光叶紫花苕子浸提液对4种牧草种子萌发过程的化感作用

以光叶紫花苕子为供体植物,采用生物测定法,研究供体材料地上部及地下部不同浓度浸提液(2.5、5.0、10.0、20.0、40.0 g·L^-1)对燕麦、黑麦草、紫花苜蓿和白三叶4种牧草种子萌发过程的影响,以期为牧草间的轮作提供理论依据。结果表明:在供试浓度范围内,光叶紫花苕子地上部浸提液明显抑制紫花苜蓿和白三叶的种子萌发,且白三叶种子发芽率随着浓度的增加而降低,40 g·L^-1处理下的白三叶种子发芽率与对照相比减少62.5%;光叶紫花苕子地下部浸提液抑制黑麦草、紫花苜蓿和白三叶幼苗根长,其中,40 g·L^-1处理下紫花苜蓿根长与对照相比抑制作用最为显著,抑制率达64.94%;在地下部浸提液对4种牧草幼苗苗高的影响中,紫花苜蓿幼苗苗高在40 g·L^-1处理下与对照相比差异显著。同时发现,不同浓度的浸提液处理均降低黑麦草、紫花苜蓿和白三叶幼苗叶绿素含量,而增加燕麦幼苗叶绿素含量,在20 g·L^-1地下部浸提液处理下,燕麦叶绿素含量与对照相比增加144.23%;地下部浸提液均显著增加紫花苜蓿与白三叶幼苗过氧化物酶(POD)活性,与对照相比差异显著;浸提液处理可增加白三叶幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性,但其降低紫花苜蓿幼苗的CAT活性。     

黄帚橐吾提取物对保护地辣椒4种病原真菌的抑制活性及其病害防效

针对保护地辣椒多发、危害严重、防治困难的4种真菌病害,开发高效安全的生物农药新资源。通过菌丝生长速率法、孢子萌发法、微量稀释法、种子萌发和温室盆栽防效等试验,研究了黄帚橐吾有机溶剂提取物对保护地辣椒4种病原真菌的抑制活性及其所引发病害的防控效果以及对被保护植物的安全性。结果表明,黄帚橐吾有机溶剂提取物对灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)均有显著的抑制活性,抑制活性强度与其浓度呈正相关,对各病原菌菌丝生长抑制率的EC₅₀分别为11.93、51.25、19.93、13.84 g·L^-1, 对其孢子萌发抑制率的EC₅₀分别为15.05、55.26、57.86、16.50 g·L^-1,最小抑菌浓度为0.83~1.75 g·L^-1,最小杀菌浓度为2.50~11.67 g·L^-1。对4种病原真菌引发的辣椒灰霉病、枯萎病、根腐病和疫病防治效果较好,100倍稀释液的预防效果均可达75%以上,治疗效果也可达70%左右,与相应常用化学农药防效相当。但是其对辣椒种子萌发和幼苗生长有一定的抑制作用,浓度大于20.00 g·L^-1时,种子萌发抑制率大于52.27%,幼苗株高、根长和生物量均与对照之间存在显著性差异(P<0.05)。由此证明黄帚橐吾有机溶剂提取物能有效防控保护地辣椒多发性真菌病害的危害,是一种广谱生物杀菌剂优质资源,合理应用将具有良好的开发前景。     

