喜树水培体系中喜树碱、羟基喜树碱及其他组分的初步鉴定

为初步建立喜树水培体系并确定从其根系分泌物中提取喜树碱和羟基喜树碱的可行性,以喜树为研究对象,采集喜树幼苗,进行无土水培。利用高效液相色谱(HPLC)和气质联用(GC-MS)技术鉴定分析根系泌物中的喜树碱、羟基喜树碱以及其他成分。结果表明,喜树在水培体系中能够正常生长,根系发达,根系分泌物中存在一定含量的喜树碱、羟基喜树碱以及邻苯二甲酸二丁酯等化感物质。     

紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估中两种提取方法的比较

【研究目的】为了寻找一种能够快速,有效捕获紫茎泽兰活体释放的根系分泌物的方法。【方法】本文分别采用水培提取法和循环水-树脂吸附法提取,比较评估了紫茎泽兰根系分泌物对紫花苜蓿的化感潜势。【结果】水培提取法和循环水-树脂吸附法获得的根系分泌物对苜蓿根长和芽长均有显著的抑制作用。其中,水培提取法获得的根系分泌物对紫花苜蓿发芽率、发芽速率、根长和芽长的化感指数分别为-0.18、-0.31、-0.21和-0.30,而循环水-树脂吸附法获得根系分泌物对紫花苜蓿发芽率、发芽速率、根长和芽长的化感指数分别为-0.28、-0.32、-0.24和-0.53。【结论】两种方法对紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估结果无明显影响,但与循环水-树脂吸附法相比,水培提取法操作简便、快速、且受环境干扰小,故更适合于紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估的研究。     

不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用研究

研究不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用,为解决辣椒连作障碍提供理论依据。通过水培和砂培两种方法收集辣椒根系分泌物,并采用生物检测研究其化感自毒作用。研究结果表明,水培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,浓度为30 g?L-1的抑制作用最强,且热辣2号根系分泌物对种子萌发的化感效应大于中椒105,但中椒105根系分泌物对幼苗生长的化感效应大于热辣2号;砂培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的升高而增强,30 g?L-1的根系分泌物的抑制作用最强,热辣2号根系分泌物的化感综合效应高于中椒105。辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有化感自毒作用,因此,可以间接判定辣椒连作根系分泌物的逐年累积能产生自毒作用,可能是导致连作障碍的重要原因。     

不同方法收集辣椒根系分泌物化感自毒作用研究

研究不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用,为解决辣椒连作障碍提供理论依据。通过水培和砂培2种方法收集辣椒根系分泌物,并采用生物检测研究其化感自毒作用。研究结果表明:水培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,浓度为30 g/L的抑制作用最强,且‘热辣2号’根系分泌物对种子萌发的化感效应大于‘热甜5号’,但‘热甜5号’根系分泌物对幼苗生长的化感效应大于‘热辣2号’;砂培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的升高而增强,30 g/L的根系分泌物的抑制作用最强,‘热辣2号’根系分泌物的化感综合效应高于‘热甜5号’。辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有化感自毒作用,因此,可以间接判定辣椒连作根系分泌物的逐年累积能产生自毒作用,可能是导致连作障碍的重要原因。     

连作大豆生产的为害及防御措施

连作障碍是作物栽培中的一种普遍存在的问题,探讨连作导致大豆减产的因素及解决连作带来的生产障碍问题,已成为国内外研究关注的焦点。根系分泌物是植物在生长过程中通过根的不同部位向基质（土壤、营养液等）中溢泌或分泌的一组种类繁多的物质。阎吉昌指出,在连作大豆体系的研究中存在很多不足之处,例如对化感物质作用的选择性和专一性、对同一植物化感物质高浓度和低浓度时作用产生的差异化感物质多种成分之间产生的复合效应等。     

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。     

陆地棉根系分泌物对黄萎病菌生长发育的影响

以不同抗黄萎病性的6个陆地棉品种(系)为材料,研究陆地棉根系分泌物对黄萎病菌生长发育的影响.结果表明,感病品种根系分泌物中氨基酸种类和数量显著多于抗病品种.与感病品种相比,抗病品种根系分泌物中缺少天门冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和脯氨酸等9种氨基酸,而精氨酸又是抗病品种所特有的.二类品种根系分泌物中糖类物质种类差别不大,但感病品种根系分泌物中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量均显著高于抗病品种.研究结果还表明,抗病品种根系分泌物可有效地抑制黄萎病菌孢子的萌发和菌丝的生长,而感病品种根系的分泌物则促进黄萎病菌的生长.     

