北亚热带区红三叶自毒效应潜势初探

试验以昆明小哨示范牧场红三叶种子为受体,分别选取红三叶茎、叶、花3个部位,设计了0.025g/mL、0.05g/mL、0.075g/mL、0.10g/mL、0.15g/mL、0.20g/mL不同浓度的浸提液,研究了红三叶不同部位不同浓度浸提液对其自身种子下胚轴长、幼苗长和幼根长的化感影响。结果表明：红三叶存在具有浓度效应的自毒作用,且不同部位不同浓度的浸提液化感作用强度不同;红三叶浸提液对下胚轴长产生促进作用;而对幼根长和幼苗长产生不同程度的抑制作用,且对幼根的抑制作用更明显。     

青葙的自毒作用及对其他植物的化感作用

【目的】研究青葙Celosia argentea L.的自毒作用及对其他植物的化感作用,从化感作用的角度探讨其作为常见田间杂草并与入侵植物三叶鬼针草Bidens pilosa L.共存的适应机制。【方法】采用室内生测方法,测定了青葙新鲜叶片水浸提液对青葙、三叶鬼针草、油菜Brassica campestris L.和萝卜Raphanus sativus L.4种植物种子萌发和幼苗生长的影响;采用室内盆栽试验,测定了青葙鲜叶水提取液浇灌和鲜叶覆盖对青葙生长的影响,以及青葙和三叶鬼针草凋落物覆盖的相互化感作用。【结果】青葙鲜叶水浸提液对4种受体植物种子萌发和幼苗生长均有不同程度的抑制作用,且随着提取液质量浓度的增加,抑制作用增强。无论是浇灌青葙水浸提液还是添加青葙叶片覆盖的处理都可以降低盆栽青葙的生物量,其中,质量浓度为0.250 0 g·mL~(-1)提取液浇灌盆栽的青葙,其生物量比对照降低了37.5%。将三叶鬼针草和青葙的凋落物覆盖盆栽的青葙和三叶鬼针草,40 d后均显著抑制了青葙生物量;与对照相比,单独覆盖青葙凋落物使盆栽三叶鬼针草的地上部质量和总生物量分别降低了23.0%和22.2%。【结论】青葙既有自毒作用,又对油菜和萝卜有较强的化感作用,应控制田间青葙的大量生长,同时栽培青葙时应避免连作;青葙和三叶鬼针草具有相互的化感抑制作用,青葙通过化感作用实现与三叶鬼针草的共存。     

一株草莓连作自毒障碍主要物质苯甲酸降解细菌的筛选及其降解效果研究

草莓连作障碍的主要原因是根系产生的自毒作用,苯甲酸是草莓连作障碍的主要自毒物质之一。为减少苯甲酸对草莓的危害,选用苯甲酸为唯一碳源的选择培养基,逐步提高苯甲酸浓度,以期筛选出草莓根际中降解苯甲酸的细菌,并通过紫外可见分光光度法测定其对苯甲酸的降解能力。随后,对筛选出的有效降解菌与3株草莓根腐病菌进行拮抗试验,同时对其显微形态特征和16S rDNA基因序列进行分析与分子鉴定。筛选出的菌株L501对苯甲酸的降解率为87.5%,表明其能有效减轻苯甲酸的自毒作用,同时L501对草莓根腐病菌有较强的拮抗作用。经鉴定,菌株L501为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,具有解毒抗菌双重功能。     

甜瓜自毒作用相关MYB转录因子的克隆和表达分析

根据甜瓜自毒作用相关MYB转录因子核心区序列设计引物,采用RACE技术获得MYB c DNA全长。生物信息学分析表明,该转录因子全长1 164 bp,包括174 bp的5′非翻译区,105 bp的3′非翻译区,885 bp的开放阅读框,编码294个氨基酸,属于MYB类转录因子中R2R3-MYB类型,与黄瓜R2R3-MYB类转录因子的氨基酸序列的同源性达97.28%。实时荧光定量PCR结果表明,该基因在植株浸提液胁迫处理2 d时表达量最高,推测该转录因子可能参与了甜瓜自毒相关基因初期的诱导表达,使植株对自毒胁迫做出主动的系统性应答反应。     

外源谷胱甘肽对自毒作用下辣椒幼苗生长的影响

以辣椒叶浸提液作为辣椒连作障碍的自毒物质,研究了辣椒叶浸提液对辣椒幼苗的生长抑制作用以及加入谷胱甘肽(GSH)后缓解叶浸提液对辣椒幼苗生长抑制作用的效果.结果表明:50 g.L-1叶浸提液处理后,2个品种辣椒幼苗株高、茎粗、叶片长和宽的生长速率及叶片大小、复叶数的增加都比对照降低,根系活力也显著低于其它处理.外施GSH能使自毒作用下辣椒幼苗的株高、茎粗、叶片长和宽的生长速率、叶片大小及复叶数的增幅升高,植株根系活力也显著提高.研究表明,GSH对两品种辣椒幼苗的自毒作用有一定程度的缓解作用,最佳缓解浓度为50 mg.L-1.     

