地黄根际土壤不同萃取部位的化感效应研究

摘要：为研究地黄根系分泌物的化感作用,探索其中的化感物质种类和分布,以70%甲醇提取地黄茬后根际土壤,利用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇分步萃取得到不同极性的部位。通过种子发芽测试和田间盆栽试验来检测和验证各部位的化感强度,利用HPLC检测各部位中的阿魏酸、香豆酸、香草酸、对羟基苯甲酸、丁香酸五种酚酸的含量。结果表明,正丁醇部和水部能抑制种子的萌发和幼根的伸长生长,化感作用效应指数分别达到-022和-043;正丁醇部对盆栽地黄块根的生长抑制作用最强,超过水部,其酚酸类总含量高达2094 μg·mL-1,主要含有香豆酸、对羟基苯甲酸和香草酸;地黄根系分泌物对种子和地黄块根的影响是不同的,需要在种子发芽试验的基础上进一步进行盆栽块根繁殖试验,才能确定某些化感物质是否是导致地黄连作障碍的化感物质。     

4种酚酸类化感物质与丁草胺混用对稗草生长抑制的互作效应

室内生物测定阿魏酸、对羟基苯甲酸、香豆酸和水杨酸4种酚酸类化感物质与丁草胺混用对稗草生长的抑制效果.采用Gowing法分析互作效应,探讨利用水稻化感作用实施减量应用化学除草剂.结果表明:互作效应与物质的种类、浓度水平与比例密切相关.125 mg·L-1酚酸类化感物质与丁草胺混用,阿魏酸、对羟基苯甲酸和水杨酸对丁草胺表现增效作用,而香豆酸与丁草胺混用则为加成作用;500 mg·L-1阿魏酸和水杨酸与丁草胺混用表现加成作用,而500mg·L-1对羟基苯甲酸和香豆酸与丁草胺混用则产生拮抗作用.酚酸类化感物质与丁草胺等比例混用,水杨酸对丁草胺产生增效作用,其余3种物质对丁草胺表现加成作用.125 mg·L-1水杨酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸与丁草胺混用后对稗草的抑制效果分别为丁草胺抑制效果的1.23、1.11和1.02倍,丁草胺与香豆酸混用处理的抑制效果稍微降低,为丁草胺单独应用抑制稗草效果的81%.     

酚酸类物质对白菜幼苗和生理特性的影响

为了研究酚酸类物质对白菜幼苗生长和生理特性的影响,选取阿魏酸、对香豆酸、对羟基苯甲酸、丁香酸、香草酸等5种酚酸类物质,分别采用0.01,0.1,1,10,50和100 mg·L~(-1)的质量浓度对白菜幼苗进行处理,测定不同质量浓度的5种酚酸类物质处理后白菜幼苗苗高、干质量、主根长、根系活力、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性等各项生长生理指标。结果表明,除了100 mg·L~(-1)阿魏酸处理对白菜幼苗苗高有显著抑制作用外,不同质量浓度的羟基苯甲酸、对香豆酸、丁香酸和香草酸处理对白菜幼苗的苗高和干质量虽有一定抑制作用,但均不显著;各种质量浓度的酚酸类物质对白菜幼苗根系生长的影响均没有显著水平。不同质量浓度香草酸处理均显著增加白菜可溶性蛋白质含量,10 mg·L~(-1)丁香酸以及0.10,50,100 mg·L~(-1)对羟基苯甲酸处理的可溶性蛋白质含量均显著增加;不同酚酸类物质处理组对白菜幼苗可溶性糖含量没有显著影响;除了低质量浓度0.01 mg·L~(-1)丁香酸显著增加了CAT活性,其他不同质量浓度酚酸类物质处理对白菜幼苗CAT活性没有显著影响;高质量浓度100 mg·L~(-1)阿魏酸和对香豆酸处理,不同质量浓度的香草酸处理均显著降低了白菜幼苗的POD活性;除了对羟基苯甲酸外,其他4种酚酸处理组对白菜幼苗SOD活性均有显著抑制作用。通过综合敏感指数可知,5种酚酸类物质对白菜幼苗抑制效应大小顺序为:对羟基苯甲酸香草酸阿魏酸对香豆酸丁香酸。     

