酚酸物质及其化感作用

阐述了化感作用 (Allelopathy)的涵义 ,具有化感化用的酚酸物质的来源 ,酚酸物质化感作用的可能机制 ,并从连作障碍的角度分析了酚酸物质在连作障碍中的自毒作用 ,提出了减轻化感物质毒害的措施     

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.     

杨树对莴苣的化感作用

测试了16个2至8年生杨树品种叶和细根浸提物对莴苣(Lactuca sativa)种子萌发的化感作用.结果表明:不同杨树品种叶的水浸物对莴苣种子萌发具有不同强度的化感作用.I-72、廊坊杨、中林74号、中林55号、中林151号、中林299号6个品种具有一定的促进作用;中林9号、中林10号、中林725号、中新2号、南林895号和中新34号6个品种具有一定的抑制作用;而84-315、白林1号、三角杨与中监1号4个品种无明显的化感作用.不同树龄杨树根系水浸物对莴苣种子的萌发具有明显的影响,表现出随着树龄增加抑制作用逐渐增强的趋势.幼年树体根系水浸物对莴苣种子萌发具有一定的促进作用,适宜于间作农作物.随着树体年龄增大,化感的抑制作用明显增强,但由于此时主要根系已经不在浅土层,其较强的抑制作用对根系分布在表土层的农作物将不会有太大的影响,但必须关注其对连茬或后茬的负面影响.     

浮床水芹不同器官酚酸类和脂肪酸类化感物质代谢组学分析

为明确浮床水芹不同器官化感物质特征与差异,揭示水芹化感抑藻机制,以浮床水芹为研究对象,基于液相色谱-电喷雾质谱(LC-ESI-MS)代谢组学技术对不同发育阶段水芹种植水和整株不同器官的化感物质种类和含量进行分析。结果显示：在繁殖期、幼苗期和成熟期水芹种植水中检出酚酸类化感物质36种、脂肪酸类化感物质24种,且两类化感物质在幼苗期种植水中的相对含量显著高于繁殖期和成熟期。对幼苗期水芹根、茎、叶中酚酸类和脂肪酸类化感物质进行靶向分析,发现在各器官中共存的酚酸类化感物质有18种,其中阿魏酸和咖啡酸在叶片中含量较高,分别为(15.20±1.98) ng·mg^-1和(37.26±2.21) ng·mg^-1;各器官中共存的脂肪酸类化感物质有33种,其中硬脂酸和肉豆蔻酸在根和叶中的含量较高,分别为(450.70±14.32) ng·mg^-1和(39.54±0.50)ng·mg^-1。研究表明,水芹种植水和其体内所含的酚酸类、脂肪酸类化感物质种类丰富,这些物质的释放是浮床水芹在富营养化水体中化感抑藻的主要原因。同时,...     

水生植物释放的酚酸类化感物质抑藻研究进展

修复富营养化水体是当今社会亟待解决的重大环境问题。利用水生植物释放的化感物质抑制水华藻类的生长是一种生态安全性好的抑藻手段。酚酸类化感物质作为目前已鉴定并应用的主要化感物质之一,得到了学者广泛的关注与研究。本文归纳了不同生活型水生植物释放的酚酸种类,并从选择性抑制、单一作用与联合作用、构效关系和有效抑藻剂量等角度出发,阐述了酚酸类化感物质的抑藻特性;从生理生化的角度总结了酚酸类化感物质可能的抑藻机制,主要包括：破坏藻细胞光合系统、破坏藻细胞膜及形态结构、产生活性氧对藻细胞造成氧化损伤、抑制藻细胞蛋白质合成、导致藻细胞程序性死亡等。未来可从酚酸类化感物质在水体和生物体中的降解特性及迁移转化规律、联合作用和持续作用、高效化感抑藻剂开发和抑藻机理等方向开展深入研究。     