鬼针草与含羞草化感作用及其入侵性的研究

采用培养皿滤纸法研究入侵植物鬼针草与含羞草根、茎、叶浸提液对种子萌发和幼苗生长的影响,从化感角度揭示外来植物的入侵机制。结果表明:1)鬼针草根、茎、叶浸提液随浓度升高显著抑制鬼针草和含羞草种子萌发,高浓度(0.04 g·mL^-1)的叶浸提液使萌发率降低了67%~87%;高浓度(0.04 g·mL^-1)的含羞草叶浸提液使其种子萌发率降低了21.7%,但对鬼针草种子萌发影响较小。2)鬼针草和含羞草根长随2种植物根、茎、叶浸提液浓度的升高而降低,尤其是高浓度的叶浸提液有较强抑制效应。3)各浓度的鬼针草根、茎、叶浸提液均能降低含羞草茎长,高浓度的叶浸提液抑制效应最强;高浓度(0.04 g·mL^-1)的含羞草茎和叶浸提液抑制鬼针草茎长,中等浓度(0.02~0.03 g·mL^-1)的根和叶浸提液促进鬼针草茎长;含羞草各器官浸提液对其茎长的抑制作用随浓度增大略有增强。4)鬼针草各器官浸提液(尤其叶浸提液)抑制自身根冠比,促进含羞草根冠比;含羞草各器官浸提液轻微降低自身根冠比,显著降低鬼针草根冠比。5)鬼针草对自身种子萌发率、根长及根冠比的化感强度大于鬼针草他感强度;鬼针草对含羞草茎长的化感强度大于其自感强度,也大于含羞草他感强度;含羞草对鬼针草根长及根冠比的化感强度大于其自感强度,也大于鬼针草他感强度。鬼针草主要通过抑制含羞草茎长,增强入侵性,而含羞草主要通过抑制鬼针草根的生长,增大竞争力。     

假苍耳不同部位水浸提液对五种十字花科植物化感作用的研究

探讨假苍耳根、茎浸提液对萝卜、白菜、油菜、芥菜、甘蓝5种十字花科植物化感效应和作用规律。本试验采用室内生物学测定法,研究不同浓度(10、20、30、40 g·L^-1)假苍耳不同部位浸提液对5种十字花科植物种子的萌发及幼苗生长的影响,阐明假苍耳浸提液对5种十字花科植物的化感作用及作用机制。结果表明:假苍耳根、茎浸提液对5种十字花科植物发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、苗高、苗鲜重具有显著的化感作用(P<0.05),且5种植物之间存在一定的差异,对萝卜、白菜、油菜总体趋势表现为“低促高抑”的双重效应,而对芥菜、甘蓝表现为抑制作用;不同部位浸提液对5种十字花科植物抑制作用强弱茎浸提液>根浸提液,说明假苍耳茎浸提液中含有抑制5种植物种子萌发及幼苗生长的主要化感物质;随着浸提液浓度升高,假苍耳对十字花科植物化感作用增强。综合化感指数评价结果显示,假苍耳植株浸提液对供试植物种子萌发和幼苗生长均有显著影响。     

糙隐子草水浸液对3种常见草原植物种子萌发的影响

为探知糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)地上部分浸提液对冰草(Agropyron cristatum)、早熟禾(Poa annua)和大针茅(Stipa grandis)种子萌发的影响.采用室内培养皿法以典型草原植物糙隐子草为供体植物,在5种不同浸提液浓度下,对受体种子的萌发进行测定.结果表明:不同浓度糙隐子草水浸提液(0.5~50 g·L^-1)对冰草、早熟禾和大针茅种子萌发均有不同程度的影响,抑制作用随着浓度的升高逐渐加强.当浓度达到50 g·L^-1时,3种植物的发芽率、发芽指数与对照组之间均差异显著,早熟禾为极显著.其中早熟禾还表现为低浓度下促进,高浓度下抑制作用.当浓度达到50 g·L^-1时,糙隐子草水浸液对冰草、早熟禾的抑制影响均大于大针茅.     

麻花秦艽水浸提液对紫花苜蓿和小麦种子萌发和幼苗生长的影响

用野生麻花秦艽(Gentiana straminea)叶和根的水浸提液对紫花苜蓿(Medicago sativa)和小麦(Triticum aestivum)种子进行处理,探讨麻花秦艽的水浸提液对紫花苜蓿和小麦种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明,麻花秦艽叶和根的水浸提液对两种受体植物种子发芽和幼苗生长主要表现为化感抑制作用,且随着浸提液浓度的升高,抑制作用逐渐增强;仅在低浓度0.025 g·m L-1的根水浸提液处理时紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长表现一定的促进作用,但当浓度达到0.1 g·m L-1时,紫花苜蓿种子萌发被完全抑制(P0.05)。麻花秦艽浸提液对紫花苜蓿的抑制作用较小麦强,麻花秦艽叶浸提液的抑制作用较根强。不同浓度麻花秦艽叶和根的水浸提液均能影响紫花苜蓿和小麦幼苗体内抗氧化酶活性,随着浸提液浓度的升高,紫花苜蓿和小麦幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量总体上增加,与对照差异显著(P0.05)。     

