大蒜根系分泌物化感作用及化感物质的比较

【目的】利用生物测定和GC-MS分析方法,研究大蒜根系分泌物的化感作用及化感物质。【方法】采用琼脂培和砂培2种栽培方式收集大蒜根系分泌物,分别采用乙醚、乙酸乙酯、三氯甲烷和正丁醇4种有机溶剂进行萃取分离,对各有机溶剂萃取液进行萝卜种子发芽试验,确定出强化感作用组分,并对其成分进行GC-MS分析。【结果】各有机溶剂萃取液的化感作用强弱顺序依次为：乙酸乙酯萃取液>三氯甲烷萃取液>正丁醇和乙醚萃取液,初步确定大蒜根系分泌物中的化感物质为2,6-二异丙基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚和二烯丙基二硫醚。【结论】2种栽培方式收集的大蒜根系分泌物的乙酸乙酯组分中的成分相似,但在含量上差异较大,表现为砂培>琼脂培。     

火柴头根系分泌物的化感效应

在农田生态系统中,作物晚发弱苗的部分原因是杂草向作物生长周围环境释放化感物质。本研究以疏水性根渗出液连续收集法 (CRETS)收集火柴头根系分泌物,在室内采用培养皿滤纸和砂培法分别研究了火柴头根系分泌物对4种常见农作物种子萌发、幼苗生长的化感作用。结果表明：火柴头根系分泌物对高粱、玉米、绿豆和油菜具有不同程度的化感效应,化感效应响应强度由强到弱的顺序为：油菜>玉米>绿豆>高粱。对种子萌发和幼苗生长也存在明显的浓度效应,总体上呈现出低浓度(≤0.025 g·mL-1)促进,高浓度(≥0.050 g·mL-1)抑制的现象,且随着处理浓度的增加抑制作用逐渐增强。     

玉米根系分泌物的分离鉴定及典型分泌物的化感效应

根系分泌物是化感物质的重要来源之一,利用C2Cl2提取了水培35 d玉米幼苗的根系分泌物,并通过气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)进行了分离鉴定,对相对丰度较高的分泌物邻苯二甲酸的生物学效应通过发芽试验进行了测试.结果表明,玉米幼苗的根分泌物主要包括烃类、苯、噻唑、酸、酮、酰胺、酯、醇和酚;根分泌物邻苯二甲酸是一种自毒作用强于他感作用的化感物质.     

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。     

东北山樱桃根系分泌物的化感效应研究

东北山樱桃尤以本溪山樱栽培最为广泛,是辽宁省甜樱桃栽培生产中的主要砧木,但连作障碍问题常影响丰产增收.本研究以本溪山樱不同浓度根系分泌物为处理,考察根系分泌物对种子发芽和植株生长的影响.结果表明,低浓度的根系分泌物对发芽和生长影响较小,甚至对发芽略有促进作用.中浓度和高浓度的根系分泌物对发芽和生长具有抑制效应.     

人参根系分泌物中酸性物质的化感活性与互作效应

以人参根源愈伤组织为受体,对人参根系分泌物中11种酸性物质进行了统一的化感活性对比,并进一步对其中活性最强的6种物质进行互作效应分析。结果表明:己二酸、乳酸分别是抑制、促进活性最强的物质其RI分别为-0.73,0.61;乳酸与其余化感物质互作效应是拮抗为主,即二者混合后均表现为原有活性降低,其中乳酸与油酸互作比例为1∶100时,拮抗活性最强,与苯甲酸互作比例为100∶1时,拮抗活性最弱。这说明人参根系分泌物对后茬人参生长具有显著的化感活性。     