酚酸类化感物质对两种西洋参病原真菌的作用

采用室内菌丝生长抑制实验,选择土壤与植物体内常见的酚酸类化合物香草酸、丁香酸、阿魏酸和香豆酸并根据它们在西洋参种植地土壤中的含量设计测试浓度,测定这些化感物质对西洋参致病菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、根腐菌(Fusarium solani)菌丝生长的作用,探讨酚酸类化感物质与西洋参病原菌之间的关系.试验结果显示:浓度为0.1～1 mmol/L的丁香酸对西洋参立枯丝核菌菌丝生长具有促进作用,香草酸也有一定的促进作用,但不呈浓度效应,浓度在1 mmol/L以上的香豆酸对其有显著的抑制作用,阿魏酸也有一定抑制作用;对于西洋参根腐菌,阿魏酸对其生长有明显促进作用,香豆酸也有一定促进作用,香草酸表现为低浓度促进,高浓度抑制作用,0.1～1 mmol/L丁香酸对其生长基本无影响.不同酚酸在不同浓度下对2种西洋参病原菌作用不同,在田问实际情况下,化感酚酸与西洋参病害的发生之间可能是一种复杂的过程.     

5种酚酸类物质对小麦幼苗的化感作用研究

为了研究5种酚酸类物质对小麦幼苗生长和生理指标的影响,测定了不同质量浓度的阿魏酸、对香豆酸、丁香酸、对羟基苯甲酸、香草酸5种酚酸类物质处理后小麦幼苗的苗高、根长、CAT活性、POD活性等形态、生理指标,为小麦与药用植物轮作的合理性提供依据。结果表明,小麦幼苗的可溶性糖含量均有所升高,50.00 mg/L对香豆酸和0.01、0.10、1.00 mg/L对羟基苯甲酸处理组分别比空白对照高18.79%、42.60%、42.69%、26.57%,均达显著水平;阿魏酸、对香豆酸和香草酸降低了小麦幼苗的苗高和主根长,对羟基苯甲酸增加了幼苗的主根长,但均不显著;对香豆酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性以及SOD活性均有所降低,而丁香酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性均有所升高,0.01、0.10、10.00、100.00 mg/L丁香酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量分别比对照(蒸馏水)显著增加9.63%、11.22%、11.50%、8.13%。香草酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、SOD活性也有所增加。从研究结果可以看出,阿魏酸、对香豆酸对小麦幼苗有一定的化感抑制作用,丁香酸、对羟基苯甲酸和香草酸有一定的促进作用,但它们的化感指数均不大。     

烟草根结线虫感病烟株根际土壤酚酸类物质变化的研究

[目的]以烟草根结线虫感病烟株根际土壤为研究对象,探寻健康与感病烟株根际土壤7种酚酸物质(对羟基苯甲酸、丁香酸、阿魏酸、4-香豆酸、肉桂酸、香草酸、阔马酸)变化特征,为有效防控该病提供理论依据.[方法]采用HPLC技术分别检测感病和健康烟株根际土壤中酚酸物质含量,分析感病与健康烟株根际土壤酚酸物质的含量差异.[结果]健康及根结线虫感病烟株根际土壤中均检测出6种酚酸类物质,除4-香豆酸变化不明显外,感病烟株根际土壤中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸和肉桂酸含量均较健康烟株有所增加.其中玉溪试验区感病根际土壤中对羟基苯甲酸和丁香酸增加量达31.0％和35.0％,差异显著;同时,阿魏酸、肉桂酸、香草酸也呈现累积效应,分别较健康根际土壤增长了14.7％、18.0％及6.7％;同样,在九乡试验区土壤样品中香草酸含量变化较大,其感病烟株根际土壤中的含量较健康烟株增加38％,而对羟基苯甲酸含量变化较小,仅增长2.5％,同时丁香酸、阿魏酸及肉桂酸含量分别较健康土壤增长17％、5.4％及21.5％.[结论]感病烟株根际土壤酚酸类物质含量及潜在功能与健康烟株显著不同,土壤微生态环境中的生物因子和非生物因子互作,对根际土壤酚酸类物质的变化特征塑造起重要作用;同时不同区域的自然和管理条件差异,及植物对不同生态位的选择和适应可能会导致根系分泌物组成和含量发生较大改变.     