地肤水浸提液对胡麻化感效应的研究

采用生物测定法研究了地肤及其不同部位水浸提液对胡麻的化感效应。结果表明,1)不同浓度的地肤全株及地上部茎叶水浸提液对胡麻种子萌发和幼苗生长有不同程度的抑制作用,抑制率均随浸提液浓度的升高而增大,0.100g/mL处理对胡麻种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗的根长、苗高、根鲜重和苗鲜重的抑制率均达100%。2)地肤水浸提液抑制胡麻种子萌发主要是抑制了活力指数,抑制胡麻幼苗生长主要是抑制了根的生长。3)地肤释放化感物质可能有多种途径(如地上部淋溶、根系分泌等),但从综合效应看,同一浓度处理均以地上部化感作用最强,根系化感作用最弱。     

干旱和盐胁迫对盐生植物盐生草种子萌发特性的影响

本研究以盐生植物盐生草为材料,以不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫和以不同浓度的4种钠盐(NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃)进行盐胁迫,探讨其对盐生草种子萌发特性的影响。结果表明:随着PEG-6000浓度的升高,盐生草种子发芽率、发芽势呈现下降的趋势,幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现先上升后下降的趋势。聚类分析和主成分分析结果显示,以6% PEG-6000为结点,将不同浓度PEG-6000处理聚为两类,鲜重可被首选为评价盐生草萌发期耐干旱的重要参数;随着4种钠盐处理浓度的升高,发芽率、发芽势、幼苗鲜重、干重、株高以及根系活力均呈现不同程度的下降趋势,表明盐胁迫对种子的萌发以及幼苗的生长均有抑制作用,当Na⁺浓度相同时,4种钠盐对盐生草种子萌发及幼苗生长的抑制作用大小为Na₂CO₃>NaHCO₃>NaCl>Na₂SO₄,聚类分析和主成分分析结果显示,以50.00 mmol·L^-1 NaHCO₃,62.50 mmol·L^-1 Na₂SO₄,25.00 mmol·L^-1 Na₂CO₃ 和100.00 mmol·L^-1 NaCl为结点,将各钠盐胁迫浓度聚为两类,其中发芽指标可被首选为评价盐生草萌发期耐NaHCO₃、Na₂SO₄的重要参数,根系活力可被首选为评价盐生草萌发期耐Na₂CO₃的重要参数,干重可被首选为评价盐生草萌发期耐NaCl的重要参数。     

沙芥不同部位水浸液自毒作用研究

采用室内培养皿生物测定的方法,研究了不同浓度的沙芥叶、果皮、枝条水浸提液的自毒作用。结果表明:沙芥自毒效应的总体趋势为水浸提液浓度越高,抑制作用越强;高于0.15g/mL的浓度处理,均显著降低了沙芥种子发芽率、发芽指数、苗高、根长、幼苗鲜重及干重。在0~0.10g/mL的浓度范围内,水浸提液对沙芥种子萌发及幼苗生长抑制作用不明显。随着水浸提液浓度升高,SOD与POD酶活性降低,而CAT酶活性呈先升后降的趋势,丙二醛(MDA)含量则持续增加。不同部位水浸提液的自毒作用强弱表现为叶果皮枝条。沙芥不同部位自毒作用是沙芥连作障碍的重要因素。     

