自毒物质对羟基苯甲酸降解细菌ZH2的分离与应用

自毒物质是造成植物连作障碍的主要因子,研究旨在筛选能够降解土壤中自毒物质的细菌。采用选择性分离方法从土壤中筛选自毒物质对羟基苯甲酸降解菌;结合形态特征、生理生化特征和16S rRNA测序鉴定菌种;采用紫外分光光度法测定菌株降解对羟基苯甲酸能力,并通过盆栽实验验证解毒效果。结果表明,分离到1株有降解对羟基苯甲酸能力的菌株,编号ZH2,经鉴定为绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)。在纯培养条件下,当对羟基苯甲酸浓度为5 mg/mL时,ZH2能在培养72 h时将其降解97%。盆栽条件下,当基质中对羟基苯甲酸浓度为10 mg/g时,ZH2能有效缓解对羟基苯甲酸对黄瓜的生长抑制作用。该研究从土壤中分离到能够降解对羟基苯甲酸的绿针假单胞菌,具有应用于连作障碍防控的潜在价值。     

苜蓿根系土壤浸提液对3种植物种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]探讨15龄和4龄的苜蓿根际土壤的不同浓度化感作用的强弱及其对后茬作物生长的影响。[方法】将苜蓿土壤浸提液稀释成一系列浓度梯度，采用纸上萌发试验培养苜蓿、糜子和莜麦种子。[结果]两个年龄苜蓿浸提液对莜麦种子萌发无影响，对糜子、苜蓿种子的萌发有显著的抑制作用，抑制力的强度为糜予〉苜蓿，且浓度越高，抑制作用越强，15龄苜蓿土壤浸提液的抑制力强于4龄。两个年龄的苜蓿浸提液对糜子的根长、苗高均无影响，但显著抑制了苜蓿的根系生长。4龄苜蓿能促进莜麦根系和幼苗地上部分的生长，随着土壤溶液浓度的增加，促进作用也增强。[结论]15龄苜蓿根际土壤的化感作用强于4龄苜蓿，对糜子、苜蓿均有抑制作用，4龄苜蓿土壤能促进莜麦幼苗的生长，建议苜蓿后茬作物播种莜麦。     

西瓜皮水浸提物对西瓜种子萌发的影响

对西瓜皮水浸提物对西瓜种子发芽的生物学效应进行了研究。结果表明:水浸液在低浓度时对种子萌发率及其胚根的抑制作用较弱;随水浸液浓度的增加萌发数显著下降,并且显著地抑制胚根的伸长。     

辣椒植株水浸液对辣椒和番茄种子萌发的自毒作用

采用室内生物测定的方法,研究了辣椒全株、根、茎、叶水浸液的化感效应.结果表明,辣椒全株、根、茎、叶水浸液对辣椒和番茄种子萌发的影响依供体部位、水浸液浓度和受体不同而有差异,辣椒植株水浸液对辣椒和番茄种子发芽存在自毒作用.辣椒植株全株、根、茎、叶水浸提液对辣椒和番茄种子发芽表现为抑制作用,并随着浓度的增大,抑制作用增强,这表明辣椒植株水浸液对辣椒和番茄种子发芽有较强的自毒作用.综合而言,辣椒全株、根、茎、叶水浸液对辣椒的自毒作用强弱依次为叶>根>茎>全株,对番茄的自毒作用强弱依次为叶>全株>根>茎.显示辣椒叶水浸液的自毒作用最强.     

苯甲酸、肉桂酸对西瓜根细胞保护酶及膜透性的影响

自毒作用是导致西瓜连作障碍的重要因素之一,利用已知的西瓜主要自毒物质苯甲酸和肉桂酸,研究其对西瓜根细胞保护酶及膜透性的影响。试验结果表明：苯甲酸、肉桂酸处理可抑制过氧化物酶（POD）活性;对超氧化物歧化酶（SOD）活性表现出促进和抑制双重作用,即低浓度处理可提高酶活性,而高浓度处理则酶活性下降;对于硝酸还原酶（NR）,只有肉桂酸表现出促进和抑制双重作用,而苯甲酸对NR活性则只表现出抑制作用;苯甲酸、肉桂酸对根细胞质膜H＋-ATPase活性的影响比较复杂,在低浓度下（〈0.250 mmol/L）先下降,而后有上升趋势（0.250~0.500 mmol/L）,进而随处理浓度（〉0.500 mmol/L）的增加又下降。对于POD、SOD、NR酶活性的影响,苯甲酸的作用强度大于肉桂酸,而对根细胞质膜H＋-ATPase活性的影响,则是肉桂酸大于苯甲酸。苯甲酸、肉桂酸处理可增加根细胞膜透性,且苯甲酸的作用大于肉桂酸。     