入侵植物马缨丹不同部位的化感作用研究

马缨丹是马鞭草科中一种入侵性极强的外来植物,现正在中国中南部尤其是华南地区迅速蔓延扩散.作者采用室内生物监测法研究马缨丹植株不同部位的水浸液是否存在化感作用.结果表明,马缨丹果实、茎干和叶片的水浸液均对一串红种子萌发和生长产生显著的抑制作用,种子的发芽势、萌发率下降,幼芽、幼根生长的长度缩短,芽长、根长抑制指数上升,并且随着浸提液浓度的增加其抑制效应不断增强.马缨丹不同部位水浸液对发芽势的抑制作用大小为叶片>果实>茎干,而对萌发率、芽长、根长的抑制作用则为果实最明显,叶片、茎干次之.说明马缨丹具有较强的化感作用,这将有利于提高其种间竞争能力,促进入侵.     

几种不同培养基质对沿阶草化感作用 生物测定结果的影响

以沿阶草(Ophiopogon japonicus)和三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)幼苗为材料,研究了土壤、吸湿塑料泡棉、 细河沙和营养水培液4 种不同培养基质对化感作用生物测定结果的影响。结果表明,不同培养基质条件下,不同浓 度沿阶草叶浸提液（1颐40、1颐200、1颐400 和CK）对三叶鬼针草幼苗根长、株高和生物量等生物测定指标变化影响的规 律并不完全一致;三叶鬼针草根系形态结构（总根长、根总表面积、根体积等）变化趋势也不相同,即化感生物测定试 验培养基质的选择对试验结果产生显著影响,不同培养基质可能获得显著不同的试验结论。     

连作对不同抗性芝麻根系分泌物中酚酸类物质含量的影响及其化感作用

通过对芝麻花期根系分泌物中酚酸类物质含量在正茬和连作条件下的变化及其自毒作用的研究,初步探讨了3个不同连作抗性芝麻品种根系分泌物中具有化感作用的酚酸类物质。结果表明:水杨酸、柠檬酸和对羟基苯甲酸在3个芝麻品种根系分泌物中含量均较高;苯丙酸、苯甲酸和香豆酸分别在赣芝9号、金黄麻和玉山黑芝麻根系分泌物中含量也较高。与正茬条件下相比,在连作条件下,赣芝9号根系分泌物新检测到香草酸,金黄麻和玉山黑芝麻根系分泌物均新检测到丁香酸和苯丙酸;赣芝9号根系分泌物中柠檬酸、香豆酸、苯甲酸和丁香酸含量显著上升,金黄麻根系分泌物中水杨酸、对羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、柠檬酸、苯甲酸和香豆酸含量显著升高,玉山黑芝麻根系分泌物中阿魏酸、苯甲酸、水杨酸和绿原酸含量显著升高。对酚酸类物质的自毒作用进行生物检测,发现绝大多数酚酸对芝麻发芽表现出"低促高抑"现象。结合酚酸类物质在芝麻根系分泌物中的含量,认为香豆酸、柠檬酸和丁香酸是导致赣芝9号连作障碍的化感物质,苯丙酸、苯甲酸、水杨酸和丁香酸是导致金黄麻连作障碍的化感物质,水杨酸、苯丙酸和丁香酸是导致玉山黑芝麻连作障碍的化感物质。     

水稻对稗草化感作用的生物测定

通过云南地方稻黄壳糯、紫糯及野生稻S72,S37等抗稗草效果与化感水稻品种AC1423(国际水稻所)、P1312777(美国农业部水稻研究所)进行比较,盆栽试验和植株浸提液生物测定结果与丁草胺比较,结果表明采用除草剂进行参照可较好地排除水稻对杂草化感作用研究中的竞争作用。化感水稻及野生稻,盆栽试验中施用除草剂丁草胺175g／hm^2后,化感作用受到抑制;150mL蒸馏水提取25g新鲜叶片的水提液培养稗草,加入200mg／L丁草胺溶液后,对稗草根抑制效果表现显著的增效作用,尤其对芽明显。     

