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。     

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。     

正茬与连作大豆根系分泌物差异及对大豆幼苗生长的影响

采用GC-MS分析法,检测正茬、连作大豆根系分泌物成分,比较其差异,测定分泌物对大豆种子萌发和初生根生长的影响。结果表明,两种分泌物相同的成分有邻苯二甲酸、乙苯、苯乙烯、丙三醇、二十四烷、邻苯二甲酸二异丁酯等。连作大豆根系分泌物提取物中,(E)-2-丁烯酸、7,9-二甲基-十六烷、甲基-丁二酸、2-乙基-1-十二醇、二十烷、十一醛相对含量较高,而且这些物质未在正茬大豆分泌物中检测到,这些物质在大豆连作中的化感作用有待进一步研究。无论是正茬还是连作大豆根系分泌物对大豆种子的萌发和初生根生长都表现出抑制作用,抑制作用随浓度的增大而增大。在相同浓度处理下,连作大豆根系分泌物对种子萌发和初生根生长的抑制作用要高于正茬。     

作物根系分泌物对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

为了探讨不同前茬作物与小麦轮作的生化关系,以大豆、花生、玉米、甘薯为供试材料,以小麦为受体材料,研究了4种作物根系分泌物对小麦种子萌发、幼苗形态及生理指标的影响。结果表明,大豆、花生、玉米和甘薯根系分泌物对小麦种子萌发率、胚根长、株高、根长、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均产生不同程度的影响,这4种作物根系分泌物对供试小麦的萌发率均表现出抑制作用,对小麦的胚根长、幼苗株高及根长则表现为低浓度促进、高浓度抑制的作用,且小麦幼苗的叶绿素含量整体上随着根系分泌物浓度的增加而降低。此外,小麦幼苗的POD、CAT活性总体上均随着根系分泌物浓度的增加而增加,大豆和甘薯根系分泌物处理下的MDA含量随着根系分泌物浓度的增加而降低。     

辣椒根系分泌物化感作用的研究

根系分泌物是引起连作障碍的重要原因之一,研究了辣椒根系分泌物对自身的化感作用及根系分泌物中有机化合物种类。根系分泌物为水培获得,处理采用盆栽,有机化合物利用气质联用仪(GC-MS)测定。结果表明:根系分泌物中的化感物质,对辣椒幼苗生长有抑制作用,对生理有非常明显的伤害作用。这种作用随根系分泌物处理的含量增加、处理时间延长而加强。根系分泌物处理后,辣椒的根、茎、叶均受到影响,其中根鲜重受到的抑制作用最大,辣椒根系活力、抗氧化的保护酶(SOD,POD,CAT)活性明显下降,逆境生理指标丙二醛(MDA)生成量和相对电导率值明显增大。辣椒根系分泌物对辣椒有自毒作用。辣椒根系分泌物的化感物质共有24种。     

红豆草根系分泌物对7种杂草的化感作用

[目的]为红豆草化感效应的进一步研究提供理论依据。[方法]利用组织培养技术提取红豆草根系分泌物,研究不同浓度（0（CK）、12．5、25、50、100mg／ml）根系分泌物对反枝苋、狗尾草、野燕麦、龙葵、白茅、灰藜、稗草种子萌发及幼苗生长的影响。[结果]红豆草根系分泌物对7种供试杂草种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,且处理浓度越大抑制作用越明显,当根系分泌物处理浓度为100mg/ml时,灰藜、反枝苋、野燕麦的萌发率分别只有6．6％、10％和10％,反枝苋、野燕麦、龙葵、稗草的发芽指数均小于1;100mg/ml根系分泌物对灰藜种子萌发的抑制作用最强,抑制率达91．9％,对龙葵、白茅、狗尾草种子萌发的抑制率较低。[结论]红豆草根系分泌物对不同杂草的化感作用不同。     

烟草自毒效应的品种间差异研究(英文)

利用生物测试法研究8个烟草品种(系)根系分泌物的自毒效应。结果表明:大多数供试烟草品种的幼苗鲜质量、干质量、最大叶片长和根长随着根系分泌物浓度的升高而减少,且品种间差异明显,其中黔西1号在稀释1倍的水平下,以上生长指标抑制率分别为63.3%、34.3%、42.4%和30.8%,居各品种之首;但新品系1号表现为以上生长参数均随着提取液浓度的升高而增大,在稀释1倍水平下生长促进率分别为13.0%、51.8%、13.0%和16.7%;此外,新品系7号、1号和品种云烟85和春雷3号的发芽率受根系分泌物的促进,而其他品种则受抑制;生物测试结果显示,在供试的8个品种中,自毒作用以新品系1号最弱,黔西1号最强。可见,自毒作用在烟草品种间差异明显,栽培上应选择适宜的烟草品种以减少自毒作用引起的连作障碍。     

