广东水稻品种(品系)的化感作用及与农艺性状相关性研究

通过高效液相色谱 (HPLC)技术分析了9个审定水稻品种和14个品系的化感能力,同时通过大田试验对其农艺性状进行了考察。结果表明 :9个水稻品种均具有较高的化感系数,相关分析表明,化感系数与任何农艺性状均无显著相关,这意味着在抑草育种中利用HPLC技术的重要性     

土壤微生物对长雄野生稻及其化感潜力后代抑草作用的影响

明确土壤微生物对化感作物田间抑草作用的影响及其机制,对农田杂草绿色防控具有重要意义。长雄野生稻(Oryzalongistaminata)是培育化感水稻的优良抗原,然而目前尚不清楚土壤微生物对该野生稻及其后代化感抑草作用的影响。本试验以非化感亚洲栽培稻(RD23)作为参照,通过温室盆栽试验对比研究了土壤微生物对长雄野生稻及其中化感潜力后代(RL169)的抑草效应,并分析了与其共培稗草的根际土壤微生物群落结构特征和对稗草养分吸收与利用的影响。结果表明:1)土壤微生物显著增强了长雄野生稻及其化感后代(RL169)的抑草效应(P<0.05),而对非化感亚洲栽培稻(RD23)则无明显影响;方差分析表明,土壤微生物、根系分泌物和不同化感潜力水稻互作(土壤微生物×根系分泌物×不同化感潜力水稻)对稗草的株高、根长和生物量具有显著影响(P<0.05)。2)长雄野生稻及其化感后代(RL169)改变了稗草根际土壤微生物的群落结构,降低了稗草根际土壤细菌的多样性水平和丰富度,与其共培稗草的根际细菌在科、属和种水平的数量显著低于非化感亚洲栽培稻(RD23)处理组(P<0.05)。3)长雄野生稻...     

化感水稻抑草作用的根际生物学特性与研究展望

当前水稻化感作用研究主要集中在其遗传生理与分子生态特性和水稻化感物质的分离鉴定及其抑草作用的根际生物学过程与机制两方面。水稻化感作用是个可遗传的数量性状,控制该性状的QTL主要定位在第2、第3、第8、第9、第10染色体上,并存在显著的QTL上位性作用及其与环境的互作效应,但未见控制化感作用性状的QTL遗传信息与何种化感物质的产生紧密相关的研究报道。从现有水稻化感物质的分离鉴定结果看,水稻化感物质可分为三大类,即酚酸类、萜类和黄酮类物质。这三类物质对靶标植物(稗草)均有抑制作用,但酚酸类物质起化感抑草作用的有效浓度较另两类物质的高,且从土壤中检测到的浓度比室内测定的化感抑草作用有效浓度低得多。因此,酚酸类物质是否是一类化感物质经常遭到一些学者的质疑。然而,也有研究结果表明,逆境引起的水稻化感作用潜力增强与其合成酚酸类物质的基因表达增强以及所合成的该类物质分泌释放到根际土壤中的量增多有关。当抑制化感水稻的PAL-2-1基因表达后,其酚酸类物质含量降低,根际微生物数量也随之减少,其中黏细菌属的细菌丰度明显降低,化感抑草效果下降,因而认为在田间条件下化感水稻PAL-2-1基因调控其酚酸类物质合成,经根系分泌进入根际土壤后引起根际特异微生物的趋化性聚集,在这一过程中,释放的根系分泌物可能被土壤中存在的多样性微生物所降解,从而降低其在土壤中的浓度,但正是通过土壤微生物的降解与转化作用,引发了化感物质与根际微生物的藕合效应,并由此产生了水稻化感抑草现象。因此,深入研究这一根际生物学过程对于最终揭示水稻化感作用机理有着极其重要的理论与实际意义。     

OsMYB调控化感水稻酚酸类物质合成及其抑草作用

基因表达调控是水稻化感作用形成的重要基础。本研究对化感水稻PI312777(Oryza sativa L.)的Os MYB(CT829537)基因分别进行过表达(overexpression,OE)和RNA干扰(RNAi),再与稗草(Echinochloa crusgalli,BYG)共培养,以野生型PI312777为对照。结果发现,与稗草共培养下CT829537-OEPI312777的酚类代谢关键酶基因表达上调,根系及其水培液中的总酚酸浓度增加,抑草能力增强;相同处理下CT829537-RNAi PI312777则相反,其酚类代谢关键酶基因较野生型植株表达下调,总酚酸浓度降低,抑草能力下降。这表明Os MYB(CT829537)通过调节化感水稻的酚酸类物质合成进而影响其抑草能力。     