连作对不同抗性芝麻根系分泌物中酚酸类物质含量的影响及其化感作用

通过对芝麻花期根系分泌物中酚酸类物质含量在正茬和连作条件下的变化及其自毒作用的研究,初步探讨了3个不同连作抗性芝麻品种根系分泌物中具有化感作用的酚酸类物质。结果表明:水杨酸、柠檬酸和对羟基苯甲酸在3个芝麻品种根系分泌物中含量均较高;苯丙酸、苯甲酸和香豆酸分别在赣芝9号、金黄麻和玉山黑芝麻根系分泌物中含量也较高。与正茬条件下相比,在连作条件下,赣芝9号根系分泌物新检测到香草酸,金黄麻和玉山黑芝麻根系分泌物均新检测到丁香酸和苯丙酸;赣芝9号根系分泌物中柠檬酸、香豆酸、苯甲酸和丁香酸含量显著上升,金黄麻根系分泌物中水杨酸、对羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、柠檬酸、苯甲酸和香豆酸含量显著升高,玉山黑芝麻根系分泌物中阿魏酸、苯甲酸、水杨酸和绿原酸含量显著升高。对酚酸类物质的自毒作用进行生物检测,发现绝大多数酚酸对芝麻发芽表现出"低促高抑"现象。结合酚酸类物质在芝麻根系分泌物中的含量,认为香豆酸、柠檬酸和丁香酸是导致赣芝9号连作障碍的化感物质,苯丙酸、苯甲酸、水杨酸和丁香酸是导致金黄麻连作障碍的化感物质,水杨酸、苯丙酸和丁香酸是导致玉山黑芝麻连作障碍的化感物质。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下生菜幼苗生长和光合性能的影响

以生菜幼苗为材料,采用溶液培养,研究外源水杨酸(salicylic acid,SA)对不同浓度(50、100、150、200 mmol/L)NaCl胁迫下生菜幼苗生长和叶片光合特性的影响.结果表明,NaC1胁迫显著降低了生菜植株生长量、净光合速率、气孔导度、叶绿素含量,其中叶绿素a含量降低幅度最大;外源SA显著提高了盐胁迫下生菜幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度,增强了盐胁迫下生菜植株的光合能力,从而使植株生长量明显提高,有效增强了生菜的抗盐能力.     

转lrp基因生菜氨基酸营养分析

以转lrp(lysinc-rich protein gene)基因的转基因T_0和T_1代生菜为材料,非转基因生菜植株为对照,研究包括赖氨酸在内的所有氨基酸的变化情况.结果表明:lrp可以在生菜体内正常表达,在2个世代都可提高生菜中赖氨酸的含量,同时,其他必需氨基酸的含量并没有变化.     

不同形态氮素营养对生菜光合特性的影响

采用0: 100、10: 90、25: 75和50: 50(质量比)4种铵硝比的营养液,研究了其对生菜光合特性的影响.结果表明:在营养液中铵硝比为25: 75时,生菜的地上部生物量、SPAD值、净光合速率(Pn)及气孔导度(Gs)最高.随着NH 4-N比例的进一步增加,生菜的地上部生物量、SPAD值、净光合速率及气孔导度反而有所下降,表明适量增铵对生菜生长发育具有促进作用.不同铵硝配比对生菜胞间二氧化碳浓度(Ci)的影响与对SPAD值、净光合速率及气孔导度的影响相反.申选1号的光合特性对不同铵硝配比比耐热耐抽苔生菜敏感.     

The positive function of selenium supplementation on reducing nitrate accumulation in hydroponic lettuce (Lactuca sativa L.)

