毛红椿凋落叶水浸液自毒作用研究

为探究毛红椿凋落叶水浸液的自毒作用,采用生物测试法研究毛红椿凋落叶水浸液对自身种子发芽和幼苗生长的影响,并结合气相色谱质谱联用(GC-MS)技术分析凋落叶水浸液石油醚、乙醚、氯仿、甲醇4种不同极性萃取组分中存在的自毒物质。结果表明,凋落叶水浸液对毛红椿种子发芽及幼苗生长、存活率等均有抑制作用,浓度越高抑制作用越强,中浓度溶液(100 g·L^-1)对种子发芽和茎长达到显著抑制水平,对种子发芽率、发芽势、发芽指数、茎长的抑制率分别为18%、31%、31%和17%;低浓度溶液(10 g·L^-1)对根长的抑制达到显著水平,抑制率为25%。毛红椿凋落叶水浸液4种不同极性萃取组分中共鉴定到22种化合物,总体含酰胺类、长链脂肪酸、酚类、苯甲酸衍生物、烷烃类、腈类、二甲苯、松油烯及谷甾醇等物质,其中酰胺类、长链脂肪酸、酚类、苯甲酸衍生物成分可能为毛红椿自毒物质。本研究结果为探索毛红椿的濒危机制,促进毛红椿的实生更新提供了理论依据。     

甘草种子水浸液对其种子萌发及GuSQS1和GubAS基因表达的影响

为探讨甘草种子是否存在化感自毒作用,以甘草种子为试验材料,采用常规萌发试验和实时荧光定量PCR方法,研究10g·L~(-1)浓度的甘草种子水浸液对其种子萌发率、Gu SQS1基因和Gub AS基因表达的影响。结果表明:甘草种子具有较强的化感自毒作用。10g·L~(-1)甘草种子水浸液处理下甘草种子的萌发率为62%,极显著低于对照处理(76%);该处理极显著抑制了Gub AS基因的表达,但对Gu SQS1基因的表达却具有显著促进作用。该研究结果可为人工调控栽培甘草质量提供一定参考。     

泡核桃叶水浸提液对4种蔬菜种子萌发及幼苗生长的化感效应

为研究泡核桃凋落叶对生菜（Lactuca sativa）、白菜（Brassica pekinensis）、菜心（Brassica chinensis）和辣椒（Capsicum annuum） 4种蔬菜的化感综合效应,采用发芽试验,利用培养皿纸床法,研究泡核桃凋落叶不同浓度水浸提液对4种不同参试材料种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,4种参试材料对泡核桃叶化感作用的敏感性从强到弱依次为生菜>菜心>白菜>辣椒,对生菜的抑制作用最强（SE=-0.30）,辣椒具有很好的适应性（SE=0.22）;浸提液对种子的发芽指数影响最大,其次为发芽势,发芽率影响最小;在幼苗生长阶段,浸提液对地下部分根长影响最大（SE=-0.12）,对地上部分影响相对较小,当浓度为40 g/L时,对根长均起到抑制作用。不同浓度泡核桃水浸提液对蔬菜种子的萌发和幼苗生长均呈现不同程度的促进和抑制作用。本研究结果为辣椒用于农林复合种植研究提供了理论依据和指导。     

棉花植株水浸提液化感效应的研究

本文采用室内生测和生理试验的研究方法,以多种受体植物为研究对象,探讨棉花的化感作用和作用机理。结果表明:棉花植株水浸提液对萝卜、白菜、莴苣、油菜、稗草、狗尾草、苘麻均具有化感效应,随着作用浓度增加,抑制效应逐渐加强;棉花茎叶和根系水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长、幼苗根系活力、根系酶活性有抑制或促进作用,当茎叶浸提液浓度为0.02 g·mL-1时,棉花根长、苗高、侧根数、干重分别比对照增加10.3%、3.1%、22.9%和2.4%,当浓度为0.1 g·mL-1时,上述指标与对照相比分别降低34.4%、39.2%、40.6%和19.0%,而根系活力、SOD活性比对照降低38.2%、36.7%,POD活性、MDA含量较对照增加52.3%和36.5%,不同浓度棉花植株水浸提液对棉花生长呈现"低促高抑"的规律,且茎叶浸提液作用效应大于根系浸提液。结果表明棉花具有较强的自毒作用,可能是棉花连作障碍的重要原因之一,通过建立合理的耕作制度,可提高棉花经济产量。     