林木根系分泌物的化感作用

目前关于根系分泌物的研究更多地是关注其与微生物间关系,而对化感方面缺乏系统全面的认识。近年来林木的化感作用逐渐成为研究热点。文中通过深入分析国内外关于林木化感作用研究,归纳总结了根系分泌物的种类、释放途径及作用特点,从化感作用的角度深刻揭示根系分泌物,指出现有研究中存在的问题并对未来的研究加以展望,以期为解决林木混交及连栽地力衰退问题提供理论参考,为实现森林可持续经营提供借鉴。     

花生连作障碍与根系分泌物自毒作用的研究进展

中国花生主产区的连作面积较大,连作障碍已成为影响花生产量的重要因素之一。目前,化感作用研究已成为揭示连作障碍机制的热点。本研究系统综述了连作对花生生育、产量、品质、营养吸收、生理特性和病害的影响;介绍了植物化感自毒作用与根系分泌物的概念,以及根系分泌物对花生生育的影响;总结了缓解花生连作障碍的措施包括合理轮作、土壤灭菌、添加有益微生物或营养元素以及采用综合措施等。并对花生连作障碍相关研究中的热点问题进行了探讨,以期为指导中国花生生产,实现花生生产的可持续发展提供理论和技术支持。     

柳杉凋落物自毒作用研究

采用种子萌发法对浙江天目山柳杉Cryptomeria fortunei凋落物的自毒作用进行了研究,以探究这种凋落物的自毒作用对柳杉天然更新障碍的影响。结果表明,柳杉凋落物及其表层土壤浸提液在质量体积比为1 ∶ 10时,对柳杉种子萌发具有抑制作用。随着浸提液比例的降低（1 ∶ 100）,抑制作用减弱,甚至消失（1 ∶ 250）。自毒作用强度为未分解凋落物＞半分解凋落物＞表层土壤。而且未分解凋落物浸提液的化感作用强度随着样品含水率的增大而增强。通过高效液相色谱仪测定发现,柳杉凋落物和表层土壤中均含有酚酸类化感物质阿魏酸、肉桂酸和对羟基苯甲酸,而且未分解凋落物中的这3种物质的含量均是最高的。综合推测,这3种化感物质主要来自于未分解的柳杉凋落物。图2表4参22     

外源谷胱甘肽对嫁接黄瓜砧穗种子萌发过程中自毒胁迫的缓解效应

为探讨外源谷胱甘肽(GSH)对自毒作用的缓解效果和生理作用机制,以连作嫁接黄瓜根际土壤浸提液模拟自毒胁迫,在100g·L~(-1)浓度土壤浸提液中分别添加0、25、50、100、200 mg·L~(-1)GSH,进行黄瓜、南瓜种子萌发试验,分别测定发芽率、主根长度、根系表面积、根尖数、α-淀粉酶活性、淀粉酶总活性和脯氨酸含量等指标。结果表明,土壤浸提液处理后,黄瓜和南瓜种子的发芽率、发芽指数、活力指数、主根长度、根尖数、根系表面积、α-淀粉酶活性、淀粉酶总活性得到显著抑制,脯氨酸含量升高。在自毒作用下,外施不同浓度GSH,可不同程度地提高种子发芽率、发芽指数、活力指数、主根长度、根系表面积、α-淀粉酶活性、淀粉酶总活性,降低脯氨酸含量。土壤浸提液能对黄瓜、南瓜种子产生自毒作用,添加外源GSH能诱导黄瓜和南瓜种子内淀粉酶活性增强,有效缓解自毒作用对黄瓜、南瓜种子萌发和幼苗生长的抑制作用,并且以100 mg·L~(-1)GSH缓解效果最显著。本研究结果为制定缓解嫁接黄瓜连作障碍措施提供了理论依据。     

甜瓜化感自毒作用响应基因的cDNA-AFLP分析

本研究以甜瓜种质"新银辉"为试验材料,利用浓度为0.03 g.mL 1的新鲜甜瓜植株水浸提液处理甜瓜幼苗,通过cDNA-AFLP技术分析甜瓜化感自毒作用相关基因及其表达情况。试验中利用82对引物进行扩增,共获得3 600多条差异表达转录衍生片段(TDFs),平均每个引物组合可扩增出30~50条条带,片段大小集中在50~800 bp之间,根据条带强弱和有无的变化,其表达模式可以分为持续表达、瞬时表达、上调表达和下调表达4种情况。选取其中103条TDFs进行回收、测序,共获得75条有效序列,其中上调表达39条,下调表达21条,瞬时表达15条。BLAST结果分析显示其中55条与已知功能基因具有较高的同源性,选取其中10条TDFs,以甜瓜Actin基因为内参照,对其在不同胁迫处理时间的表达情况进行半定量RT-PCR验证,分析结果与cDNA-AFLP结果基本吻合,表明cDNA-AFLP技术是研究甜瓜化感自毒作用相关基因差异表达的有效方法。55条TDFs的BLAST结果显示,甜瓜自毒作用涉及到的基因表达情况较为复杂,与信号转导、能量代谢、蛋白合成、离子运输、逆境响应和转录调控等过程均有关系,这一结果为探讨甜瓜化感自毒作用的分子机理和相关基因的克隆提供了理论依据。