High nitrate(NO_3~- ) in vegetables, especially in leaf vegetables poses threaten to human health. Selenium(Se) is an important element for maintaining human health, and exogenous Se application during vegetable and crop production is an effective way to prevent Se deficiency in human bodies. Exogenous Se shows positive function on plant growth and nutrition uptake under abiotic and/or biotic stresses. However, the influence of exogenous Se on NO_3~- accumulation in hydroponic vegetables is still not clear. In the present study, hydroponic lettuce plants were subjected to six different concentrations(0, 0.1, 0.5, 5, 10 and 50 μmol L–1) of Se as Na2 Se O3. The effects of Se on NO_3~- content, plant growth, and photosynthetic capacity of lettuce(Lactuca sativa L.) were investigated. The results showed that exogenous Se positively decreased NO_3~- content and this effect was concentration-dependent. The lowest NO_3~- content was obtained under 0.5 μmol L–1 Se treatment. The application of Se enhanced photosynthetic capacity by increasing the photosynthesis rate(Pn), stomatal conductance(Cs) and the transpiration efficiency(Tr) of lettuce. The transportation and assimilation of NO_3~- and activities of nitrogen metabolism enzymes in lettuce were also analysed. The NO_3~- efflux in the lettuce roots was markedly increased, but the efflux of NO_3~- from the root to the shoot was decreased after treated with exogenous Se. Moreover, Se application stimulated NO_3~- assimilation by enhancing nitrate reductase(NR), nitrite reductase(Ni R), glutamine synthetase(GS) and glutamate synthase enzyme(GOGAT) activities. These results provide direct evidence that exogenous Se shows positive function on decreasing NO_3~- accumulation via regulating the transport and enhancing activities of nitrogen metabolism enzyme in lettuce. We suggested that 0.5 μmol L–1 Se can be used to reduce NO_3~- content and increase hydroponic lettuce yield.     

水稻化感作用研究的新进展

对近年来水稻化感作用研究的新进展,包括化感作用的生物测试、化感物质的分离和鉴定、化感作用机理、化感作用的遗传及其分子生物学研究进行综合论述和评价。并对今后水稻化感作用的研究提出建议。     

Selenium distribution and nitrate metabolism in hydroponic lettuce(Lactuca sativa L.): Effects of selenium forms and light spectra

A deficiency in selenium(Se) in the human diet is a worldwide problem. The intake of Se-rich vegetables can be a safe way to combat Se deficiency for humans. However, most leafy vegetables can accumulate a high content of nitrates, which poses a potential threat to human health. Light is an important environmental factor that regulates the uptake and distribution of mineral elements and nitrogen metabolism in plants. However, the effects of Se forms and light conditions, especially light spectra, on the uptake and translocation of Se and on nitrate reduction are poorly understood. In this study, lettuce(Lactuca sativa L.) was treated with exogenous Se applied as selenate(10 mmol L~(-1)) and selenite(0.5 mmol L~(-1)) and grown under five different light spectra: fluorescent light(FL), monochromatic red LED light(R), monochromatic blue LED light(B), and mixed red and blue LED light with a red to blue light ratio at 4(R/B=4), 8(R/B=8), and 12(R/B=12), respectively. The effects of light spectra and Se forms on plant growth, photosynthetic performance, Se accumulation and nitrate reduction were investigated. The results showed that the light spectra and Se forms had significant interactions for plant growth, foliar Se accumulation and nitrate reduction. The Se concentration and nitrate content in the leaves were negatively correlated with the percentage of red light from the light sources. Compared to Se applied as selenite, exogenous Se applied as selenate was more effective in reducing nitrate via promoting nitrate reductase and glutamate synthase activities. The lowest nitrate content and highest plant biomass were observed under R/B=8 for both the selenate and selenite treatments. The significant effect of the light spectra on the root concentration factor and translocation factor of Se resulted in marked variations in the Se concentrations in the roots and leaves. Compared with FL, red and blue LED light led to significant decreases in the foliar Se concentration. The results from this study suggest that the light spectra can contribute to Se distribution and accumulation to produce vegetables with better food quality.     

不同植物生长调节剂对莴苣愈伤组织的诱导与植株再生的影响

探讨了莴苣组织培养中不同植物生长调节剂对莴苣愈伤组织的诱导及植株再生的影响.试验结果表明,采用下胚轴为外植体进行愈伤组织诱导,MS 2,4-D 1.0 mg/L 6BA 0.5 mg/L NAA 0.1 mg/L有利于下胚轴愈伤组织的生成,诱导率达95%;MS 6BA 1.0 mg/L NAA 0.2 mg/L培养基有利于从愈伤组织上诱导出芽,诱导率可达100%;幼苗经1/2MS NAA 0.5 mg/L培养基诱导生根后成为完整的植株.     