植物根系分泌物研究综述

根系分泌物是植物体通过地下部分和环境之间进行物质、能量以及信息传递的重要媒介。有关根系分泌物收集方法、成分种类鉴定、作用等方面的研究是植物营养、植物次生代谢、环境修复等研究的核心内容。文章针对上述内容结合近些年的研究报道,归纳了根系分泌物的作用及影响因素,综述了植物根系分泌物的收集、分离、纯化以及种类成分鉴定方面的研究进展,以期为根系分泌物的系统研究提供借鉴和参考。     

西北干旱荒漠区植物化感作用研究进展

为探明荒漠生态系统中植物之间的化感作用,首次对近年来该领域所取得的研究成果、已报道的化感植物、化感物质以及化感物质释放途径等进行总结,认为：（1）中国有关荒漠植物化感作用的研究才刚刚起步,在该区菊科、豆科、蔷薇科、玄参科、禾本科等科属中发现具有化感潜势的植物。（2）荒漠植物化感物质释放的途径以自然挥发为主,这主要与其生长环境有关,鉴定出的化感物质有生物碱、黄酮类、萜类等化合物。（3）最后指出荒漠生态系统中化感植物研究存在的关键问题,对确定合理的荒漠植物保护措施及荒漠化综合治理提供理论依据和实践价值。     

人参根系分泌物对种子萌发的自毒效应

采用浸种培养的方法,将人参根系分泌物组分为:苯甲酸、邻苯二甲酸二异丁酯、丁二酸二异丁酯、棕榈酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,稀释成1.00、0.10 mg/L和0.01 mg/L水溶液,在培养皿中培养人参种子特定时间后,测量种子胚根及胚轴长度,研究不同化感物质对人参种子萌发的自毒效应.研究发现,苯甲酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷在1.00 mg/L时对胚根生长有显著抑制作用,棕榈酸在该浓度对胚轴生长的抑制作用达极显著水平;邻苯二甲酸二异丁酯在0.10mg/L时对胚根生长表现轻微促进作用;除2,2-二(4-羟基苯基)丙烷外的4种物质在该浓度下对胚轴生长有抑制作用,苯甲酸和邻苯二甲酸二异丁酯在0.01 mg/L时对胚轴生长表现轻微促进作用,棕榈酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷表现轻微抑制作用.结果表明,根系分泌物的化感效应与化感物质的种类及浓度表现明显相关性,苯甲酸、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷和棕榈酸对人参种子胚根或胚轴生长有较强化感效应.根系分泌物中酚酸和有机酸类化合物加速了人参连作障碍的形成.     

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展

为揭示植物与土壤微生物之间互作关系的途径与机制,综述了根际有益微生物对植物生长发育的促进作用以及植物根际分泌物对土壤微生物的影响这2个方面的研究进展,主要分述了根际促生微生物PGPM对植物生长发育的促进作用;生防微生物BCA对植物生长发育的促进作用;根系分泌物的组成;根系分泌物的功能;根系分泌物影响土壤微生物的途径等方面的内容。指出植物与土壤微生物之间互作关系机理的研究还不够深入,对PGPM菌株的筛选和适应能力的研究,生防微生物的生态适应性及对靶标病原菌的作用机制研究,对根系分泌的分离鉴定方法的优化及化感作用途径等需要更深入探究。今后应加大现代分子生物学技术在相关研究中的应用,将分子生物学技术与传统培养方法相结合,进一步揭示植物与土壤微生物之间的互作关系。     

不同环境因子对紫茎泽兰根系分泌物化感作用的影响?