一株抑草真菌发酵液中的抑草成分分析

为了鉴定从桉树根际筛选到的微生物的抑草潜力和抑草成分,以桉树根际土壤中筛选到的一株真菌为材料,利用生物测试验证菌株发酵液的抑草潜力,利用GC-MS对菌株发酵液抑草成分进行验证。结果表明,不同浓度菌株发酵液对稗草的根长、株高和干重都有显著的抑制作用,对稗草根长抑制率最大为稀释50倍时,抑制率为7.55%;对稗草株高和干重抑制率最高为原液,抑制率分别为56.53%和25.46%。GC-MS鉴定共检测到86个物质,含氮化合物最多,占59.10%,其次为羧酸及酯类化合物,占19.26%。抑草物质生物测试结果表明,邻香豆酸、柠檬醛和胡椒碱在低浓度时对莴苣的根长和株高都有很强的抑制作用。表明该菌株能够产生多种化感物质的结构类似物,使得菌株发酵液具有很强的抑草作用,具有开发为微生物除草剂的潜力。     

化感水稻不育系‘化57S’田间抑制稗草能力表现评价

评价化感水稻不育系‘化57S’田间抑制稗草能力及稳定性表现及探究其在育种上的研究利用前景。以‘PI312777’和‘化感稻3号’为对照,分3期播种,对5个抑草性状及其稳定性表现进行分析。‘化57S’在3个播期中均表现出良好的抑制稗草能力,其灌浆期抑草率3个播期平均值介于对照‘PI312777’和‘化感稻3号’之间,且差异不显著,其余4个抑草性状在3个播期也均与对照差异不显著;‘化57S’灌浆期抑草率、稗草平均株高和稗草单株干物重3个抑草性状的稳定性均优于2个对照,其中灌浆期抑草率稳定性最好,变异系数仅为4.51%,可作为初步评价‘化57S’化感潜力的一个指标;相关性分析表明,化感作用和竞争作用共同决定化感稻田间整体抑草效果,化感作用主要是抑制稗草萌发,竞争作用既抑制影响稗草存活率又抑制存活稗草的生物量积累、但两者之间相关不明显。化感水稻不育系‘化57S’是一个田间抑制稗草能力较好且部分抑草性状稳定性好的化感稻材料,初步显示出具有良好的研究利用前景。     

空心莲子草化感效应的初步研究

测定空心莲子草(Alternanthera philoxeroides Griseb)地上部和地下部水浸提液对小麦和油菜种子萌发、幼苗生长和一些生理过程的影响,研究空心莲子草的化感作用及其机理。结果显示,空心莲子草水浸提液对小麦种子萌发过程的影响主要表现在延迟发芽,而对最终萌发率影响不大;在油菜种子的萌发过程中,高浓度的水浸提液延迟了种子发芽,同时影响最终萌发率;在低浓度空心莲子草水浸提液的影响下,小麦幼苗植株生长增加,高浓度地下部分水浸提液则抑制了小麦幼苗根和苗的生长;在油菜幼苗的生长过程中,空心莲子草水浸提液均抑制了油菜幼苗的生长;另外,空心莲子草水浸提液处理过程中,小麦和油菜体内的超氧化物歧酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性均有显著变化。     

空心莲子草提取液对蔬菜种子的化感作用研究

采用空心莲子草为供体,以大豆、芹菜、韭菜为受体,运用培养皿滤纸法研究空心莲子草水提取液对蔬菜种子萌发率的影响,探讨空心莲子草的化感作用.结果表明,空心莲子草根、茎不同浓度(0.025、0.05、0.1 g/mL)水提取液对3种受试蔬菜种子萌发率具有不同程度的抑制作用,且浓度为0.1 g/mL时抑制作用最强.就同一浓度而言,根水提取液处理对种子的抑制作用大于茎提取液.     