浙贝母根系分泌物对其幼苗化感作用的影响

采用4个不同浓度的根系分泌物处理浙贝母幼苗以及浙贝母常见致病菌黑斑病和灰霉病,研究浙贝母根系分泌物对其幼苗生长的化感作用。结果表明,在低浓度范围条件下,浙贝母根系分泌物可促进黑斑病和灰霉病的生长,而在8 m L/板时其对致病菌的化感促进作用小于低浓度。浙贝母幼苗的株高、地上部和地下部鲜质量、叶面积、根长度均随着根系分泌物浓度的增大而减小,而鳞茎和根的质膜透性、O2-含量、H2O2含量和M DA含量均随着根系分泌物浓度的增大而增大。可见,根系分泌物对浙贝母幼苗生长有显著的化感效应,且随着根系分泌物浓度的增大而增强,浙贝母根系分泌物通过促进致病菌的生长来抑制连作幼苗的生长。     

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。     

半夏化感物质浸提液对8种作物的的化感效应

为探明半夏连作障碍的化感物质释放途径和构建高效的半夏种植制度提供参考,以半夏、生菜、莴笋、高粱、决明子、小麦、油菜和玉米8种作物为受试材料,采用生物测试方法研究半夏植株腐解液、半夏根系分泌物浸提液和半夏根际土壤浸提液对受试材料的化感效应。结果表明：半夏植株腐解液对受试材料均有强烈的化感抑制作用,半夏根际土壤和根系分泌物浸提液对受试材料有微弱的化感促进或抑制作用,三种浸提液化感作用强度为半夏植株腐解液＞半夏根系分泌物浸提液＞半夏根际土壤浸提液,半夏植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是半夏自毒物质的主要来源之一,是半夏化感物质研究的可靠基础材料。半夏化感物质对受试材料的化感抑制作用强度表现为玉米＞生菜＞莴笋＞小麦＞高粱＞油菜＞半夏＞决明子,决明子是8种受试材料中最耐化感胁迫的作物,可以用于构建半夏高效种植体系。在试验设置的浓度范围内,半夏化感物质对受试材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,其中0.01 g/mL是半夏自毒作用临界值,大于0.02 g/mL就会产生强烈的自毒作用。     

大豆疫霉对根分泌物中异黄酮、氨基酸和糖的响应

用原位土培法种植大豆疫霉感病品种Sloan、抗病品种Williams82及非寄主菜豆一点红,收集3个品种根分泌物,分别测定根分泌物中异黄酮、氨基酸和可溶性糖种类及含量,从3个方面(游动孢子趋化性、孢子成囊率及孢囊萌发率首次测定单一组分和混合组分在相对原位浓度下对大豆疫霉游动孢子趋化作用。结果表明,寄主大豆与非寄主菜豆根分泌物中均含异黄酮daidzein和genistein,但含量未达到显著性差异。非寄主菜豆根分泌物中含全部供试18种氨基酸、Williams82仅含9种,Sloan为5种,共有氨基酸中,非寄主菜豆根分泌物中浓度均显著高于寄主,抗病品种略高于感病品种。测定6种可溶性糖中,非寄主菜豆根分泌物中含4种,Williams82含5种,Sloan含4种,其中半乳糖(Gal)仅在Williams82中存在,麦芽糖(Mal)在3个品种根分泌物中均不存在。所有单一组分对大豆疫霉游动孢子均具显著促进作用,除少数组分如脯氨酸(Pro)、苯丙氨酸(Phe)对孢囊萌发有抑制作用外,其他组分均显著趋化游动孢子成囊及孢囊萌发。异黄酮混合液、氨基酸混合液和可溶性糖混合液对游动孢子3个生理指标影响较各组分作用之和均显著减效,18种氨基酸混合液和6种可溶性糖混合液对大豆疫霉游动孢子萌发由促进作用转为抑制作用。将试验组分按其在3个品种根分泌物中相对原位浓度混合后,对游动孢子3个生理指标表现显著促进或抑制作用,且作用显著低于其SUM值,表明3类物质混合后减效作用显著,减效程度由强到弱依次为非寄主菜豆一点红、抗病品种Williams82和感病品种Sloan。     

大豆根系分泌物对土壤团聚体大小和稳定性的影响

采用水培实验法收集大豆植株根系分泌物,添加到黑土中,在25 ℃下培养30 d,研究了大豆根系分泌物对土壤水稳性团聚体大小、稳定性、土壤有机碳矿化率、土壤水溶性糖和多糖含量的影响.结果表明,大豆根系分泌物添加到土壤中,显著提高了土壤有机碳矿化率(P＜0.05),增加了土壤中水溶性糖和多糖含量(P＜0.05),但二者均随培养时间的推移而下降.大团聚体(粒径＞1 mm)的比例随培养时间的延长而显著增加(P＜0.05),小团聚体(粒径＜0.1 mm)的比例随培养时间的延长而显著降低(P＜0.05).水稳性团聚体含量皆显著高于对照(P＜0.05).培养时间越长,水稳性团聚体含量越高.培养1 d时,添加大豆根系分泌物的土壤水稳性团聚体比例是对照的2.7倍.     