酚酸类物质对玉米幼苗生长及生理特性的影响

为了研究酚酸类物质对玉米幼苗生长和生理特性的影响,以阿魏酸、对香豆酸、对羟基苯甲酸、丁香酸、香草酸5种酚酸类物质为研究对象,分别采用0.01,0.10,1,10,50和100 mg·L~(-1)的质量浓度对玉米进行处理,测定不同质量浓度的5种酚酸类物质处理后玉米幼苗株高、主根长、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量等各项生长生理指标,试验结果表明,不同质量浓度的5种酚酸类物质处理后玉米幼苗苗高、主根长、可溶性蛋白质含量、POD活性和SOD活性均降低,0.01,0.1,1,10 mg·L~(-1)的对羟基苯甲酸处理玉米幼苗可溶性蛋白质含量与对照间均达到了显著性水平(P0.05),0.1 mg·L~(-1)的对香豆酸处理玉米幼苗POD活性显著低于对照(P0.05);阿魏酸、对香豆酸、对羟基苯甲酸、香草酸处理玉米幼苗CAT活性均降低;阿魏酸、对香豆酸、丁香酸处理玉米幼苗可溶性糖含量升高,对羟基苯甲酸处理降低。通过综合敏感指数可知,5种酚酸类物质对玉米幼苗抑制效应大小顺序为:对羟基苯甲酸香草酸阿魏酸对香豆酸丁香酸。     

芦苇根系及根际土中酚酸类化感物质的水分响应特性研究

[目的]研究芦苇根系及根际土中酚酸类化感物质的水分响应特性。[方法]分析芦苇中主要酚酸类化感物质的水环境响应特性,采用高效液相色谱法对不同水分环境下芦苇根系及根际土中酚酸类物质进行分离和鉴定。[结果]从芦苇根系及根际土中均分离出没食子酸、香豆酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、水杨酸和苯甲酸这8种酚酸类物质,且二者中分离出的8种酚酸类物质含量与芦苇根际土相对含水量均呈显著负相关,即随着根际土相对含水量的上升,酚酸类物质的含量均呈现下降趋势,且各种酚酸类物质对水分的响应趋势均可用线性方程较好拟合。在芦苇根系中,香豆酸、阿魏酸和没食子酸这3种酚酸类物质水分响应较为明显,在芦苇根际土中,香豆酸和阿魏酸对芦苇腐解土的水分响应较为明显。[结论]香豆酸和阿魏酸是控制芦苇种群和虉草种群竞争平衡状态较为关键的2种酚酸类化感物质。     

有机酸类化感物质对甜瓜的化感效应

以甜瓜种质"新银辉"为材料,用苹果酸、柠檬酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸、水杨酸和香豆酸等7种有机酸类化感物质处理甜瓜种子和幼苗,探讨其对甜瓜的化感效应及作用机理。结果表明:苹果酸可以促进甜瓜种子发芽和幼苗胚根生长,抑制植株鲜重增加和胚轴生长;柠檬酸促进发芽,对羟基苯甲酸和肉桂酸抑制发芽,但三者均抑制胚根生长,且对鲜重和胚轴生长表现为低促高抑效应,高浓度肉桂酸对种子发芽和胚轴生长的抑制效应最强,可能是甜瓜重要的化感物质;阿魏酸和香豆酸对发芽表现为低促高抑效应,抑制鲜重、胚根和胚轴生长;水杨酸对发芽和胚轴生长表现为低促高抑效应、抑制鲜重和胚根生长。7种有机酸处理后过氧化物酶活性均增强,有机酸类物质对甜瓜的化感效应可能和其体内的过氧化氢水平有较高的相关性;苹果酸、肉桂酸、对羟基苯甲酸和水杨酸处理后甜瓜幼苗体内超氧化物歧化酶的活性基本呈下降趋势,柠檬酸、阿魏酸和香豆酸则表现为低促高抑效应;过氧化物酶活性变化较复杂,但基本随处理浓度升高而上升;丙二醛含量大多低于对照。     