泡桐、杨树叶水浸液对作物种子萌发的化感作用

为了研究农林复合生态系统中树种对农作物种子萌发的影响,以泡桐和杨树为对象,采用振荡溶解的方法提取泡桐和杨树叶浸出液,通过测定种子萌发率,研究树叶水提取物对小麦、玉米、大豆种子萌发的化感作用。结果表明：（1）杨树和泡桐叶水提取物质量浓度达到50 mg/mL对大豆的发芽率、发芽速率有明显抑制作用;杨树叶水提取物质量浓度达到10 mg/mL和泡桐叶水提取物质量浓度高于20mg/mL对小麦、玉米有显著的抑制作用。（2）杨树叶水浸液对3种作物种子萌发的化感作用（RI=15.147）大于泡桐叶（RI=13.973）。（3）杨树和泡桐叶水浸液对3种作物种子的化感抑制作用强度依次为小麦>玉米>大豆,而且随着杨树和泡桐叶水浸液质量浓度的上升其化感抑制作用越来越强,作物种子的发芽率也越来越低。     

石羊河上游干旱草原阴山扁蓿豆群落土壤种子库

土壤种子库是地上植被补充更新的源泉,土壤种子库的研究已成为植物种群生态学研究中相当活跃的领域.在石羊河上游干旱草原选择阴山扁蓿豆草地群落,研究了草地土壤种子库的物种组成、密度、多样性特征以及与地上植被的关系.结果表明,阴山扁蓿豆草地群落土壤种子库共有20个物种,分属12科.随阴山扁蓿豆分盖度减小,土壤种子库密度和种类在水平方向上增加,种子库密度垂直分布呈现0-5cm>10-15 cm>5-10 cm土层,物种数量随深度而减少;在阴山扁蓿豆分盖度>60%的草地群落未发现其种子库的存在.土壤种子库的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielow均匀度指数随阴山扁蓿豆盖度减小呈上升趋势,生态优势度由0.46下降至0.24;各草地群落土壤种子库与地上植被的相似性系数在0.29～0.58之间.     

苜蓿不同器官水浸提液对中间锦鸡儿种子萌发的影响

为了探讨苜蓿不同器官水浸提液对中间锦鸡儿种子萌发的化感影响,采用生物测定法,研究了苜蓿根、茎叶不同浓度水浸提液（0.5,1.0,5.0,10.0,25.0 mg/ml）对中间锦鸡儿种子萌发及幼苗生长的化感作用。结果表明,苜蓿不同器官水浸提液对中间锦鸡儿种子萌发有明显的抑制作用,随着苜蓿各器官水浸提液浓度的增加,抑制作用增强。相同浓度下根水浸提液对中间锦鸡儿种子萌发的抑制作用大于茎叶水浸提液。当苜蓿各器官水浸提液为1.0 mg/ml浓度时,中间锦鸡儿幼苗的胚根长、胚轴长、苗高均高于对照;而在25.0 mg/ml浓度时,各器官水浸提液对幼苗则表现出显著的抑制作用（P < 0.05）。本文通过研究苜蓿和中间锦鸡儿的化感作用,以期为人工建置灌草间作提供理论基础。     

