控制水稻RIL群体化感作用的QTL定位研究

此研究以“莱蒙”（弱化感）和“多拉”（强化感）水稻杂交产生的重组自交系（recombinant inbred lines,RILs）及其亲本为供体植物,并以稻田主要杂草稗草为受体植物,采用迟播共培法测定与各家系及亲本共培稗草的根长,并转化成抑制率来表征化感作用。结果表明群体及亲本根长抑制率基本呈正态分布,且用它来表征化感作用是适合的。运用分子标记技术构建了该群体的遗传图谱,共97个分子标记,覆盖水稻12条连锁群。QTL定位检测到控制水稻化感作用的5个QTL,分别位于1、1、5、9、9号连锁群,解释了23.97%、15.21%、13.89%、18.63%、6.64%的遗传变异。进一步证实水稻化感作用存在主效QTL,同时为分子育种提供依据。     

藨草化感作用的研究

采用室内生测和生理实验的方法,以小麦Triticumaestivum、萝卜Raphanus sativus、黄瓜Cucumissatirus作物为研究对象,探讨藨草Scirpus triquetet的化感作用和作用机理。结果表明:藨草不同有机溶剂萃取液对3种作物均有化感效应,随着萃取组分极性的增加,对3种作物种子萌发的抑制效应逐渐增强;同时,不同萃取组分对作物幼苗生长均有不同程度的抑制,降低了根系活力,不同组分对作物幼苗根系的抑制作用表现为丙二醛(MDA)含量增加,过氧化物酶(POD)酶活性升高,过氧化氢酶(CAT)酶活性降低,叶绿素含量降低。表明藨草对小麦、萝卜、黄瓜均有化感作用。     

狼毒对披碱草化感作用的研究

研究了狼毒根在土壤里腐解过程中对受体披碱草(Elymus dahuricus)的化感作用。结果表明:加狼毒根的植株生长高度均比对照高,狼毒根对披碱草幼苗的高度、叶面积、根干重均没有显著的抑制作用(P0.05)。由狼毒根对披碱草的化感敏感指数(RI)分析结果表明,披碱草对狼毒的化感作用反应不敏感,具有较强的耐受性(RI0)。     

小麦化感作用的种群生态位调节及其生态效应探讨

本文针对利用小麦品种化感抑草潜力控制杂草所涉及的生态效应问题,从化感作用、生态位理论及其关系的角度展开论述,探讨了小麦化感抑草潜力及化感品种释放后的麦田杂草种群消长动态及生态位变化趋势等生态效应及关键科学问题,以期为合理利用小麦化感作用及其化感品种抑草潜力有效控制杂草提供生态依据和重要基础信息。     

酚酸化感作用对栝楼生理特性及根际微生态的影响

酚酸类物质对植物产生明显化感作用，威胁植物生长和加工产品质量。以栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)为研究对象，通过室内盆栽试验，在土壤中添加3种不同浓度(0,50,100,150,200 mg/kg,分别为CK、T1、T2、T3、T4)的对羟基苯甲酸(pHBA)、苯甲酸(BA)、肉桂酸(CA)处理液，研究酚酸对栝楼生理和土壤特性的影响，阐明酚酸化感作用的强度和规律。结果表明：(1)T1浓度pHBA能够促进栝楼根系伸长，根鲜重增长率可达19.25%;BA影响栝楼生物量的积累，T4浓度下可抑制鲜重和根鲜重至CK的35.17%和58.38%;T4浓度下CA对株高和根长的抑制效果最为明显，最大降幅达到66.19%和63.13%。(2)高浓度pHBA能降低根系活力，最大抑制率为33.55%;BA对根系活力的化感效应与浓度呈正相关，最大抑制率为47.41%。3种酚酸对蒸腾速率的作用效果略有不同，但高浓度下均表现为抑制作用。(3)pHBA与CA提高SOD、POD活性，下调CAT活性；BA使SOD、POD、CAT活性都被抑制，分别降低47.42%,59.07%,45....     