四种化感物质对苜蓿和菟丝子种子萌发及幼苗生长的影响

选用四种化感物质:阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸和香豆素,分别设置浓度为50、100、200和400 mg/L的处理液.结果表明:四种化感物质不同浓度处理液对苜蓿和菟丝子种子萌发及幼苗生长均有明显的影响.在高浓度时(200、400 mg/L),四种化感物质对苜蓿和菟丝子种子的发芽指数的抑制作用强度为:香豆素>肉桂酸>阿魏酸>对羟基苯甲酸.在低浓度时肉桂酸和对羟基苯甲酸对苜蓿种子有一定的促进作用,肉桂酸和阿魏酸对菟丝子种子有一定的促进作用.四种化感物质对苜蓿和菟丝子幼苗长度的抑制作用强度为:香豆素＞肉桂酸＞对羟基苯甲酸＞阿魏酸,随着处理液浓度的增加抑制作用逐渐增强.香豆素50 mg/L处理液促进了苜蓿幼苗胚根横向生长,使幼苗鲜重显著增加.     

超声波处理对华南双季晚稻产量和稻米品质的影响

超声波是一种可改变植物种子生理性状的机械波,对水稻具有增产增效作用。本研究以杂交稻‘五丰优615’和常规稻‘粤农丝苗’为材料,采用双频率20 KHz和40 KHz超声波处理种子,以不采用超声波处理为对照,探讨超声波处理对水稻产量和稻米品质的影响。结果表明,与对照相比,超声波处理下,‘粤农丝苗’稻谷产量增加7.31%,达到显著水平;‘五丰优615’稻谷产量提高3.68%,未达到显著水平。每穗颖花数增加是超声波处理提高稻谷产量的主要原因。‘粤农丝苗’品质分析结果表明,超声波处理使稻米胶稠度、直链淀粉含量、蛋白质含量分别增加了14.4%、4.6%和4.3%（相对值）,差异达显著水平(P<0.05),其它稻米品质指标无显著变化。     

杉树林下土壤酚类物质对三七的化感作用

【目的】明确杉树林下三七根系生长不良的原因,为林下三七种植过程中土壤的选择提供理论依据。【方法】以杉树林下三七生长正常区域的土壤为对照,测定生长不正常区域的土壤的电导率、pH和酚类化感物质及三七根系生长指标（须根数量、主根长度、鲜重和干重）;采用滤纸片法,研究不同浓度酚类物质（1、5、10、15、20和30 mg/L）对三七根系活力和相对电导率的影响,以及对生菜根系生长的抑制作用。【结果】三七生长不正常区域的土壤显著降低三七的须根数量、主根长度和根系的鲜重与干重（P<0.05,下同）。三七生长不正常区域的土壤pH显著降低,土壤电导率显著升高,对羟基苯甲酸、香草醛、丁香酸、阿魏酸和香草酸含量升高,且能显著抑制化感指示植物生菜根系的生长。相关分析结果显示,三七的须根数量、鲜重和干重均与土壤pH呈显著或极显著（P<0.01,下同）正相关,与土壤电导率呈显著或极显著负相关;土壤中对羟基苯甲酸和香草酸含量与三七的鲜重和干重呈显著负相关。相比CK,当丁香酸、阿魏酸、香草酸及混配的浓度介于5~30 mg/L时,根系活力显著降低,当香草醛、丁香酸和阿魏酸的浓度达15 mg/L时,根系溶液的相对电导率显著升高。【结论】杉树林下土壤pH的降低和酚类化感物质的累积会对三七生长产生不利影响。     