陌上菅对三种禾本科植物的化感潜势研究

为探究长江中下游通江湖泊消落带优势种陌上菅的占优机制,以3种湿地常见的禾本科植物黑麦草、狗牙根、虉草作为受体植物,探讨了陌上菅对消落带常见禾本科伴生种的化感潜势。采用培养皿发芽试验和苗期盆栽试验,分析陌上菅浸提液对受试植物种子萌发、幼苗形态指标、抗氧化酶活性以及丙二醛含量的影响。结果表明:与对照(CK)相比,陌上菅浸提液显著抑制了3种受体植物种子的发芽率、发芽势以及胚根胚芽的生长。100 g·L^-1陌上菅叶片甲醇浸提液和水浸提液处理对3种受体植物发芽率的抑制率均高于95%。相同浓度条件下,陌上菅甲醇浸提液对种子萌发的抑制作用高于水浸提液。陌上菅显著影响了黑麦草和虉草幼苗生长发育。陌上菅浸提液处理下,黑麦草和虉草的根叶比相较CK显著降低(P<0.05),两种受体植物根系和叶片中的丙二醛(MDA)含量随浸提液浓度升高而升高。黑麦草超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性呈先升后降趋势。综上所述,陌上菅对3种禾本科植物萌发以及黑麦草和虉草幼苗生长均具有一定的抑制作用,其中虉草对陌上菅浸提液响应最敏感。陌上菅对3种伴生禾本科植物的化感潜势可能是导致陌上菅成为优势种群的原因之一。     

狼毒浸提液对3种牧草种子萌发和幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸法研究狼毒浸提液对紫花苜蓿、披碱草和冰草的化感作用,分析狼毒浸提液对3种牧草种子萌发和幼苗生长的作用规律和作用强度,以期为退化草原的恢复提供理论依据。结果表明:1)5种浓度梯度狼毒浸提液处理对紫花苜蓿种子发芽率均具有抑制作用,125g·L^-1处理下种子发芽率较对照相比减少33.56%;对披碱草和冰草种子具有“低促高抑”现象,25g·L^-1处理下披碱草种子发芽率较对照增加19.76%,冰草增加45.91%。2)狼毒浸提液对紫花苜蓿幼苗苗高呈现低浓度(≤50g·L^-1)促进生长,高浓度(≥75g·L^-1)抑制生长,对披碱草幼苗苗高呈现低浓度(≤25g·L^-1)促进生长,高浓度(≥50g·L^-1)抑制生长。狼毒浸提液对冰草幼苗根长具有抑制作用,较对照相比减少78.21%。狼毒浸提液处理下3种牧草种子萌发和幼苗生长均受到抑制作用,且随着狼毒浸提液浓度的增加,抑制作用逐渐增强。     

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。     

红三叶根际溶磷菌的筛选与培养基优化

为从岷山红三叶根际土壤中筛选出大量高效溶磷菌株,本研究采用Pikovaskaia’s、PKOC1和PKOC2三种溶磷培养基进行溶磷菌株的初步筛选和优良溶磷菌株16S rRNA基因序列鉴定,并对分离筛选效果较好的PKOC2培养基进行响应面优化。结果表明:采用Pikovaskaia’s、PKOC1和PKOC2三种溶磷培养基,从红三叶根际分离出26株溶磷菌株;经16S rRNA基因序列对7株优良溶磷菌株进行初步比对鉴定,初步鉴定结果为:菌株MHS4为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus);菌株MHS7和MHS19为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis);菌株MHS27为苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis);菌株MHS30为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens);菌株MHS31为盖氏假单胞菌(Pseudomonas gessardii);菌株MHS49为产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)。PKOC2溶磷培养基优化配方为:葡萄糖18.19 g·L^-1,Ca₃(PO₄)₂ 5 g·L^-1,MgCl₂·6H₂O 3.21 g·L^-1,MgSO₄·7H₂O 0.25 g·L^-1,KCl 0.2 g·L^-1,(NH₄)₂SO₄ 0.08 g·L^-1。红三叶根际溶磷菌资源丰富,优化后的溶磷培养基为高效溶磷菌资源筛选提供资源支持。     