不同浓度的辣椒化感物质对莴苣化感效应研究

以莴苣为试材,通过辣椒植株水浸液、水浸液醇溶组分和根系分泌3种方法收集化感物质,研究了不同浓度的化感物质对莴苣的化感效应。结果表明,3种方法收集的化感物质对莴苣均表现为高控低促的化感浓度效应,并且对根部生长的影响远大于地上部,不同生长时期的莴苣对化感物质的敏感度不同,苗期比发芽期敏感。     

不同品种油葵水浸提液对3种药用甘草化感效应的研究

为探讨油葵对甘草潜在的化感作用,选择矮大头(567 DW)、矮早丰(BKZ 9806)、新葵4号以及新葵6号等不同品种油葵和3种药用甘草为研究对象.用油葵根、茎、叶等器官不同浓度的水浸提液分别处理乌拉尔甘草、胀果甘草和光果甘草的种子和幼苗,比较0,25,50 mg/mL 3个浓度的水浸提液对3种甘草种子萌发和幼苗生长影响格局的差异.结果表明,不同油葵品种、不同油葵器官的水浸提液的化感效应不尽相同,矮大头浸提液对胀果甘草的种子萌发和幼苗生长均无明显抑制作用,并且其根的提取液显著促进了根的生长,在25,50 mg/mL浓度下分剐比ck高出26％和37％(p＜0.05),RI分别为0.21和0.27.根据本实验结果,在生产实践中建议选用矮大头与胀果甘草进行套种,可望能提高种植收益.     

黄土丘陵区油松根际土化感效应研究

通过生物测定法研究油松根际土对不同物种的化感效应,以期为油松林的乔灌草复合提供科学依据。设定油松根际土化感效应研究的质量浓度分别为0.5、1、3、5、7、10 mg/m L,测定提取液对油松、刺槐、侧柏、胡枝子、绣线菊、冰草、紫花苜蓿发芽与生长化感效应。结果显示:在所有研究浓度下,油松根际土对刺槐、紫花苜蓿呈抑制效应,且随浓度的加大抑制效应不断加强;对侧柏起促进作用;油松根际土对油松、胡枝子、绣线菊、冰草的化感效应呈低浓度促进、高浓度抑制。因此,从油松根际土化感效应的角度考虑,在油松林营造乔灌草复合植被时,应优先考虑侧柏,慎重选择刺槐、紫花苜蓿,选择复合胡枝子、绣线菊、冰草时应该注意油松林的间伐以及间作的密度。     

空心莲子草浸提液对烟草种子萌发的化感作用研究

通过用空心莲子草根浸提液(4、0.8、0.4、0.08 g/L)处理烟草种子K326,并与蒸馏水对照相比,发现在4、0.8、0.08g/L 3个浓度的处理下烟草种子的萌发都得到了不同程度的促进,尤以0.08 g/L的促进效果最明显.用根状茎浸提液(4、0.8、0.4、0.08g/L)分别处理烟草种子K 326,与对照相比,4g/L浓度根状茎浸提液的处理对烟草种子的萌发表现出明显的抑制作用,廷缓了种子萌发达到最大值的时间,而其他3个浓度则表现出不同程度的促进.在4、0.08 g/L浓度根浸提液处理下,烟草种子的发芽率、发芽指数都显著高于对照.在0.08 ～4 g/L浓度范围内,促进效果:根浸提液＞根状茎浸提液.     

不同有机酸对加工番茄种子萌发的化感效应

采用发芽试验研究了前人从番茄内检测出的3种有机酸对加工番茄种子萌发及胚根生长的化感效应。结果表明:邻苯二甲酸、苯甲酸和肉桂酸均抑制了加工番茄不同品种种子的萌发,表现在萌发率、胚根长较对照均有所降低,差异达到显著或极显著,而且随有机酸浓度的增加,这种抑制程度也逐渐增强。通过3个加工番茄品种种子的萌芽率和胚根长度综合来看,3种有机酸对加工番茄品种新引98-1的抑制作用最强,其次是里格尔87-5和新番4号,这可能和种子本身的抗性有关。     

三裂叶蟛蜞菊对水稻化感作用的初步研究

三裂叶蟛蜞菊（Wedelia trilobata L.）是华南地区的重要杂草和园林绿化植物。本文研究了三裂叶蟛蜞菊水提液对水稻（Oryza sativa L.）种子萌发和植株生长过程中一些生理过程的影响。结果表明,三裂叶蟛蜞菊各水提液浸种显著抑制了水稻萌发种子的α-淀粉酶活性和过氧化物酶活性,提高了质膜透性,进而使其活力和呼吸速率显著     