以紫茎泽兰为供试材料,采用生测的方法,研究了不同环境条件下根系分泌物的化感作用,同时以没有处理的苗期的紫茎泽兰为对照,采用循环法和气质色谱联用技术,收集并分析了紫茎泽兰根系分泌物的组分和含量,探讨苗期紫茎泽兰不同环境条件下根系分泌物的差异。实验结果表明：自然条件和1000mg/kg浓度下,根系分泌物对旱稻的化感作用不明显,经蚜虫取食和农药处理的处理后,紫茎泽兰的化感作用会显著增强。GC-MS鉴定结果显示,物理损伤、农药处理和昆虫取食条件下,紫茎泽兰的根系分泌物主要化学物质种类组成相似,以酮类和酯类为主,主要化学物质含量具有差异性,主要化学物质含量的改变可能也是化感作用改变的原因     

16种园林植物不同器官的化感活性

【研究目的】 测定16种园林植物不同器官对受体植物生菜和反枝苋的化感活性;【方法】琼脂混粉法;【结果】在10 g?L-1的粉末添加浓度下,所有的供试植物器官粉末均对两种受体植物幼苗的生长产生了明显的抑制作用,且对胚根生长的抑制明显高于对胚轴生长的抑制。其中观赏桃的茎、桑树的根、紫叶小蘖的叶、金银木的果实、鸢尾的叶以及复羽叶栾树的花等器官表现出的活性最高。【结论】结果表明上述植物器官具有高化感活性。     

紫花苜蓿根系分泌物的鉴定

为了探讨紫花苜蓿化感效应及干旱条件下化感与水分竞争的关系,运用二氯甲烷分离提取紫花苜蓿根际土里所含根系分泌物,并用气相色谱和质谱联合仪(GC-MS)进行了鉴定。对典型分泌物羟基苯甲酸的生物学效应进行了测试,结果表明：紫花苜蓿根际土所含分泌物有各种直链烷烃、环烷烃、烯烃、醇类、甲基苯硫酚、酚类苯、酯类、杂环苯胺、萘胺、酚酸和稠环芳香族化合物。高浓度羟基苯甲酸对砂培小麦发芽率的抑制大于对芽干重的抑制。在供水不足时,无论单播还是混播,小麦生长均受到抑制,竞争大于化感作用。供水充足时混播较单播有利于小麦生长,间作对小麦生长各项收获指标的化感正效应大于单作。干旱胁迫环境苜蓿与小麦间作,竞争大于化感作用。     

VIGS沉默CaCYC1基因对喜树叶片中喜树碱合成的影响

喜树是一种具有药用价值的木本植物,其主要次级代谢产物喜树碱具有良好的抗癌功效。本研究主要通过病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术对喜树碱生物合成途径中的关键酶基因CaCYC1环烯醚萜合酶(Camptotheca acuminata iridoid synthase,CaCYC1)进行瞬时沉默,进而研究该基因对喜树碱生物合成的影响。以喜树叶片总RNA为模板,通过RT-PCR技术克隆CaCYC1基因片段并构建TRV-VIGS重组质粒,转化农杆菌GV3101后侵染喜树叶片,培养20 d后利用qRT-PCR与HPLC技术分析沉默对CaCYC1基因转录水平及喜树碱合成的影响。结果表明:与对照组相比,实验组中CaCYC1基因的相对表达量显著下降49%,叶片中喜树碱的积累量显著下降35%。上述结果表明,本研究所构建的由TRV介导的VIGS体系可有效沉默内源基因的表达,CaCYC1基因可正向调控喜树叶片中喜树碱的生物合成。     

Assessing Allelopathic Index for Estimating Allelopathic potential of Ajowan Extracts

