外源草酸对三七皂苷Rg1自毒效应的缓解作用及机制研究

【目的】明确外源添加草酸缓解皂苷Rg_1对三七根系自毒的缓解效应及作用机理,为缓解三七自毒危害提供依据。【方法】采用外源添加的方式,测定了1.0mg/L皂苷Rg_1溶液单独处理及外源添加质量浓度0.1,1.0,5.0mg/L草酸的混合处理对三七种苗根系萎蔫和鲜质量的影响,同时以体积分数0.1%甲醇为空白对照,分析外源添加草酸对Rg_1引起的三七种苗自毒效应的缓解作用。利用硝基四唑蓝氯化物(NBT)活性氧染色法,比较外源添加草酸后三七根尖活性氧的积累情况,测定抗氧化酶系统中与活性氧清除相关的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,以及抗坏血酸-谷胱甘肽(ASC-GSH)循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性及抗坏血酸(ASC)和脱氢抗坏血酸(DHA)含量,探讨外源添加草酸对Rg_1自毒作用的缓解机制。【结果】1.0mg/L Rg_1单独处理会导致三七植株出现明显萎蔫,萎蔫率达到46.70%,鲜质量减少率达18.10%。外源添加质量浓度为0.1,1.0,5.0mg/L草酸后,三七的萎蔫率显著降低,仅为0～2.50%,鲜质量减少率降低至3.64%～6.17%,明显缓解了由皂苷Rg_1引起的自毒效应。NBT染色结果显示,Rg_1能诱导三七根尖活性氧大量积累,外源添加草酸后根尖积累的活性氧显著减少。酶活性分析表明,Rg_1能降低抗坏血酸-谷胱甘肽(ASC-GSH)循环中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(ASC)含量,从而降低细胞对氧自由基的清除能力,导致细胞内活性氧的大量积累。外源添加草酸能通过增强过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性及增加抗坏血酸(ASC)的含量来提高根系的抗氧化能力。【结论】外源添加草酸能提高ASC-GSH循环中APX和DHAR的活性及抗氧化剂ASC含量,进而增强三七根系的抗氧化能力,有效缓解皂苷Rg_1对三七生长的自毒活性。     

三七须根粉碎物土壤添加的自毒效应研究

自毒作用是导致三七（Panax notoginseng（Burk.）F.H. Chen）连作障碍的重要原因。本文对三七须根粉碎物土壤添加的自毒效应进行了分析,结果发现：①三七须根粉碎物对其发芽指标呈“低浓度促进,高浓度抑制”的作用趋势,添加量≤10%时不会对发芽率和发芽指数产生显著抑制作用;②三七须根粉碎物对三七植株的出苗率、存苗率具有明显抑制作用;须根粉碎物添加使三七植株的株高、花苔高逐渐降低,茎粗变小,平均小叶数减少,中叶长、宽减小,同时主根的长、宽变小,须根长度变短;③随用量增加,三七植株的地上和地下鲜重、干重及总干重均呈明显下降趋势。三七须根粉碎物土壤添加具有明显的自毒作用。     

伊贝母植株水浸提液自毒作用研究

采用生物测定的方法,研究了伊贝母(Fritillaria pallidiflora Schvek)鳞茎、地上茎和叶片水浸提液的自毒作用.结果表明,伊贝母各部位浸提液对种子萌发及早期幼苗生长的抑制作用,随浓度升高而增强,同浓度条件下各部位浸提液总体表现为叶片浸提液抑制作用最强,其次是地上茎浸提液,鳞茎浸提液的作用相对较弱.     

连作茶树根际土壤自毒潜力、酶活性及微生物群落功能多样性分析

为了分析茶树连续种植后对茶树根际土壤生理及微生物功能多样性的影响,本研究以植茶年限4、9、30 a的铁观音茶树根际土壤为材料,探讨植茶年限与土壤自毒潜力、土壤酶和土壤微生物功能多样性关系。结果表明:随着植茶年限的增长,茶树根际土壤对受体莴苣、白菜、萝卜根长的抑制率呈现显著性上升。土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性随着植茶年限的增长呈下降趋势,而多酚氧化酶及纤维素酶的活性呈上升趋势。BIOLOG ECO生态板法结果表明,随着植茶年限的增长,土壤微生物对羧酸类、酚酸类、脂肪酸类及氨基酸和胺类碳源的利用率呈显著增长,糖类碳源无显著差异。主成分分析结果表明,贡献率为44.29%的主成分1是羧酸类、酚酸类和脂肪酸类物质,贡献率为13.47%的主成分3是含氮物质,而贡献率为42.24%的主成分2是糖类碳源。上述结果表明,随着植茶年限的增长,土壤中酸类物质不断积累促使酸化程度加重,与抗氧化和营养循环相关的土壤酶活性降低,导致土壤养分循环能力下降,好酸性微生物的数量增加,土壤微生物种群结构与功能单一化,土壤自毒潜力不断加剧,不利于茶树生长。      