中红外光谱技术在土壤环境研究中的进展综述

土壤是农林业生产的基础,高效、全面地获取土壤信息对于土壤管理意义重大。由于土壤有机组分较为复杂,采用传统的化学分析方法难以全面地获取土壤有机组分信息。中红外光谱(MIR)分析技术作为一种无损、实时、高通量的分析手段,具备高效、准确地获取土壤有机环境信息的能力,可为土壤环境监测、数字制图、农林业生产提供大量基础数据,有助于实现土壤环境实时监测和农林业信息化。笔者简述了中红外光谱技术获取土壤环境光谱信息的检测过程和光谱数据处理方法,综述了近年来国内外学者在土壤中红外光谱特征提取、影响因素等方面的研究进展,并针对该技术深入研究土壤学的意义及未来的发展方向进行了讨论。     

不同木薯品种主要根系分泌物提取与鉴定

本研究通过对木薯根系分泌物进行提取、分离与鉴定,探究不同木薯品种根系分泌物的差异,为筛选抗化感耐连作木薯新种质提供参考。以木薯组培苗琼脂培养基为试验材料,采用正交试验设计,结合GC-MS技术考察不同萃取材料和洗脱剂对木薯根系分泌物的提取和分离效果,选择最优方案测定‘新选048’‘南植199’和‘华南205’的根系分泌物。结果表明：（1）木薯根系分泌物水溶性物质提取的最优方案为：用去离子水超声提取捣碎的琼脂培养基30 min,固液分离后用XAD-2萃取、无水乙醇洗脱,浓缩后用GC-MS检测,成功鉴定出包括有机酸类、醇类、酯类、酮类、醛类等26种有机化合物。（2）醇溶性物质提取的最优方案为：用50%乙醇超声提取捣碎的琼脂培养基30 min,固液分离后用XAD-4萃取、无水乙醇洗脱,浓缩后用GC-MS检测,鉴定出包括有机酸类、醚类、酯类、酮类、醛类等15种有机化合物。（3）不同品种根系分泌物的水溶性和醇溶性成分均有差异。‘南植199’根系分泌物的主要水溶性物质有羟乙酸甲酯（相对含量为3.72%）、羟基丙酮（2.40%）、甲肼（1.79%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（18.89%）、羟基丙酮（2.47%）、甲酸（2.25%）等;‘新选048’的主要水溶性物质有甲酸（2.68%）、1,5-戊二醇（2.39%）、丙烯酸羟乙酯（2.01%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（17.00%）、甲酸（2.62%）、羟基丙酮（2.46%）等;‘华南205’的主要水溶性物质有甲酸（2.23%）、羟基丙酮（1.80%）、羟乙酸甲酯（1.43%）等,主要醇溶性物质有乙醇醛（16.58%）、甲酸（3.06%）、八氟戊醇（2.98%）等。不同木薯品种的根系分泌物种类和含量均有差异,从而导致其抗化感耐连作能力的差异,为筛选耐连作品种缓解木薯连作障碍成为可能。     