外源谷胱甘肽对嫁接黄瓜砧穗种子萌发过程中自毒胁迫的缓解效应

为探讨外源谷胱甘肽(GSH)对自毒作用的缓解效果和生理作用机制,以连作嫁接黄瓜根际土壤浸提液模拟自毒胁迫,在100g·L~(-1)浓度土壤浸提液中分别添加0、25、50、100、200 mg·L~(-1)GSH,进行黄瓜、南瓜种子萌发试验,分别测定发芽率、主根长度、根系表面积、根尖数、α-淀粉酶活性、淀粉酶总活性和脯氨酸含量等指标。结果表明,土壤浸提液处理后,黄瓜和南瓜种子的发芽率、发芽指数、活力指数、主根长度、根尖数、根系表面积、α-淀粉酶活性、淀粉酶总活性得到显著抑制,脯氨酸含量升高。在自毒作用下,外施不同浓度GSH,可不同程度地提高种子发芽率、发芽指数、活力指数、主根长度、根系表面积、α-淀粉酶活性、淀粉酶总活性,降低脯氨酸含量。土壤浸提液能对黄瓜、南瓜种子产生自毒作用,添加外源GSH能诱导黄瓜和南瓜种子内淀粉酶活性增强,有效缓解自毒作用对黄瓜、南瓜种子萌发和幼苗生长的抑制作用,并且以100 mg·L~(-1)GSH缓解效果最显著。本研究结果为制定缓解嫁接黄瓜连作障碍措施提供了理论依据。     

化感水稻苗期不同器官水浸提液及根系分泌物对稗草的化感作用

在自然种植条件下研究了强化感水稻品种“P1312777”不同叶期(3～6叶)、不同器官(根、茎、叶)水浸提液对稗草根长的抑制率,比较了不同极性树脂处理后水稻根系分泌物水溶液的抑制率变化。结果表明:在3～6叶期相同水稻器官比较,均以5叶期浸提液抑制率最高;5叶期水稻不同器官比较,以叶的浸提液抑制率最高;土培至6叶期的水稻根系分泌物水溶液的抑制率为47．06％,经极性树脂ADS-21处理后抑制率增强为64．71％,经非极性树脂ADS-5处理后抑制率减弱为26．47％;水培至6叶期的水稻根系分泌物水溶液的抑制率为38．24％,经ADS- 21处理后抑制率增强为58．82％,经ADS-5处理后抑制率减弱为20．59％。因此水稻“P1312777”根系分泌物中化感物质以非(弱)极性物质为主,极性物质减弱了非(弱)极性物质的化感抑草作用。     

紫茎泽兰凋落物提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响

采用恒温培养法研究了不同浓度紫茎泽兰凋落物提取液对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:紫茎泽兰凋落物提取液对自身种子萌发与幼苗生长起到一定程度的抑制作用,并且浓度越高抑制作用越强;当提取液浓度低于0.05g/ml时,种子萌发和幼苗生长过程中各指标与对照均无显著差异(p0.05);提取液浓度高于0.05g/ml时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长、幼苗鲜重和干重随提取液浓度的增加急剧降低(p0.05),并且紫茎泽兰凋落物提取液延长了种子发芽时间,而对幼苗鲜重和干重影响不显著(p0.05);高浓度(0.30g/ml)紫茎泽兰凋落物提取液致使种子失活。统计相关检验表明,紫茎泽兰叶片丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性均与提取液浓度呈显著的线性正相关(p0.001),叶绿素含量、根系活力(TTC)、保护性酶(POD,SOD,CAT)和非保护性酶(PPO,PAL)活性均与提取液浓度呈显著的线性负相关(p0.001)。综合以上结果表明紫茎泽兰凋落物提取液对其种子萌发和幼苗生长存在一定程度的自毒作用。     

Completion of the agronomic evaluations of Medicago ruthenica [(L.) Ledebour] germplasm collected in Inner Mongolia

Because Medicago ruthenica [(L.) Ledebour] is a potential new forage legume, we collected 90 accessions in Inner Mongolia in 1991. The 40 accessions evaluated in this study (E2) trace to 13 collection sites ranging from 40° 40 (N) × 111° 15 (E) to 42° 55 (N) × 122° 20 (E) and to altitudes ranging from 175 to 1493 m. Nineteen of these accessions were collected from new or under-represented sites in generally milder and drier climates (temperate desert steppes), compared to the 50 accessions evaluated earlier (E1). All accessions were evaluated at Beltsville, MD (USA) on a B and K deficient Iuka sandy loam (coarse-loamy, siliceous, acid, thermic, Aquic Udigluvent; pH 6.4) in two-year studies. Significant variation was noted in E1 and E2 for dry matter yield, growth habit, leaf shape, and plant height and width. Upright growth habit and leaf narrowness, and procumbency and yield were positively correlated in both evaluations, but no particular leaf shape or growth habit was correlated with tolerance to winter conditions. In E2, leaf:stem ratios of four M. ruthenica accessions and a cultivated alfalfa (M. sativa L.) check were not significantly different, but M. ruthenica was significantly more tolerant of potato leafhopper (Empoasca fabae Harris) feeding than was M. sativa. Second-year alfalfa dry matter yield was about five times larger than that of M. ruthenica. Many of the highest yielding accessions were collected near cultivated fields and/or buildings. Although data for both evaluations demonstrated the same basic trends, there were sufficient deviations to emphasize the value of evaluating the entire germplasm collection.     

