间作玉米大豆根系分泌物中有机酸的变化特征

通过水培试验,收集了不同生育期单作玉米、单作大豆、玉米大豆分隔间作 （根系用尼龙网分隔） 及玉米大豆间作 （根系不分隔） 下的根系分泌物,并通过高效液相色谱方法分析不同种植模式下不同生育期的玉米大豆根系分泌物中有机酸的变化特征。结果表明：与单作相比,在有机酸分泌种类上,分隔间作玉米苗期增加苹果酸,减少顺丁烯二酸;喇叭口期无变化;孕穗期减少苹果酸。间作玉米苗期增加苹果酸,喇叭口期减少酒石酸和苹果酸,孕穗期减少乳酸和顺丁烯二酸;分隔间作大豆苗期增加柠檬酸,花期减少酒石酸和乳酸、增加乙酸,鼓粒期增加酒石酸和苹果酸;间作大豆苗期增加柠檬酸,花期减少酒石酸和苹果酸、增加乙酸,鼓粒期增加酒石酸和苹果酸、减少乳酸和顺丁烯二酸。在分泌速率上,分隔间作玉米喇叭口期增加了28480%,间作玉米在喇叭口期和孕穗期分别增加了15924%、8801%;间作大豆在鼓粒期增加了14959%,分隔间作大豆在苗期、花期和鼓粒期分别增加了11465%、2424%、38938%。间作和分隔间作改变了有机酸分泌种类,间作能更长时期提高玉米有机酸分泌速率,分隔间作能更长时期提高大豆根系的有机酸分泌速率。     

越橘根系分泌物中有机酸组分及动态变化

以三年生半高丛越橘品种"北陆"(Northland)为试材,利用高效液相色谱仪研究了不同时期越橘根系分泌物中有机酸的组分及含量.结果表明:越橘根系分泌物中有机酸主要为草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸、琥珀酸和乙酸,全年有机酸总量变化呈双峰曲线,第一高峰出现在7月份、第二高峰出现在9月份.     

不同基质条件下越橘根系分泌物中有机酸组分与含量的分析

采用盆栽试验研究了不同时期、不同基质条件下越橘品种"北陆"根系分泌物中有机酸的组分与含量.结果表明:3种基质条件(秸秆改良、草炭改良和园土栽培)下,越橘根系分泌物中均含有草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丙二酸7种有机酸.其中草酸和苹果酸含量最多,约占有机酸总量的70%;琥珀酸含量最少,约占有机酸总量的3%.3种基质条件下,越橘根系分泌物中有机酸总含量呈秸秆改良>草炭改良>园土栽培规律,有机酸分泌总量按照时期从大到小依次为盛花期、落果后、初果期、盛果期、休眠前和花芽萌动期.     

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。     

大豆连作的过氧化氢酶活性与根系分泌物

本文通过试验对大豆连作胁迫下土壤中过氧化氢酶活性进行了研究，结果表明，过氧化氢酶活性下降幅度很大，连作3年酶活性下降21.4％。过氧化氢酶活性的明显下降，使其解毒能力减弱，从而导致土壤中过氧化氢的积累，对大豆根系毒害作用加重。由于根系受毒害作用，使根系吸收养分受阻，在营养胁迫下，又使根系分泌物的种类和数量都发生改变。反过来，又抑制了土壤中酶活性。为此，我们认为这是连作胁迫条件下产生的生化互作效应（Allelopathy），也是连作下产生生物障碍的主要原因。     

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.     

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.     

铝胁迫下外源有机酸对油菜根系分泌物特性的影响

采用水培法,以耐铝型油菜品种核杂7号和铝敏感型油菜品种中农油6号为试验材料,研究外源有机酸(柠檬酸、苹果酸)对铝胁迫下油菜根系分泌物的影响.结果表明,耐铝型和铝敏感型两种油菜中,在20μmol/L外源有机酸处理下,苹果酸和柠檬酸对铝毒均有一定的缓解效果,但都不能完全消除铝对油菜生长的抑制作用.采用模糊隶属函数法对根系分泌物中氨基酸、柠檬酸等7个生理指标进行分析,并就柠檬酸、苹果酸、柠檬酸和苹果酸对缓解油菜铝胁迫的能力进行综合评价,发现在两种油菜中,有机酸表现出一致的缓解效果:苹果酸的缓解效果最好,其次是苹果酸+柠檬酸,缓解效果最弱的是柠檬酸.此外,外源有机酸对耐铝型油菜品种缓解铝毒的效果比铝敏感型油菜品种更好.     

重茬大豆根系分泌物的成分及化感作用研究

[目的]鉴定重茬大豆根系分泌物的成分并研究其化感作用。[方法]采用GC-MS分析法鉴定重茬大豆根系分泌物成分。模拟大豆自毒作用,较系统地研究不同浓度水平下重茬大豆根系分泌物对大豆生长的形态指标、细胞膜结构与功能、保护性酶活性等自毒作用的生理生化机制。[结果]重茬大豆根系分泌物成分主要包括烃、有机酸、醇、酯、酮、酚、醛、苯、噻唑、酰胺等物质。重茬大豆根系分泌物对供试大豆叶绿素的含量表现出低浓度促进、高浓度抑制作用;对大豆种子的萌发和发芽速度有明显的抑制作用,随着浓度的增大抑制作用增强。供试大豆SOD、POD总活性及MDA含量随着大豆根系分泌物浓度的增大均表现为持续升高趋势,化感作用达到极显著水平。[结论]为缓解乃至于消除连作障碍提供了理论依据。     