酸、铝和盐胁迫对夏季豆科绿肥作物种子萌发及根瘤菌抗氧化酶活性的影响

在逆境土壤,种子的成功萌发与根瘤的形成是确保豆科作物正常生长的关键。本试验选择4种夏季豆科绿肥作物,包括竹豆、绿豆、田菁和豇豆,研究了种子萌发及其根瘤菌抗氧化酶活性(SOD,超氧化物歧化酶;POD,过氧化物酶;CAT,过氧化氢酶;GR,谷胱甘肽还原酶)对逆境胁迫的响应机制。种子萌发设置4个pH水平,即4,5,6,7;4个 NaCl胁迫水平,即0、40、120和200 mmol·L^-1;4个活性铝(Al³⁺)水平,即0、50、100和200 mg·L^-1。根瘤菌培养设置4个pH水平,即4,5,6,7;5个NaCl水平,即0、10、20、30和40 g·L^-1;5个活性铝(Al³⁺)水平,即0、25、50、75和100 μmol·L^-1。结果表明,酸、铝、盐胁迫显著影响几种豆科绿肥作物的种子发芽率及其根瘤菌的抗氧化酶活性,其中根瘤菌抗氧化酶活性较发芽率对胁迫敏感。不同夏季豆科绿肥品种中,田菁不耐酸,但对盐胁迫有一定耐受性;竹豆、绿豆和豇豆对低浓度的盐和弱酸性环境有一定耐受性;但是所有品种对活性铝浓度增加较为敏感。在酸性和盐碱化土壤,较高浓度的H⁺、活性铝或NaCl抑制种子萌发,减缓根瘤菌的生长,降低根瘤菌对有害物质的抗氧化能力,最终限制豆科绿肥作物的早期生长。     

外源脱落酸对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响

醉马草为多年生禾本科草本植物,广泛分布于我国西北干旱-半干旱草原,其与内生真菌形成的互惠共生体具有较强的抗逆性,在自然生境中具备一定的竞争力。种子萌发及幼苗生长是植物生活史最重要的时期,决定植物未来的竞争力。通过发芽和盆栽试验,以携带(endophyte-infected, E+)和未携带(endophyte-free, E-)内生真菌的醉马草为材料,设置5个不同脱落酸(ABA)浓度,研究外源喷施ABA对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响。结果表明:2.0 mg·L^-1的ABA浓度对醉马草种子的发芽率、胚芽长、胚根长有显著的促进作用;1.0 mg·L^-1 的ABA浓度较CK组对醉马草的净光合速率、根冠比、根表面积、根直径、根体积和根头数有显著的促进作用,但当ABA浓度为4.0 mg·L^-1时表现为抑制作用。上述结果说明内生真菌具有对外源ABA的利用能力,但这与外源ABA的浓度有很大关系。     

5个产地菘蓝种子萌发及幼苗生长对盐胁迫的响应

以来自河北保定(HB)、内蒙古包头(NB)、辽宁铁岭(LT)、安徽亳州(AH)、山东滨州(SB)5个产地的菘蓝种子为材料,探讨不同浓度0,50,100,150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下各产地菘蓝种子萌发及幼苗生长的变化规律,并综合分析其耐盐性。结果表明,不同产地菘蓝种子的耐盐性存在显著差异。随盐胁迫浓度的升高,5个产地菘蓝种子的萌发率、发芽势、活力指数均整体逐渐降低,50 mmol·L^-1NaCl促进了HB、SB幼苗鲜重、下胚轴及胚根长度的增加。100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,5个产地菘蓝的种子苗鲜重、下胚轴及胚根长度均呈不同程度的降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,盐胁迫抑制作用明显。随着盐浓度的升高,LT和AH菘蓝幼苗叶片和根的鲜干重均整体呈下降趋势,5个产地菘蓝幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量均呈先上升后下降趋势,并在100 mmol·L^-1 NaCl处理下达到最大值。应用隶属函数法对5个产地菘蓝种子萌发期的耐盐性进行综合评价,其耐盐性由强到弱的排列顺序为:HB>SB>LT>NB>AH。