实葶葱与小飞蓬秸秆混合腐解对两种伴生植物生长的协同与拮抗作用

以生长于新疆北部的实葶葱和入侵实葶葱种植地的小飞蓬作为供体植物，伴生植物菥蓂和马齿苋为受体材料，采用盆栽试验法研究不同分蘖株数实葶葱秸秆单一腐解以及不同分蘖株数实葶葱和小飞蓬秸秆室内混合腐解180 d后伴生植物的生长、生理变化及其对年生长结束后基质化学性质的影响。结果表明，单一腐解处理对菥蓂和马齿苋的根长、根体积和生物量积累分别表现出“低促高抑”和持续增强的抑制效果。混合腐解后，与单一腐解处理相比，同一低浓度下混合腐解处理对菥蓂的根长、根体积的促进作用分别消减了93%和61%，对地上部鲜、干质量的促进作用分别消减了30%、38%，对地下部鲜、干质量的促进作用分别消减了65%和90%，对马齿苋的根长和地下部鲜、干质量的抑制作用分别消减了60%、75%和49%，对根体积和地上部鲜、干质量则由抑制转变为促进作用。同一高浓度下混合腐解处理对菥蓂根体积的促进作用消减了77%，对地上部鲜、干质量和地下部鲜质量的抑制作用分别消减了37%、55%和31%，对马齿苋的根长、根体积、地上部干质量和地下部鲜质量的抑制作用分别消减了了21%、51%、14%和33%。实葶葱与小飞蓬混合腐解后产生的复合他感作用总体表现为拮抗效应。相关性分析显示复合腐解基质的化学性质比实葶葱单一腐解基质更利于伴生植物的生长。研究结果显示实葶葱腐解产生的他感作用能够抑制伴生植物的生长和生理活动，而小飞蓬的入侵可以缓解伴生植物受到的这种抑制作用，并影响改变实葶葱种植地的EC值和pH值，进一步影响入侵地的物种多样性和生态稳定性。     

甜菜连作土壤对甜菜幼苗生长影响及其化感物质成分分析

为探究甜菜化感物质成分,减轻甜菜连作带来的副作用,设置休闲土、连作一年的重茬土2个处理组,探究不同土壤对甜菜幼苗发芽率、染病率以及株高、茎粗等生长指标的影响。采用质谱联用(GC-MS)分析技术初步筛选了2种土壤中差异显著(P＜0.05)的化合物。结果表明：与休闲土相比,重茬土种植的甜菜幼苗发芽率没有受到显著影响,但是幼苗感染立枯病的概率大大增加,且达到显著水平。在株高、叶面积、地上部鲜重方面,休闲土种植和重茬土种植差异显著,但茎粗差异不显著(P＞0.05)。利用质谱联用技术,得出15种疑似的甜菜化感物质。甜菜连作土壤中的化感物质成分会对甜菜幼苗的生长造成一定的影响,筛选和鉴定疑似化感物质成分,对缓解甜菜连作障碍、提高甜菜产质量具有重要意义。     

韭菜根系分泌物对苦瓜枯萎病菌的化感作用

为探究韭菜根系分泌物对苦瓜枯萎病菌的化感作用,本研究以‘山东雪韭6号’韭菜和苦瓜枯萎病菌为试验材料,水培法收集韭菜根系分泌物,采用菌丝生长速率和孢子萌发法研究韭菜根系分泌物对苦瓜枯萎病菌的化感作用;利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）鉴定根系分泌物组成成分,筛选可能的主效化感物质,进一步通过体外抑菌试验验证其化感作用,明确主效化感物质。结果表明,随着韭菜根系分泌物浓度的升高,苦瓜枯萎病菌的菌落直径和孢子萌发数均呈先降后升的趋势,当分泌物浓度为3.22 mg/mL时,抑制作用最大,满足化感作用低浓度促进、高浓度抑制的特性。通过GC-MS鉴定出韭菜根系分泌物中的主要成分为酚类、酯类、烷烃类、醇类、烯类、芳香类,可能的化感物质为邻苯二甲酸二丁酯、2,4-二叔丁基苯酚、2,2°-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。通过体外抑菌试验证实这3种物质对苦瓜枯萎病菌菌丝生长和孢子萌发都有不同程度的化感抑制作用,且抑菌效果为2,4-二叔丁基苯酚>邻苯二甲酸二丁酯>2,2°-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),明确其为化感物质。由此可知,韭菜根系分泌的主效化感物质对苦瓜枯萎病菌有显著的化感抑制作用,这为苦瓜间套轮作韭菜防控苦瓜枯萎病和研制植物源抑菌剂提供了理论依据和技术支撑。