不同年代大豆品种根系性状演化的研究

 采用盆栽方法，对黑龙江省和吉林省的４２份不同年代大豆品种的根系性状进行了趋势研究。试验结果表明，不同年代大豆品种根系性状存在差异，２０世纪５０～９０年代，大豆品种的主要根系性状在苗期、花期、鼓粒初期３次取样中均表现为随年代推进而呈增加趋势，２０世纪９０年代品种根系最发达。大豆品种根系的演化向根重增加，根体积扩大，根表面积增加和侧根长度增长的方向发展。     

黄瓜根系分泌物化感作用的初步研究

以黄瓜自根苗和嫁接苗为试材,测定了不同收集温度（20℃、25℃、30℃）下黄瓜根系的分泌物量,并研究了不同类型黄瓜幼苗根系分泌物对黄瓜和南瓜种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：随着温度的升高,黄瓜自根苗和嫁接苗的根系分泌物量均逐渐增加,在30℃条件下根系分泌物量最多,且自根苗的根系分泌物量明显多于嫁接苗。黄瓜根系分泌物对黄瓜和南瓜种子的发芽率、发芽势以及胚根和胚轴的伸长均具有明显的抑制作用,且抑制作用随着根系分泌物浓度的降低而减弱。黄瓜根系分泌物对黄瓜种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,通过嫁接可以在一定程度上减轻这种抑制作用。嫁接黄瓜虽然可以在一定程度上减轻黄瓜根系分泌物引起的自毒作用,但仍然能产生连作障碍。     

植物根系分泌物化感作用研究方法综述

着重讨论根系分泌物的收集、化感物质的分离、化感物质的鉴定以及生物测定的常用方法。     

根系分泌物的收集及其介导的种间互作

根系分泌物是植物根系向根际分泌的自身代谢产物,是植物与根际环境对话的调控者,调控植物与植物、植物与微生物、微生物与微生物的相互关系。近年来,国内外学者摸索出多种收集根系分泌物的方法,并借此初步揭示根系分泌物在土壤种间互作中发挥的重要作用。通过阐述根系分泌物的概念和收集方法,分析不同方法的利弊;着重阐述根系分泌物在植物-植物、植物-土壤微生物种间互作中的重要作用,以及种间互作在生态农业中的应用;并提出今后研究的主要问题和发展方向。     

高锌胁迫下不同大白菜品种生长、Zn吸收及根系分泌物的研究

采用液培试验研究了高锌胁迫下不同品种大白菜生长、Zn吸收及Zn富集品种与一般品种根分泌物特点。结果表明,Zn胁迫显著抑制了6个品种大白菜生长。0.5<根系耐性指数(RTI)<1.0。随锌水平的增加大白菜地上部干重、RTI明显下降。大白菜地上部Zn含量、根系Zn含量均随锌胁迫的增加而增加。植株吸收的Zn主要积累在大白菜根部。供试锌水平下,以丰园高抗1号的地上部、根系Zn含量明显高于其它5个品种,最大值为251.1、273.6mg/kg(40mg/LZn),以丰抗80地上部、根系Zn含量最低。培养介质pH随锌水平增加先升高,然后下降。大白菜2个品种根系分泌物中检测到草酸、酒石酸、苹果酸3种低分子量有机酸,主要氨基酸包括丝氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸(含量大于1.0μg/10g干土)。锌胁迫降低了大白菜根系分泌的低分子量有机酸、氨基酸总量。Zn富集品种丰园高抗1号根系分泌的低分子量有机酸,加Zn与否都高于一般品种攻关2号。2个品种根分泌物中低分子有机酸和氨基酸含量与种类不同,尤其是低分子有机酸含量与种类不同是大白菜品种之间Zn吸收差异的重要原因。     

加工番茄根系分泌物自毒效应的研究

通过提取加工番茄根系分泌物酸性、碱性和中性组分,运用化感作用原理,采用室内培养.研究其对种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,处理后的加工番茄种子的发芽率和发芽指数明显降低,且随着根系分泌物溶液浓度的增加,受抑制程度越显著.酸溶性根系分泌物对种子萌发的影响最大,中性根系分泌物的影响次之,碱溶性根系分泌物的影响最小,其平均发芽率分别比对照降低14.7%、11.7%和8.3%.浓度为50%的根系分泌物溶液的抑制作用最强,发芽率比对照降低了19.33%.3种组分根系分泌物对加工番茄幼苗的生长均有不同程度的抑制.降低了根系活力,比对照降低了51.9%～59.6%;而且根系分泌物使加工番茄叶片SOD酶活性降低、MDA生成量增多、POD酶活性升高,说明加工番茄根系分泌物具有自毒作用.     

根分泌物的生态效应

本文综述了根分泌物的生态作用,其中主要包括根分泌物对根际微生物的影响、在植物营养生态中的作用、特别是对土壤养分有效性的直接和间接影响;根分泌的粘胶物质对土壤结构的影响;根分泌物与重金属钝化间的关系、化感作用等几方面内容.     

三七根系分泌物的化学成分研究

研究三七根系分泌物中的疏水性物质,利用D101大孔吸附树脂柱层析,硅胶柱进行化合物的分离纯化,根据其理化性质和光谱数据进行结构鉴定,从三七根系分泌物中的疏水性物质部分分离鉴定出6个化合物,分别为原人参三醇（protopanaxatriol）、人参皂苷Rh1（ginsenoside Rh1）、韩国人参皂苷R1（Korgoginsenoside R1）、羽扇豆-20-烯-3β,16β-二醇-3-阿魏酸酯（Lup-20-ene-3β,16β-diol-3-ferulate）、β-谷甾醇（β-sitostero）、胡萝卜苷（daucosterol）。     

根系分泌物与根际微生物互作的研究进展

根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。