Allelopathy is a procedure in which secondary metabolites are produced by plants. Some plants may beneficially or antagonistically affect other plants through allelochemical compounds which may be released directly or indirectly from live or dead parts and cause allelopathic and phytotoxic effects. The aim of the present study was to investigate the allelopathic possibility of ajowan (Carum copticum) extracts in different concentrations on morphological indices (germination and growth) of wheat (Triticum sativum), barley (Hurdeum vulgare), corn (Zea maize S.C 704), and safflower (Carthamus tinctorius L.) seedlings as proceeding crops and to develop a comprehensive formula for measuring the negative and positive effects of allelochemicals on growth indices such as shoot and root length, as well as the germination percentage on donor plants. It was demonstrated that increasing concentrations of ajowan extracts significantly decreased the Allelopathic Index, percent of germination, and other growth related indices of all seedlings. Based on the proposed Allelopathic Index of experimental plants, it was revealed that ajowan has posed a higher risk to corn and barley especially at the early stages of the growing cycle, while safflower and wheat indicated more tolerance to growth inhibition effects of ajowan in rotational sequence.     

薇甘菊化感自毒作用及其生态学意义

化感自毒作用是同种植物个体之间的一种化学作用,是植物经过长期适应环境和进化选择而获得的一种种内有序竞争机制.依次用正己烷、乙酸乙酯、乙醇三种有机溶剂和水分别对薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K)地表茎叶和地下根系进行梯度提取并配制成一定质量浓度的营养液,后采用营养液扦插法培养薇甘菊幼苗,12 d后测其生长情况.结果表明:薇甘菊不同部位的不同溶剂提取物对其幼苗生长的抑制作用存在差异,但茎叶和根系的不同溶剂提取物对其幼苗生长的综合抑制效应对应一致,幼苗受抑制程度均为:乙酸乙酯>乙醇>水>正己烷.薇甘菊不同部位的不同溶剂提取物对其幼苗新生根长、新生株高和新增鲜质量之间的抑制率存在差异,三者受抑制程度总体表现为:新生株高>新生根长>新增鲜质量;且地表茎叶不同溶剂提取物对其幼苗生长的抑制作用强于其对应的根系提取物.     

Biological Activity and Quantification of Suspected Allelochemicals from Alfalfa Plant Parts

Autotoxicity restricts reseeding of alfalfa (Medicago sativa L.) after alfalfa until autotoxic chemical(s) breaks down or is dispersed into external environments. A series of aqueous extracts from leaves, stems, roots and seeds of alfalfa ‘Vernal’ were bioassayed against alfalfa seedlings of the same cultivar to determine their autotoxicity. The highest inhibition was found in the extracts from the leaves. Extracts at 40 g dry tissue l^?1 from alfalfa leaves were 15.4, 17.5 and 28.7 times more toxic to alfalfa root growth than were those from roots, stems and seeds, respectively. A high‐performance liquid chromatography (HPLC) analysis with nine standard compounds showed that the concentrations and compositions of allelopathic compounds depended on the plant parts. In leaf extracts that showed the most inhibitory effect on root growth, the highest amounts of allelochemicals were detected. Among nine phenolic compounds assayed for their phytotoxicity on root growth of alfalfa, coumarin, trans‐cinnamic acid and o‐coumaric acid at 10^?3 m were most inhibitory. The type and amount of causative allelochemicals found in alfalfa plant parts were highly correlated with the results of the bioassay, indicating that the autotoxic effects of alfalfa plant parts significantly differed.     

木本植物化学控根技术研究进展

为了研究化学控根在容器育苗中的作用，总结了化学控根的研究进展、原理、技术与方法，分析了化学控根的目的是防止栽培于容器中的苗木根系产生畸形。指出化学控根剂可以防止根系缠绕和生长畸形，进而提高根系对水分和养分的吸收，提高苗木的成活率并促进后期生长。目前常用的化学控根试剂主要是铜(Cu)试剂和锌(Zn)试剂，还有氟乐灵、乙烯磷以及生长调节剂等。通过分析，我们认为目前化学控根主要应用于木本植物的容器育苗，木本植物主根较为发达，化学控根是有效控制木本植物容器苗根系发育的主要手段之一，对提高苗木质量具有重要研究意义。