生的抑制作用也有所增强;而在同一浓度下,大豆不同部位水浸液对白菜种子萌发及幼苗生长的影响强度顺序均为根茎叶。     

大豆不同部位水浸液对萝卜种子萌发的影响

为探索大豆对其下茬作物的化感效应作用,以萝卜种子为受体,研究了大豆不同部位(根、茎、叶)、不同浓度(0 g/L、10 g/L、20 g/L、30 g/L、40 g/L和50 g/L)水浸液的化感作用。结果表明:与对照相比,所有部位的大豆水浸液对萝卜种子的发芽率、幼苗生长(根长和苗长)均表现出相同的趋势,即随着水浸液浓度的增加其抑制作用有所增强;在同一浓度下,大豆水浸液对萝卜种子萌发、幼苗生长的抑制强度顺序均为根>茎>叶。     

三个大豆品种萌发期和苗期的耐盐性比较

以3个大豆品种冀豆12、浙春4号和天隆一号为试验材料,分别研究了NaCl（盐）处理对种子萌发和大豆幼苗植株生长的影响。种子萌发试验表明,高浓度盐处理显著抑制种子发芽,且不同品种之间差异显著,冀豆12表现相对较好。大豆2叶1心期,以100 mmol·L-1 NaCl浇施大豆幼苗1次,2 d后重复1次,并测定抗逆相关生理指标,结果表明,盐胁迫下大豆的叶绿素含量、根系活力、干质量均有所降低;丙二醛含量、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、游离脯氨酸含量均升高,不同品种各指标的升降幅度各不相同。综合种子萌发及苗期耐盐性,试验初步判断冀豆12比其他2个品种更耐盐。     

不同浸水时间对大豆种子发芽的影响

【目的】观察桂春8号和桂春11号大豆种子在不同浸水时间处理条件下的受害表现,筛选出大豆种子耐浸水胁迫处理方法。【方法】以去离子水浸泡12-168 h后,分别测定浸泡溶液电导性及种子的发芽势、出苗率和正常苗率等。【结果】浸水处理对大豆种子产生严重的危害,浸水后大豆种皮消融,种子内溶物外漏,种子萌芽子叶出现坏斑,部分真叶坏死,生长点消失;根部主根发育受到破坏,长出不定根,严重时根部不能发育,部分种子向地性消失。随着浸水时间的延长,大豆浸泡液电导率不断增加,发芽势、出苗率、正常苗率逐渐降低,浸泡液电导率与发芽势、出苗率、正常苗率的相关系数分别为-0.823、-0.854和-0.811,达极显著负相关。此外,桂春11号的发芽势、正常苗率均显著高于桂春8号。【结论】桂春11号的耐浸水胁迫能力高于桂春8号。浸泡液电导率可作为大批量初步筛选大豆耐浸水种质资源的指标,发芽势、正常芽率等可作为进一步筛选大豆耐浸水胁迫的指标。     

铬胁迫对大豆种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]为预防大豆早期铬伤害提供依据。[方法]用不同浓度的铬处理大豆种子,研究铬对大豆种子萌发率、发芽势及幼苗生长的影响。[结果]随着Cr6+浓度从0增至5mg/L,发芽率从91.44%增至92.59%,发芽势从89.13%增至89.54%。Cr6+浓度从10mg/L增至160mg/L时,发芽率和发芽势分别降至74.94%和73.64%。低浓度铬处理的大豆幼苗根长、芽长及生物量比对照有少许的增加。15mg/L的Cr6+抑制大豆幼苗的生长,且随着浓度的提高抑制效应逐渐增强。Cr6+浓度达到100mg/L时,根长与芽长分别为对照的28.61%、31.33%。Cr6+对大豆幼根生长的抑制作用大于对芽生长的抑制作用。[结论]铬处理对大豆种子萌发及幼苗生长具有一个低浓度下的刺激效应和高浓度下的抑制效应,浓度10mg/L以下的铬对大豆种子萌发及幼苗生长有促进作用。     

曼陀罗对大豆的化感作用研究

采用室内生物测定方法,分别测定曼陀罗根、果皮、种子浸提液对大豆种子萌发、幼苗生长及若干生理指标的影响.结果表明,曼陀罗对大豆的化感效应存在不同供体器官的差异,总体表现为根＞果皮＞种子;受体器官所受到的抑制作用也存在差异,总体表现为侧根＞种子＞根.曼陀罗对大豆的化感效应随其浸提液的质量浓度提高而增强.其生理指标测定结果表明,曼陀罗对大豆幼苗可溶性蛋白的分解有较大的抑制作用.     

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。     

杜仲叶水提取物对几种农作物的化感作用

研究农林复合系统中杜仲枯落叶水浸提液对小麦、油菜、大豆和玉米种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明,杜仲枯落叶水浸提液使受试农作物种子发芽指数显著降低.0.1 g·mL-1浸提液处理对4种农作物的发芽率有极显著的抑制作用.油菜、大豆和玉米种子在0.1 g·mL-1时均未长成幼苗,浸提液对其苗高和苗鲜质量有高质量浓度抑制,低质量浓度促进的双重效应.同时除0.005 g·mL-1浸提液对油菜根鲜质量无影响外,对其他3种作物的根长和根鲜质量有显著抑制作用.小麦的苗高、苗鲜质量、根长和根鲜质量均明显低于对照值.4种农作物的根系活力、细胞膜透性和过氧化氢酶活性同样反映了不同程度的化感效应,同时彼此相互作用.