磷胁迫下大豆根分泌有机酸的动态变化

通过水培试验采用直接收集法和高效液相色谱技术测定了大豆根分泌物中有机酸的组成和含量,探讨了不同磷处理条件下大豆根分泌物中有机酸的动态变化,分析了不同磷处理对大豆根系生长和根分泌有机酸的影响。结果表明,大豆缺磷时,根冠比和根长密度增加,根直径变小,根分泌物中有机酸特别是苹果酸、柠檬酸和反丁烯二酸的数量增加,缺磷处理苹果酸和顺丁烯二酸的释放高峰先于供磷处理,不同生育时期有机酸分泌量存在明显差异。     

大豆根系分泌物中氨基酸组分与抗大豆胞囊线虫的相关性研究

以5种对大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)不同抗性的大豆品种为试材.对其根系分泌物中的氨基酸组分进行测定,并对氨基酸组分与抗大豆胞囊线虫之间的相关性进行了分析.研究结果表明:感病品种根系分泌物能够刺激胞囊的孵化,而抗病品种根系分泌物对胞囊的孵化未表现明显刺激作用.同时,在研究不同抗性品种根系分泌物对SCN二龄幼虫趋化性的影响时还发现,感病品种根系分泌物对SCN二龄幼虫表现了明显的吸引性.在供试的5种大豆品种根系分泌物中共检测到了14种氨基酸,只有精氨酸和脯氨酸在抗感品种中均未检测到.根系分泌物中,氨基酸的总含量在感病品种中的平均表达量为87.90mg·L-1,显著高于在抗病品种中的平均表达量(26.77 mg·L-1),其中谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸等的表达量与抗病性呈一定负相关.而酪氨酸和半胱氨酸的表达量与抗病性呈一定正相关.     

重迎茬大豆根区土壤有机化合物的GCM/S分析

采用GC M/S分析法,鉴定了重迎茬大豆成熟期根区土壤有机化合物。结果表明,在重迎茬土壤中存在有机酸、醇、酯、酮、醛、苯、酚和烃类等有机化合物,其中很多被报道是化感物质,重茬化感物质种类远多于迎茬。重迎茬土壤中的化感物质种类多与大豆根系分泌物、根茬腐解产物、地上部水浸物中的化感物质相同。     

野生大豆内生芽孢杆菌BHL3501的鉴定及对大豆胞囊线虫的抑制作用

[目的]鉴定野生大豆内生芽孢杆菌BHL3501并研究其对大豆胞囊线虫的抑制作用。[方法]通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA分析,鉴定了从野生大豆根中分离筛选到的1株具有杀线虫活力的内生细菌BHL3501,并研究了BHL3501菌株代谢物不同倍数稀释液对大豆胞囊线虫卵孵化及2龄幼虫活力的影响。[结果]BHL3501菌株初步鉴定为芽孢杆菌Bacillus sp.。其发酵原液处理24h后对大豆胞囊线虫卵孵化的相对抑制率为98.3%;10倍稀释液处理下相对抑制率为79.5%,均与无菌水对照差异显著。发酵原液处理24 h后,2龄幼虫的校正死亡率为93.1%,各稀释浓度处理均与无菌水对照差异显著。[结论]BHL3501代谢物对大豆胞囊线虫卵孵化有强烈的抑制作用,对其2龄幼虫有较强的毒杀作用。     

南美蟛蜞菊根系分泌物中2种化学物质的化感潜力

采用水培法收集南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)根系分泌物,GC-MS分析鉴定得出其根系分泌物中存在邻苯二甲酸二异丁酯、硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯和邻苯二甲酸二异辛酯。采用不同质量浓度硬脂酸甲酯和棕榈酸甲酯对玉米、黄豆、黄瓜、水稻4种农作物种子进行处理,以探究硬脂酸甲酯和棕榈酸甲酯对4种农作物种子萌发和幼苗生长的影响,进而分析这2种物质的化感潜力。结果表明,质量浓度为0~2 000mg/L时,这2种物质均呈现出不同程度的化感作用,均可在一定程度上抑制玉米、黄豆、黄瓜、水稻的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。其中,硬脂酸甲酯对黄豆的胚根、胚芽的生长无显著的影响,但对玉米、黄瓜、水稻的胚根、胚芽的生长均有显著的抑制作用;棕榈酸甲酯对这4种作物胚根、胚芽的生长均有显著的抑制作用。     

不同大豆品种根系分泌物中有机酸和酚酸的比较研究

采用室内砂培方法,对3个大豆品种的根系分泌物进行了收集、浓缩,对比其有机酸和酚酸物质种类和数量的差异。结果表明,感病大豆品种合丰25号根系分泌物中的主要有机酸种类丰富,含量高;抗病品种绥农10号和抗线2号根系分泌物中主要有机酸种类单一,含量低。随着生育期的变化,感病品种合丰25号的有机酸总量在花期达到最高,以后逐渐下降;绥农10号的有机酸变化趋势与之相似;抗线2号在花期达到最高,苗期最低。感病大豆品种合丰25号在苗期根系分泌物中发现对羟基苯甲酸和香草酸两种酚酸,对羟基苯甲酸含量在鼓粒期最高,其次是苗期和花期,成熟期最低。两个抗病大豆品种成熟期前的根系分泌物中仅检测到对羟基苯甲酸,其含量以花期或鼓粒期最高,苗期和成熟期最低。