外源自毒物质胁迫下有机肥对黄瓜氮代谢的影响

砂培试验研究在外源自毒物质苯丙烯酸(CA)、对羟基苯甲酸(HA)胁迫下有机肥对黄瓜氮代谢的影响,结果表明,CA,HA胁迫导致黄瓜幼苗叶片硝酸还原酶(NR)活性降低,游离氨基酸积累,水解氨基酸和可溶性蛋白质含量降,H2O2含量提高.施用有机肥可提高CA,HA胁迫下黄瓜幼苗的NR活性,提高黄瓜叶片游离氨基酸、水解氨基酸的总量以及可溶性蛋白质含量,降低叶片2O2含量.施用有机肥可减轻CA,HA胁迫对黄瓜的毒害作用,该处理的株高、茎粗、叶面积、生物量较相同浓度CA,HA处理有显著或极显著的提高.     

药用植物化感作用的研究概况

对目前药用植物化感作用的基本概念及相关基础研究、化感自毒作用和综合应用等方面进行归纳和总结,并对其在药用植物中的进一步研究进行了探讨。     

Developmental Characteristics and Cinnamic Acid Resistance of Root Border Cells in Cucumber and Figleaf Gourd Seedlings

Root border cells （RBCs） originate from the root tip epidermis and surround the root apices. In this study, we evaluated the developmental characteristics and the roles of RBCs in protection of root apices of cucumber and ifgleaf gourd seedlings from CA toxicity. The formation of RBCs and the emergence of the root tip occurred almost simultaneously in root apices of cucumber and ifgleaf gourd seedlings. CA ranging from 0 to 0.25 mol L-1 inhibited root elongation and decreased root cell viability in the root tip, moreover the inhibitory effects of CA were more signiifcant in the CA-sensitive cucumber than in the CA-tolerant ifgleaf gourd. Removal of RBCs from root tips led to more severe CA induced inhibition of root elongation and decline in root cell viability. Increasing CA levels and treatment time decreased the relative viability of attached and detached RBCs. CA also induced a thicker mucilage layer surrounding attached RBCs of both species. Additionally, a signiifcantly higher relative cell viability of attached RBCs and thicker mucilage layers were observed in ifgleaf gourd. These results suggest that RBCs play an important role in protecting root tips from CA toxicity.     

连作对植物的危害及形成原因

综述了连作对植物形态、生理、品质和产量的影响,并从土壤病虫害、土壤养分、土壤理化性质、土壤自毒物质、土壤酶活性和土壤微生物群落的变化6个方面阐述了连作障碍形成的原因,指出了植物-土壤微生物-土壤酶-土壤养分4者之间相互影响的复杂性,并对今后植物连作障碍机理研究的重点进行了展望。     

烟草连作障碍研究进展

烟草因连作种植导致产量和品质的下降已成为当前烟叶生产中面临的全国性难题。本文以连作对烟草的危害为切入点,从烟田土壤营养失调、根系中化感自毒物质积累、土壤生物学环境恶化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理,介绍了当前消除烟草连作障碍的主要调控措施,并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。     

有机肥对自毒物质胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

采用砂培试验研究了有机肥对外源自毒物质苯丙烯酸(CA)、对羟基苯甲酸(HA)胁迫下黄瓜光合作用的影响。结果表明,CA、HA胁迫导致黄瓜幼苗叶绿体亚显微结构发生明显的改变:被膜溶解,基粒垛、基质片层减少;Chl.a、Chl.b、Chl(a+b)和Car含量降低,光合速率下降,H2O2含量提高。施用有机肥可显著或极显著提高CA、HA胁迫下黄瓜的光合色素含量和光合速率,降低叶片H2O2含量,促进黄瓜的生长。