线辣椒根系分泌物中几种化感物质对其种子萌发和幼苗生长的影响

为了探究线辣椒连作障碍的机理，通过线辣椒种子萌发和苗期水培试验，研究线辣椒根系分泌物中的6种化感物质［邻苯二甲酸二异丁酯、雪松醇、丙炔酸、2,4-双(1,1 二甲基乙基)-苯酚、二苯并呋喃、芴，其中后3种物质没有进行水培试验］对其自身种子萌发和幼苗生长发育的影响。结果表明：这6种化感物质对线辣椒种子萌发（包括发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、胚根长、苗鲜质量）和苗期生长（包括株高、茎粗、根系活力、抗氧化酶活性、丙二醛含量、培养液电导率）总体表现为低浓度（0.001 mol/L以下）无影响或有促进作用，其中雪松醇的促进作用相对明显；高浓度（0.002 mol/L以上）则具有抑制作用。综合判断，丙炔酸的抑制作用最强，邻苯二甲酸二异丁酯、2,4-双(1,1 二甲基乙基)-苯酚、二苯并呋喃、芴这4种物质的抑制作用相当，程度居中，雪松醇的抑制作用最小。     

青海云杉不同器官水提物对油松种子萌发和幼苗生长的化感作用

宁夏罗山国家级自然保护区重要植被类型青海云杉(Picea crassifolia)-油松(Pinus tabuliformis)混交林中青海云杉不同器官水提物及枝叶挥发油对油松种子萌发和幼苗生长的化感作用结果表明:青海云杉的根、枝、叶、果实水提取物及枝叶挥发油都含有化感物质,对油松种子萌发及幼苗生长均有显著影响（p<0.05）。水提物在高浓度时起到抑制作用,低浓度时表现起到促进作用,且低浓度（2 mg·mL^-1）时的促进作用明显强于高浓度（30 mg·mL^-1）时的抑制作用。与对照相比,在浓度为2 mg·mL^-1时,青海云杉果实水提取物对油松种子发芽的促进作用最强,种子发芽率提高了73.68%;青海云杉根水提取物对油松幼苗根长和幼苗鲜重的促进作用最强,其根长和鲜重分别提高了66.12%和163.89%;而对油松幼苗苗高促进作用最强的是其叶水提物,提高了149.39%;在浓度为30 mg·mL^-1时,除青海云杉根水提物对油松幼苗根长表现出促进作用外（提高6.95%）,其他提取物对油松种子萌发及幼苗生长均表现出抑制作用。青海云杉枝叶挥发油对油松种子萌发、幼苗生长均表现为促进作用,尤其对种子萌发具有显著的促进作用,其促进率达64.22%。说明青海云杉和油松混交,可能有利于油松种子萌发及幼苗生长,可为油松混交树种的选择、人工造林、森林培育及健康经营管理提供理论依据。     

梭鱼草化感物质丁二酸、肉桂酸及香草酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应

  目的  探讨从梭鱼草Pontederia cordata根状茎中分离鉴定出的3种有机酸类化感物质对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa生长的影响。  方法  以丁二酸、肉桂酸及香草酸标准品模拟研究了梭鱼草根状茎有机酸单一及联合处理对铜绿微囊藻生长的影响。  结果  ①丁二酸、肉桂酸、香草酸单一及联合处理均可以有效抑制铜绿微囊藻的生长，以100 mg·L?1丁二酸+肉桂酸联合处理7 d时抑藻率最高(92.78%)。②3种有机酸类化感物质单一作用时，其抑藻能力从高到低依次为肉桂酸、丁二酸、香草酸；联合作用时，其抑藻能力从高到低依次为丁二酸+肉桂酸、肉桂酸+香草酸、丁二酸+肉桂酸+香草酸、丁二酸+香草酸，同时香草酸可以在一定程度上削弱丁二酸+肉桂酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应。③丁二酸与酚酸(肉桂酸、香草酸)、肉桂酸与香草酸及三者联合可以协同增强对铜绿微囊藻的抑制效果，表明同类或不同类有机酸联合作用可以协同增强抑藻效果。  结论  梭鱼草根状茎有机酸类化感物质很可能具有良好的抑藻效果，同时多种化感物质联合作用可能是梭鱼草抑制铜绿微囊藻水华的一种主要机制。丁二酸、肉桂酸、香草酸具有开发为抑藻剂的潜质。图2表2参26     