Autotoxicity of Phthalate Esters in Tobacco Root Exudates:Effects on Seed Germination and Seedling Growth

Autotoxicity is one of the major factors that impede continuous cropping. It is defined as the toxic influence of chemicals released from one plant species on the germination and growth of individuals of the same species. Here, in order to exam the autotoxicity of tobacco root exudates, root exudates were collected from tobacco plants grown both in cultural solution and on natural soil. Using ultraperformance liquid chromatography coupled with triple-quadrupole tandem mass spectrometry, main autotoxic chemical substances in the root exudates were identified. The autotoxic effects of suspected autotoxins on seed germination (including germination rate, germination potential, germination index, and vigor index) and seedling growth were analyzed. Dibutyl phthalate (or diisobutyl phthalate), dioctyl phthalate, and diisooctyl phthalate were identified in tobacco root exudates. It was observed that high concentrations (greater than 0.5 mmol L^-1) of each identified phthalate ester caused significant (P < 0.05) inhibition of tobacco seed germination and seedling growth. It can be concluded that phthalate esters such as dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, and diisooctyl phthalate in tobacco root exudates may play an important role in tobacco autotoxicity.     

Cd对油菜种子发芽与幼苗生长的生态毒性

通过水培实验研究了Cd胁迫下,油菜种子发芽及幼苗生长状况。结果表明:Cd胁迫下,发芽率、发芽势、发芽指数以5 mg L-1Cd浓度为阈值呈现低促高抑现象,发芽指数与Cd浓度曲线相关性好于发芽率和发芽势;活力指数、总长、芽长、根长、总重、芽重、根重表现为单抑现象。Cd对根生长抑制作用大于芽,逐步回归发现,Cd主要通过抑制根生长达到对幼苗生长抑制。种子电解质外渗率和根细胞有丝分裂指数分别与Cd浓度成极显著相关,相关系数分别为0.603**和-0.571**。因子分析发现,根长较其它指标对Cd敏感,可用于Cd污染的监测指标。     

三种植物生长调节剂对降香黄檀种子发芽的影响

采用三种植物生长调节剂GA3、IBA和6-BA不同浓度按正交设计方法,搭配处理组合,对降香黄檀种子进行处理,通过对种子发芽率、发芽势和发芽指数指标的测定,研究不同浓度的植物生长调节剂对珍贵用材树种降香黄檀种子萌发的影响。结果表明：3种植物生长调节剂浸种对降香黄檀种子萌发以6-BA的促进效果较好,GA3次之,而IBA对降香黄檀种子的发芽促进作用不明显,以处理组合6-BA50mg/L6h为最优,显著提高种子的萌发率。     

山梨醇螯合钙对NaCl胁迫下油菜种子萌发的影响

本文通过控制钙源种类(螯合态钙和游离态钙)、两种形态钙配比(不同螯合率)及螯合态钙浓度等3组试验探究山梨醇螯合钙对NaCl胁迫下油菜种子萌发的影响.结果表明:当培养液中NaCl浓度为150或170 mmol/L时严重影响油菜种子的萌发和胚根生长,添加两种形态钙后均能显著提高NaCl胁迫下种子活力和发芽率,促进胚根的生长...     