野菊根系分泌物的鉴定及其对三种植物的化感效应

利用GC-MS,比对植物体茎叶、根系分泌物、植物根际土壤3个醇提取物中共有成分,以确定出野菊(Chrysanthemum indicum)根系分泌物所产生的主效化感物质。在此基础上,应用外源法测定2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二乙酯在4个不同浓度下对油菜(Brassica napus L.)、生菜(Lactuca sativa var.ramosa Hort.)、莴苣(L.sativa L.)3种化感敏感植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,野菊根系分泌的主要化感物质有2,4-二叔丁基苯酚和邻苯二甲酸二乙酯,且2,4-二叔丁基苯酚对3种植物的抑制作用随着浓度的增加而增强;邻苯二甲酸二乙酯在0.05 mmol/L浓度下对油菜有明显的促进作用,在0.05 mmol/L和0.10 mmol/L浓度时,对生菜鲜重、莴苣和油菜胚根生长具有促进作用。     

根系分泌物在不同播种模式中的化感效应研究

通过发芽试验研究了不同作物根系分泌物在不同浓度、不同组合方式下对单播和混播作物根干重和芽干重造成的化感效应。结果表明,鹰咀豆根分泌物苯甲醛是一种自毒型化感物质,小麦根分泌物间甲酚和玉米根分泌物邻苯二甲酸是他感型化感物质。间甲酚和苯甲醛组成的混合溶液,以及由3种物质组成的混合溶液对小麦、玉米、鹰咀豆根干重无明显的累加化感作用,但对芽干重具有累加化感作用。与单作相比混播能够弱化高浓度化感物质的负效应,同时可以减小化感物质对芽干重的化感作用。     

不同抗连作障碍品种草莓根系分泌物化感物质差异分析及其化感效应

以不同抗连作障碍品种‘土特拉’、‘丰香’和‘全明星’为试材,研究了三者根系分泌物中主要酚酸种类和含量的差异、接种镰刀菌后根际微生物的变化、根系分泌物对组培苗和尖孢镰刀菌的化感效应.结果表明:‘全明星’根系分泌物中对羟基苯甲酸和苯甲酸含量分别高达0.0624 mg/g DW和0.0173 mg/g DW,均明显高于‘土特拉’.根系分泌物对‘全明星’株高、根数和鲜重等均表现很强的抑制作用,化感效应指数均在0.50以上;但对‘土特拉’抑制作用最弱,低浓度分泌物能促进根系生长.‘全明星’根系分泌物对尖孢镰刀菌生长的抑制作用最小.接菌后‘全明星’根际细菌和放线菌数量均明显下降,真菌总量和尖孢镰刀菌数量上升;‘土特拉’根际各种微生物数量均呈上升趋势,变化率由高到低依次为尖孢镰刀菌、真菌总量、放线菌和细菌;‘丰香’根际微生物数量变化趋势与‘土特拉’相似,但各变化率均小于‘土特拉’.接菌后各品种根际微生物均由“细菌型”向“真菌型”转化,‘全明星’最明显,‘丰香’和‘土特拉’次之.     

大蒜根系水浸液及根系分泌物的化感作用评价

以番茄和辣椒为受体作物,采用室内培养皿测定和水培共培养的方法,研究了大蒜根系水浸液及根系分泌物的化感作用。结果表明,大蒜根系水浸液对番茄和辣椒的幼苗生长具有低浓度促进高浓度抑制的作用;大蒜与番茄、大蒜与辣椒共培养30 d后,大蒜根系分泌物对番茄和辣椒的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素(a+b)的含量、光合速率及根系活力均有促进作用,其中辣椒的叶绿素含量极显著高于对照;番茄和辣椒叶片中POD活性显著低于对照;大蒜根系分泌物对番茄和辣椒的生长整体表现为促进作用,且对辣椒的促进作用大于番茄。     

