化感物质抑制连作黄瓜生长的作用机理

 苯丙烯酸、对羟基苯甲酸为黄瓜根系分泌物中的主要化感物质组分。通过模拟根系分泌物中的化感物质进行土培和水培试验,证明苯丙烯酸、对羟基苯甲酸对连作黄瓜根系生长有明显的抑制作用。在50～250μmol/L浓度范围内,随处理浓度的加大,抑制根系对K+、NO3、H2PO4吸收的作用显著,养分外渗速率加快,组织外渗相对电导率逐渐提高。苯丙烯酸、对羟基苯甲酸强烈地抑制黄瓜根系脱氢酶、根系结合ATP酶、硝酸还原酶、超氧化物歧化酶的活性,随理浓度的增大抑制作用增强。     

外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的影响

【目的】苯丙烯酸是黄瓜根系分泌的毒性较大的酚酸类物质之一,与黄瓜的连作障碍有密切关系。研究外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的缓解作用,初步探讨NO缓解黄瓜幼苗苯丙烯酸胁迫的生理机制。【方法】采用营养钵土培的方法,研究外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对200μmol·L-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长、抗氧化酶系统和活性氧代谢的影响。【结果】100μmol·L-1NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能显著缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株造成的伤害,可明显提高幼苗的生长量,增强叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(产生速率。与100μmol·L-1SNP处理相比,50、200和400μmol·L-1SNP处理促进黄瓜幼苗生长、缓解叶片氧化损伤和提高抗氧化酶的活性的作用明显降低。【结论】外源NO能明显促进了苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗的生长,提高了抗氧化酶活性,降低了活性氧代谢,其中以100μmol·L-1SNP缓解效果最好。因此认为,外源NO的确能缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害,提高黄瓜幼苗对苯丙烯酸胁迫的耐性,减缓因自毒作用引起的连作障碍。     

黄瓜根系分泌物化感作用的初步研究

以黄瓜自根苗和嫁接苗为试材,测定了不同收集温度（20℃、25℃、30℃）下黄瓜根系的分泌物量,并研究了不同类型黄瓜幼苗根系分泌物对黄瓜和南瓜种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：随着温度的升高,黄瓜自根苗和嫁接苗的根系分泌物量均逐渐增加,在30℃条件下根系分泌物量最多,且自根苗的根系分泌物量明显多于嫁接苗。黄瓜根系分泌物对黄瓜和南瓜种子的发芽率、发芽势以及胚根和胚轴的伸长均具有明显的抑制作用,且抑制作用随着根系分泌物浓度的降低而减弱。黄瓜根系分泌物对黄瓜种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,通过嫁接可以在一定程度上减轻这种抑制作用。嫁接黄瓜虽然可以在一定程度上减轻黄瓜根系分泌物引起的自毒作用,但仍然能产生连作障碍。     

盐分胁迫下苯丙烯酸对黄瓜根际细菌多样性的影响

以黄瓜为试材,以NaCl为盐分胁迫,以苯丙烯酸为自毒物质,采用PCR—DGGE技术,研究盐份胁迫下苯丙烯酸对黄瓜根际细菌的影响,结果表明,两种盐分浓度胁迫对黄瓜根际土壤微生物多样性指数和均匀度指数均产生显著的抑制作用,施加高浓度的自毒物质苯丙烯酸加重了胁迫程度,而低浓度的苯丙烯酸可以缓解盐份胁迫。通过对DGGE条带克隆测序结果表明．它们大多与不能培养的细菌种属具有较高的同源性,大多为Proteobacteria,少数为Firmicutes。     

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。     

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。     

大棚黄瓜连作对根系活力及其根际土壤酶活性影响的研究

对连作３年和１８年的大棚黄瓜进行土壤营养状况、根系活力及其根际土壤酶活性的研究．其结果表明，１）连作３年的大棚黄瓜土壤营养状况好于连作１８年的大棚黄瓜营养状况；２）连作３年的大棚黄瓜根系侧根多而细长，连作１８年的大棚黄瓜根系侧很少而粗短；３）连作３年的大棚黄瓜根系活力、根际土壤转化酶活性显著高于连作１８年的大棚黄瓜根系活力及其根际土壤转化酶的活性．     

苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长和抗氧化代谢特性的影响

采用营养钵土培的方法,研究了外源苯丙烯酸对津美1号、绿衣天使、C90和翠龙等不同黄瓜品种幼苗生长和叶片抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响.结果表明,外源苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长具有很强的抑制作用,并随着胁迫浓度的增大受抑制的程度加强.在苯丙烯酸胁迫下,黄瓜叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氧酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性表现为低浓度升高,高浓度下降的趋势;超氧阴离子(O2-·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量及渗透调节物质脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量随着苯丙烯酸浓度的升高而显著增加.不同黄瓜品种对苯丙烯酸胁迫的响应存在着品种间差异.     

不同蔬菜种类间化感作用研究

通过盆栽方式,研究了黄瓜、辣椒、番茄和白菜水浸液的化感作用。结果表明:黄瓜、辣椒、番茄和白菜水浸液均有自毒作用;黄瓜水浸液抑制辣椒、番茄的种子萌发和幼苗生长,抑制白菜幼苗根系的伸长;辣椒水浸液对黄瓜种子萌发和根系生长产生抑制作用,经辣椒水浸液处理过的番茄、白菜种子萌发和幼苗生长均受到抑制;番茄水浸液促进了黄瓜、白菜幼苗生长,却对2者根系生长表现出抑制作用,经番茄水浸液处理后的辣椒种子发芽率、苗高、根长和鲜重与对照相比,均有所降低;白菜水浸液抑制了黄瓜、辣椒、番茄3种作物的种子萌发和幼苗的生长。通过隶属函数值可知,不同蔬菜作物的化感作用从强到弱的顺序为:白菜黄瓜辣椒番茄。     

谷子根系水浸提液的化感自毒效应研究

[目的]谷子重茬对下茬谷子出苗及生长影响较大,连作障碍较明显。[方法]本研究以谷子根系为试验材料,采用水浸液法,设置原液、稀释10倍液、稀释50倍液和稀释100倍液共4个浓度,以清水为对照,研究了不同浓度谷子根系水浸提液对其萌发种子根、芽和幼苗生长的影响。[结果]不同浓度谷子根系水浸提液对谷子萌发种子根、芽、及其幼苗生长发育影响表现为:高浓度(原液)抑制,低浓度(稀释10倍液、稀释50倍液、稀释100倍液)促进。原液处理下的萌发种子根长、芽长,株高、叶面积等农艺性状均受到了显著的化感抑制作用(P<0.05),其它处理下的根、芽及幼苗的生长均表现为化感促进作用,其中稀释50倍液处理对谷子的化感促进作用尤为显著(P<0.05)。幼苗SOD、POD、CAT活性随着浓度的增加均表现出先增加后降低的趋势。有效提高幼苗活性氧清除系统中抗氧化酶的活性,减轻对细胞的伤害。[结论]谷子根系中存在自毒物质,且会对其种子萌发和幼苗生长产生影响。谷子表现较强的自毒作用为进一步研究谷子连作障碍机理提供理论参考。