紫茎泽兰叶片提取物对4种杂草种子萌发及幼苗生长的抑制效应

为研究紫茎泽兰叶片提取物对杂草生长发育的抑制效应及作用机制,用纸卷发芽和盆栽试验等方法,研究了不同浓度梯度(200、400、600、800、1 000 mg·L^-1)的紫茎泽兰叶片提取物,对鬼针草、马齿苋、猪毛菜和鹅绒藤4种田间杂草种子萌发和幼苗生长的影响。发芽试验结果表明,杂草种子的萌发指标随提取物浓度增加而降低,当提取物浓度为600 mg·L^-1时,其发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均显著低于空白对照。盆栽试验结果表明,提取物对供试杂草幼苗根长和鲜重的抑制率均呈现鹅绒藤>猪毛菜>马齿苋>鬼针草的趋势。提取物处理诱导了杂草体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高,并提升抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸含量,同时,丙二醛(MDA)、超氧阴离子($O_2^{-}$)含量也明显升高。提取物对杂草的氧化胁迫作用,是导致种子萌发指标降低和幼苗生长受抑的内在机制。本研究结果为紫茎泽兰叶片提取物在农田杂草的防控应用提供了一定理论依据。     

纳米级Fe3O4分散液浸种对NaCl胁迫下番茄种子萌发及幼苗保护酶系统的影响

为揭示纳米级Fe3O4（Fe3O4NPs）调控作物耐盐的效应和机理,采用共沉淀法成功合成10 nm粒径的Fe3O4NPs,并通过了表征分析和鉴定;进一步研究其0、1、10、50、100、200、300、400 mg?L–1 分散液浸种处理对NaCl胁迫下番茄种子萌发、幼苗生长及其抗氧化的影响。结果表明：盐胁迫下1 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种明显降低番茄种子发芽、幼苗胚根和下胚轴生长,随着浸种浓度上升,其发芽逐步得到改善;100 mmol?L–1 NaCl胁迫下,200 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种的种子发芽势和下胚轴长达到峰值,显著高于仅盐处理的对照。100 mmol?L–1 NaCl胁迫明显降低番茄种子成苗率、幼苗鲜物质量和含水量,1 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种,导致其进一步降低,随着Fe3O4NPs浸种浓度上升,其数值逐渐上升,200 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种的幼苗鲜物质量和含水量达到峰值,显著高于仅盐处理的对照。盐胁迫下,1 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种的幼苗超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性显著上升,而过氧化氢酶（CAT）活性下降,随着Fe3O4NPs浸种浓度上升,SOD和POD酶活逐渐下降再逐渐回升,CAT酶活逐渐上升再回落,100~200 mg ?L–1 Fe3O4NPs浸种的幼苗SOD和POD酶活、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量、超氧阴离子自由基（O2?－）和过氧化氢（H2O2）含量均最低,而其CAT酶活最高。相关性分析表明,幼苗鲜物质量、成苗率与SOD和POD活性以及MDA和活性氧含量均呈极显著负相关。综上所述,在盐胁迫下Fe3O4NPs浸种处理的番茄种子萌发和成苗依赖于Fe3O4NPs不同浓度的调控特征,即1 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种处理展示了进一步抑制的典型特征,其氧化胁迫加剧;而200 mg?L–1 Fe3O4NPs浸种处理表现为促进萌发、成苗和壮苗的显著作用,与其抗氧化得到明显改善直接相关。     

辣椒根系分泌物对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响

张掖市辣椒连作障碍逐年加重,根系分泌物自毒作用是引起辣椒连作障碍的一个重要因素。为克服辣椒连作障碍,以陇椒2号为试材,研究了辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,不同浓度的辣椒根系分泌物浸提液对辣椒种子萌发和幼苗生长均有一定的抑制作用,根系分泌物浸提液浓度为100 g/kg时对辣椒的生长抑制作用较弱,使辣椒种子的发芽率降低25.66个百分点,使辣椒幼苗的光合速率、蒸腾速率分别下降了0.97、0.25 μmol/(m·s);根系分泌物浸提液浓度为300 g/kg时对辣椒生长的抑制作用最强,使辣椒种子发芽率降低53.33个百分点,使辣椒幼苗的光合速率、蒸腾速率分别降低了3.19、1.35 μmol/(m·s)。可见,根系分泌物对辣椒的抑制作用与其浓度成正比关系。