Effects of Priming in Combination with Fungicides on Germination and Infestation of Lettuce (Lactuca sativa L.)

Two seed lots of lettuce (Lactuca sativa L.) cv. Krolowa Majowych were primed in polyethylene glycol (PEG) 8000 at -1.25MPa for 7 days in dark at 20℃. Two fungicide treatments combined with PEG were used to control fungi: 1) Funaben T (0.1%) and Apron 35 SD (0.02%) were added to -1.25 MPa PEG solution (PEG+F); 2) After seed priming and drying,Funaben T was mixed at 5 g kg-1 and Apron 35 SD at 1 g kg-1 of seeds (PEG then F dust). PEG, PEG+F and PEG then F dust treatments reduced significantly thermodormancy and increased the seed germination at 35℃ in both lots. PEG then F dust treatment had the best effect on reducing seed thermodormancy at 35℃, and increased seed germination to 64.5% in lot 1 and 72.0% in lot 2 compared to 0 in untreated. PEG and PEG then F dust treatments have accelerated germination speed at 20 and 15℃ in both lots. There was a significant reduction in seed infestation in which the seeds were treated with PEG+F and PEG then F dust compared to untreated seeds and PEG primed seeds. PEG priming enhanced seed infestation considerably by Alternaria alternata, Penicillium spp., Rhizopus spp. and Ulocladium spp. Mycological analysis showed higher frequency of Alternaria alternata and Ulocladium spp. in untreated seeds at 20℃. Priming in combination with fungicides significantly alleviated the infestation of fungi, especially Alternaria alternata infestation.     

镉胁迫对莴苣幼苗生长和光合性能的影响

采用笋王一号莴苣通过营养液水培试验,研究Cd不同浓度(1、5、10、50、100 μmol/L)胁迫对莴苣幼苗生长和叶片光合特性的影响,结果表明,在Cd胁迫下,除1 μmol/L Cd胁迫外,莴苣幼苗的生物量和相对生长率受到不同程度的抑制.1 μmol/L Cd对莴苣幼苗叶片中叶绿素含量具有轻微的促进作用,随着Cd浓度的增加,叶绿素含量逐渐降低,但是Cd胁迫对叶绿素a(Chla)的影响大于叶绿素b(Chlb).幼苗的净光合速率随着Cd胁迫浓度的增加也表现出"低促高抑"效应,气孔导度和蒸腾速率的变化趋势与净光合速率一致,胞间CO2浓度变化趋势与净光合速率则相反.     

聚乙二醇模拟干旱胁迫对散叶生菜种子萌发的影响

[目的]以聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,探讨不同程度干旱胁迫对散叶生菜种子萌发的影响.[方法]以3种遗传背景不同的散叶生菜为材料,采用浓度分别为0 g/L、50 g/L、100 g/L、150 g/L、200 g/L、250 g/L、300 g/L的PEG 6000模拟干旱胁迫,分别测定其发芽率、发芽势、根长、芽长.[结果]生菜种子在不同浓度PEG 6000溶液的处理下,发芽率、发芽势、根长、芽长等各指标均受到了不同程度的抑制作用,且随PEG 6000的质量浓度不断增大,其各项指标均呈现下降趋势.在PEG 6000浓度为200 g/L时,各品种散叶生菜的发芽率均在85％以上,相对发芽率在90％以上,与对照组相比下降程度在10％以内;三个品种‘大速生’、‘辛普森’、‘玻璃脆’的发芽势较对照组分别降低了3％、3％、33％;平均根长分别下降0.3cm、1.12 cm、1.1cm;平均芽长与对照组相比分别下降了51％、58％、56％.[结论]PEG 6000的浓度为200 g/L时,对三种散叶生菜种子萌发的差异影响最大;3个品种中‘大速生,和‘辛普森’的耐旱性较好,‘玻璃脆’的耐旱性相对较弱.