本溪山樱桃根系酚酸类分泌物及其化感效应研究

用高效液相色谱法对本溪山樱桃根系分泌物中酚酸类物质进行分离,以山莴苣种子及甜樱桃组培苗为试材,初步研究了酚酸类分泌物的化感效应.结果表明:从本溪山樱桃根系分泌物中共分离到对羟基苯甲酸等9种酚酸类物质;酚酸类分泌物对山莴苣种子萌发的化感效应强度有随添加量增加而增强的趋势,其中添加量为30 μL时,对胚根的生长和发芽有促进作用;添加量超过60 μL时,则表现为抑制作用.对羟基苯甲酸对甜樱桃组培苗生长、生根有明显的促进作用,其中0.100mmol·L-1处理茎叶最重,0.500 mmol·L-1处理发根数量最多.根和茎叶中SOD、POD及CAT活性基本随处理浓度增高而增强,浓度过高活性下降.肉桂酸处理具有类似化感效应.但化感效应强度有所差异.     

人参根系分泌物中有机酸及皂苷对人参病原菌与生防菌的化感差异研究

采用离体培养法探讨了人参根系分泌物中有机酸类物质（苯甲酸、邻苯二甲酸、己二酸、丁二酸）及皂苷类物质（人参皂苷Rb2、Rd、Rc、Rg1、Re）对人参主要病原菌及其生防菌的化感作用差异。结果显示,有机酸及皂苷对微生物的化感作用表现出受体多、阈值低（1 μg·L^-1）、作用质量浓度范围大（1 μg·L^-1~1 mg·L^-1）,但无明显浓度效应的特点;有机酸及皂苷的化感作用强度介于-132.94%~31.33%,对生防菌的促进作用大于病原菌,对部分病原菌生长具有直接的抑制活性,二者对病原菌与生防菌表现出一定的偏害/偏利作用;人参皂苷Rd、Re具有抑制病原菌、促进生防菌的作用,是人参根系分泌物中重要的萜类防御物质。     

甜荞根系分泌物的化感作用研究

以甜荞品种"丰甜1号"为试验材料,研究其不同浓度的根系分泌物对自身的化感作用。结果表明,低浓度的根系分泌物处理能在一定程度上促进"丰甜1号"叶片POD和CAT酶活性、叶绿素含量及根系活力的增加,随处理浓度的进一步增加而显著下降;丙二醛、脯氨酸含量和细胞膜透性随处理浓度的增加而显著增加;DNA的提取量及DNA的增色效应均随处理浓度的增加而显著下降。     

大蒜根系分泌物的化感作用研究

文章以白菜和辣椒为受试作物,采用室内种子发芽试验的方法,对大蒜根系分泌物化感作用的机理进行了初步研究。     

辣椒根系分泌物化感作用的研究

根系分泌物是引起连作障碍的重要原因之一,研究了辣椒根系分泌物对自身的化感作用及根系分泌物中有机化合物种类。根系分泌物为水培获得,处理采用盆栽,有机化合物利用气质联用仪(GC-MS)测定。结果表明:根系分泌物中的化感物质,对辣椒幼苗生长有抑制作用,对生理有非常明显的伤害作用。这种作用随根系分泌物处理的含量增加、处理时间延长而加强。根系分泌物处理后,辣椒的根、茎、叶均受到影响,其中根鲜重受到的抑制作用最大,辣椒根系活力、抗氧化的保护酶(SOD,POD,CAT)活性明显下降,逆境生理指标丙二醛(MDA)生成量和相对电导率值明显增大。辣椒根系分泌物对辣椒有自毒作用。辣椒根系分泌物的化感物质共有24种。     