香草酸对花生种子萌发、幼苗生长及根际微生物区系的影响

【目的】探讨酚酸类自毒物质香草酸的自毒作用,研究其对花生种子萌发和幼苗生长的影响,揭示根际土壤微生物在花生生育期内对自毒物质的响应规律。【方法】以花生品种阜花12号150GY为试材,培养皿培养试验设6个处理：0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09 mmol·L^-1香草酸溶液;营养钵种植试验设5个处理：0、0.01、0.03、0.05、0.07 mmol·L^-1香草酸溶液;盆栽试验设5个处理：香草酸用量分别为0、0.01、0.03、0.05、0.07 mg·kg^-1干土。分别研究外源添加香草酸对花生种子萌发、幼苗生长及根际微生物区系的影响。【结果】（1）经不同浓度香草酸溶液处理后,花生种子的发芽率、发芽势和发芽指数均低于CK,与对照存在显著性差异。当香草酸溶液浓度为0.09 mmol·L^-1时,发芽率、发芽势和发芽指数与对CK相比分别降低39%、66.3%和55.9%,自毒效应响应指数达到最大值。（2）经不同浓度香草酸溶液处理后,花生幼苗的主根长、单株干重、叶绿素含量、净光合速率和气孔导度均低于CK,与对照存在显著性差异,当香草酸溶液浓度为0.07 mmol·L^-1时,各指标与对CK相比分别降低37.3%、40.0%、19.0%、53.9%和49.1%,自毒效应响应指数达到最大值。胞间CO₂浓度变化趋势与以上指标相反,随香草酸浓度的增大而呈现上升趋势,当香草酸溶液浓度为0.07 mmol·L^-1时,胞间CO₂浓度比对照提高46.1%。（3）香草酸浓度≥0.03 mmol·L^-1时,花生根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力（活跃吸收面积/总吸收面积）低于CK,叶片的MDA含量高于对照,均与对照存在显著性差异,当香草酸溶液浓度为0.07 mmol·L^-1时,各指标与对照相比分别降低22.4%,54.2%和40.6%,MDA含量提高43.3%。（4）根际放线菌数量在花生生育前期随着香草酸浓度的增大而显著降低,进入结荚期后各处理间差异不显著。根际细菌数量在花生生育前期时各处理间差异不显著,而进入结荚期后随着香草酸浓度的增大而显著降低。高浓度的香草酸（0.07 mg·kg^-1干土）对根际真菌生长具有抑制作用,而低浓度的香草酸（0.01 mg·kg^-1干土）对根际真菌生长具有促进作用。【结论】香草酸对花生种子萌发和幼苗生长存在一定的抑制作用,香草酸亦会抑制花生幼苗的光合作用,降低根系活力,促进幼苗叶片产生丙二醛。此外,不同浓度的香草酸溶液均会使花生根际细菌和放线菌的数量降低,抑制根际土壤中细菌和放线菌的生长繁殖,而对土壤真菌的影响呈现低促高抑的现象,即低浓度的香草酸溶液促进花生根际土壤中真菌的生长;而高浓度则对真菌生长具有一定的抑制作用。     

黄顶菊叶片凋落物对绿豆、红豆种子萌发和幼苗生长的影响

为了解黄顶菊(Flavera bidentis)的化感效应,研究了不同浓度黄顶菊的落叶水浸提液对绿豆、红豆种子的萌发和幼苗生长的影响。结果表明,黄顶菊落叶水浸提液对绿豆和红豆种子发芽率均产生了显著的抑制作用,且随着水浸提液浓度的增加抑制作用也随之增强,但对绿豆和红豆的抑制作用是有差异的。因此,黄顶菊也可通过其叶片凋落物释放化感物质,从而为防控黄顶菊提供理论依据。