不同辣椒品种的化感作用研究

以莴苣为受体材料，通过生物测定法，研究了17份辣椒品种的化感作用。结果表明，不同品种的辣椒浸提液均抑制了莴苣种子的发芽，但对莴苣幼苗生长的影响不同；不同辣椒品种间化感作用差异较为明显，并通过隶属函数值的大小，筛选出化感作用最大的辣椒品种为G26，化感作用最小的辣椒品种为G15。     

水稻品种抗旱性比较研究

本试验采用覆草保墒旱作的方法，直接以产量作为鉴定品种耐昌性指标，结果认为协A9019，华安3号，协优57，2301S／H7058和丰两优1号等五个品种优于汕优63旱作，考虑品质因素，协优63，中籼898亦可替代汕 优63进行水稻旱作。     

扁穗牛鞭草对红三叶化感作用研究

以红三叶种子为受体,对比研究了扁穗牛鞭草根、茎和叶水浸液,不同处理浓度的化感作用.结果表明:扁穗牛鞭草根、茎和叶水浸液对红三叶种子萌发和幼苗生长较对照均表现出相同的趋势,即随着水浸液浓度的增加,4个所测指标所受的抑制作用均有所增强,而在相同的处理浓度下,红三叶种子萌发及幼苗生长对扁穗牛鞭草不同部位水浸液的敏感程度为叶最敏感,茎次之,根最不敏感.与对照相比,所有部位的扁穗牛鞭草水浸液对红三叶幼苗根系相对电导率和丙二醛含量均呈递增趋势,而对抗氧化酶(POD、SOD、ASA-POD)活性均呈递减趋势,并且在同一浓度下,扁穗牛鞭草水浸液对红三叶幼苗根系生理指标的影响强度顺序也为叶＞茎＞根.     

OsPAL2;3对水稻化感抑制稗草能力的调控作用

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonia-lyase,PAL,EC4.3.1.5)是调控酚酸类化感物质合成的关键酶。PAL在水稻中为多基因家族,化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont中,相同PAL基因成员的启动子组成序列均存在差异,并以OsPAL2;3、OsPAL2;4基因启动子序列的差异最大,且PI321777的OsPAL2;3基因启动子的驱动活性高于Lemont。过表达OsPAL2;3基因,使PI312777和Lemont的抑草率分别提高11.11%和5.56%。过表达OsPAL2;3同时增强OsPAL2;3、OsC4H、OsCCA、OsCOL、OsOMT等基因的表达,增加水稻的原儿茶酸和香草酸含量。Co-IP结合质谱鉴定结果显示, OsPAL2;3蛋白与转酮醇酶、碳酸酐酶、果糖二磷酸醛缩酶、ATP合酶α亚基、ATP合酶β亚基等相互作用,调控水稻的苯丙氨酸代谢途径。本研究表明,OsPAL2;3的转录水平高低是P1312777和Lemont化感抑草能力差异的原因之一;OsPAL2;3与多个蛋白互作共同调控酚酸类化合物合成,该基因可用于提高水稻化感抑草能力的育...     

半夏提取物对3种杂草的化感效应

采用生物测定方法,研究了半夏提取液对巴天酸模、反枝苋、灰绿黎发芽率、根长、芽长、千重的影响.结果表明,不同浓度半夏提取物对受体有不同的化感效应,不同的半夏提取物对巴天酸模、反枝苋、灰绿藜的发芽率、根长、千重化感达到了显著水平,尤其是对巴天酸模.但对3种杂草茎长化感作用不显著.     

槲蕨水提物对3种杂草的化感效应研究

以槲蕨(Drynaria fortunei (Kunze)J.Sm)为供体植物,分别以黑麦草(Lolium perenneL.)、紫花苜蓿(Medicago sativa Linn.)和紫云英(Astragalus sinicus)为受体,研究不同浓度槲蕨水提物对3种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用.取槲蕨新鲜叶制成0.5 g/mL的水提液,分别用浓度为0、0.1、0.25、0.5 g/mL的水提液来培养3种杂草(黑麦草、紫花苜蓿和紫云英)种子,统计种子萌发率及测量幼苗长度.结果表明:不同浓度的槲蕨水提物对黑麦草、紫花苜蓿和紫云英的发芽率及幼苗生长有显著的抑制效应,但不同浓度水提物对不同杂草的影响存在差异,3种杂草对槲蕨水提物敏感性大小顺序为黑麦草＞紫花苜蓿＞紫芸英.说明槲蕨可作为一种生物除草剂资源加以利用.