百合根系分泌物对4种观赏植物的化感作用

【目的】研究波利安娜和白狐2个百合品种(供体)根系分泌物对莴苣、金鱼草、千日红和满天星(受体)的化感作用,为百合的产业化生产选择后茬作物提供理论论据。【方法】采用滤纸收集根系分泌物的方法,研究百合根系分泌物对受体植物种子发芽、幼苗生长及幼苗根重的影响。【结果】波利安娜百合根系分泌物对莴苣和满天星的根长和侧根数的抑制作用均达到显著水平(这可能是根系与化感物质直接接触所致),但对这2种受体植物其他指标的抑制作用均未达显著水平;对金鱼草的化感抑制作用除发芽率和根鲜重未达显著水平外,其他指标均达显著水平;对千日红的化感抑制作用除根鲜重外,其余指标均达显著水平;白狐百合根系分泌物对4种受体植物的化感作用,总体上表现为抑制作用大于促进作用。【结论】莴苣和满天星可作为波利安娜百合的后茬作物;白狐百合后茬不宜种植这4种受体植物。     

白三叶根系分泌物的化感作用及其GC-MS分析

为探明白三叶入侵禾本科草坪是否与其根系分泌物的化感作用有关,采用琼脂培养法研究白三叶根系分泌物对高羊茅和草地早熟禾种子萌发和幼苗生长的化感作用及其作用机制,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对白三叶根系分泌物化学成分进行分析。结果表明,白三叶根系分泌物对高羊茅和草地早熟禾种子萌发和幼苗生长均有化感抑制作用,抑制程度不同,抑制率介于4.42%~53.16%。经白三叶根系分泌物处理后,高羊茅和草地早熟禾幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均受到抑制,丙二醛(MDA)含量升高,可溶性蛋白含量降低,过氧化氢酶(CAT)活性表现为高羊茅幼苗升高,而草地早熟禾幼苗受到抑制。用乙酸乙酯、正丁醇、乙醚萃取白三叶根系分泌物,共鉴定出66种化合物,主要是紫薇缩醛、油酸酰胺、壬醛、硬脂酰胺、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚。可见,白三叶根系分泌物的化感作用是其入侵禾本科草坪的原因之一。     

人参根系分泌物的提取及鉴定

【目的】鉴定人参根系分泌物中的化学物质,为研究人参化感作用的发生及其连作障碍提供科学依据。【方法】采用灭菌复合基质复配无土栽培人参,对人参根系分泌物进行原位收集,依次用蒸馏水和乙醇提取人参根系分泌物,合并后用有机溶剂萃取,获得水层及有机相石油醚层和乙酸乙酯层,用HPLC和GC-MS检测水层和2层有机相的物质组成。【结果】人参根系分泌物石油醚层中含有1,3-二氧戊环,4-甲基,4-乙基-2-十五烷、乙基柠檬酸、棕榈酸乙酯和二十五烷等20种化合物,其中,烷烃类物质占46.56%,有机酸酯类物质占22.75%,酚酸类物质占13.78%,烷烃衍生物占3.59%,吡喃类物质占5.39%。乙酸乙酯层中含有丁基柠檬酸、邻苯甲二酸二丁酯和单(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯等9种化合物,其中,烷烃类物质占22.77%,有机酸酯类物质占63.71%,酚酸类物质占13.52%。人参根系分泌物水层中含有微量人参皂苷。【结论】采用无土栽培基质可避免人参栽培中微生物的干扰,能很好地培养收集人参根系分泌物,人参根系分泌物中含有人参皂苷及烷烃类物质、有机酸酯类物质和酚酸类物质。     

烟草根系分泌物及其化感作用研究进展

根系分泌物是烟草化感作用的重要来源,与烟草连作障碍的发生有密切联系。根据已有研究,对烟草根系分泌物的组成成分、释放途径、化感作用以及研究方法进行了综述,并对根系化感物质分离提纯、根系分泌物与土壤根际环境的交互作用、根系分泌物对土壤微生物的影响等研究方向进行了展望。     

根系分泌物中的化感物质研究概述

根系分泌物在根际区域与外界进行物质、能量、信息交流过程中扮演着不可缺少的角色,其中的化感物质是一类具有重要生理功能的物质。为此,重点阐述了根系分泌物的种类、产生机制与分泌机理,总结了根系分泌物化感作用以及研究方法,并对化感物质的研究做了进一步的展望。