菊花不同部位及根际土壤水浸液处理对光合作用的自毒作用研究

菊花[Dendranthema morifolium(Ramat)Tzvel.]的自毒作用是菊花连作障碍发生机理研究的重要内容之一.本文研究了连作障碍比较明显的菊花栽培种"高压太子"不同部位(枯落物、叶、茎和根系)及根际土壤水浸液处理对盆栽同种菊花光合作用的影响,结果表明:不同部位和根际土壤水浸液处理对叶片叶绿素含量、净光合速率及气孔导度均表现出抑制趋势,而暗呼吸速率却受到促进,尤以地上部水浸液的抑制作用为显著.说明降低自身叶绿素含量、净光合速率及气孔导度,即抑制自身的光合作用,同时促进自身暗呼吸是菊花自毒作用的机制之一.     

林木自毒作用研究进展

通过深入分析国内外学者关于自毒作用的研究,归纳总结了自毒物质的种类、合成、释放、作用特点及自毒作用的验证方法,使人们更加深刻地认识自毒作用,为解决连栽地力衰退问题提供可靠的理论依据,实现林业的可持续发展。     

Allelopathic potential of watermelon tissues and root exudates

Allelopathic potential of watermelon in hydroponic culture was investigated using the continuous root exudates trapping system (CRETS). Laboratory bioassays and high-performance liquid chromatography (HPLC) were used for quantification of phytotoxins in different plant tissues and root exudates collected using XAD-4 resin. Seedling growth of both watermelon and lettuce was significantly inhibited by watermelon root exudates and the degree of inhibition increased with increasing concentration of exudates. Root exudates had inhibitory effects throughout the experiment and these were most pronounced during the period 41–50 days after transplanting. Inhibitory effects of various plant tissues were demonstrated using the bioassay tests. Frulic acid was the dominant component found using HPLC and the amounts of allelochemicals found in the plant extracts were correlated with the bioassay results using the Petri dish test. The results indicate that the allelopathic potential of watermelon may play an important role in the phenomenon referred to as ‘soil sickness’.     

返青期醉马草株体对几种牧草种子萌发的化感作用

以采自新疆天山北坡的醉马草(Achnatherum inebrians)株体为供体植物,红豆草(Onobrychis viciaefolia)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、无芒雀麦(Bromus inermis)3种补播牧草及醉马草自身为受体植物,采用培养皿滤纸法研究返青期醉马草不同营养器官水浸液在0.2、0.1、0.05和0.025g·mL-1 4个浓度下对这4种植物种子萌发的化感作用。结果表明,醉马草株体水浸液对4种植物种子的化感作用均表现为抑制作用,且敏感性从强到弱依次为醉马草无芒雀麦红豆草紫花苜蓿;不同部位的醉马草水浸液化感作用强度为茎叶根;醉马草株体水浸液对紫花苜蓿种子的萌发具有低浓度(0.025g·mL-1)促进、高浓度(0.2g·mL-1)抑制的作用,而对无芒雀麦、红豆草和醉马草种子,则不同浓度呈现出不同程度的抑制效应。因此,建议使用紫花苜蓿等耐受性较好的牧草来对醉马草爆发区进行春季补播恢复。     

植烟土壤提取物质对烟株生长及根际土壤细菌多样性的影响

对盆栽烟草外源添加不同浓度植烟土壤提取物质(T1:40μg·mL-1;T2:120μg·mL-1;CK:蒸馏水对照),探讨植烟土壤提取物质对烟草生长及土壤细菌多样性的影响。结果表明,植烟土壤提取物处理使烟株生长受抑制,且随处理浓度的增加受抑制程度显著提高,具体表现为烟株变矮,叶面积变小,光合作用能力降低,且烟草的保护酶系统受到破坏,丙二醛含量随处理浓度加大而增加,T2处理的丙二醛含量是对照的3.44倍。对外源添加物质处理后烟草根际土壤微生物T-RFs分析发现,在对照检测到17个门24个纲,T1处理有14个门21个纲,T2有10个门17个纲;丰富度指数的变化也和门纲的变化一致,随着处理浓度的增加而显著降低。可见外源添加物质处理后,根际土壤细菌群落减少,多样性水平下降。对各处理的根际土壤微生物T-RFs变化与烟株生长变化进行相关性分析表明,在外源添加物质处理的土壤中存在较多的负相关T-RFs片段,且这些片段中较多为病原菌;而正相关的T-RFs片段主要存在于对照土壤中,其中有较多与土壤营养元素循环相关的微生物。本研究结果显示,在外源添加植烟土壤提取物质处理下,烟草的生长受抑制,烟草根际土壤的微生态受到破坏,且随浓度的提升而加重。因此,连作土壤中自毒物质的富集是造成烟草连作障碍的主要原因。关键词烟草连作障碍根际细菌自毒作用T-RFLP