多花黑麦草根系抑草潜力评价及其化感物质分析

以我国南方种植较普遍的多花黑麦草‘美克斯’和‘海克里斯’为供体试验材料,以杂草猪殃殃为受体材料,探讨多花黑麦草根系浸提液的化感潜力及分析主要化感物质成分(GC-MS鉴定)。结果表明,2个多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃具有化感抑制作用,对种子发芽率大小的影响与质量分数呈负相关,随着质量分数的增加,抑制作用加强;美克斯对猪殃殃种子发芽率的抑制作用要强于海克里斯,美克斯对受体种子发芽抑制率为-0.55,海克里斯的为-0.51;2个多花黑麦草根系浸提液对猪殃殃幼苗生长也存在明显的抑制作用,表现为随着质量分数的增加抑制作用加强,在10.0%时的综合抑制率最高,其次为7.5%,再次为5.0%;相同质量分数下不同品种间以美克斯的抑制作用要强于海克里斯;美克斯根系浸提液中的化感物质包括12类,与抑制作用相关的酚酸类物质占主要成分,包括苯酚类和酸类物质。海克里斯根系分泌的化感物质中,脂肪族化合物占主要成分,包括草酸、甲醇、乙醇和丁醇类。     

兰州百合根及鳞茎水浸液自毒作用的研究

为探讨兰州百合自毒效应机制,明确百合根及鳞茎中主要自毒物质,设置水(CK)、百合根及鳞茎水浸液10、50、100、150 mg/mL,共计9个处理,用于自毒作用的生物学实验,采用分光光度法及滴定法测定百合幼苗中的生理生化指标,利用GC-MS技术分析兰州百合根及鳞茎中的主要自毒物质。结果显示,兰州百合根及鳞茎水浸液对自身幼苗生长的影响总体上表现为抑制作用,且存在浓度效应。随着水浸液浓度的增加,SOD、POD、CAT三种酶活性先上升后下降,MDA含量和相对电导率变化趋势则相反。浓度高于100 mg/mL时,脯氨酸及可溶性糖含量较对照显著增加(P<0.05)。根及鳞茎氯仿萃取液中分别鉴定出23种、14种化合物,主要包括:2,3-二氢茚、萘、2,4-二叔丁基苯酚、对乙烯基愈创木酚、香草醛、月桂酸、丁香醛、肉豆蔻酸、苯基异氰酸酯、对苯二甲酸二辛酯,其中多数被报道为化感自毒物质。兰州百合根及鳞茎水浸液对其幼苗的生长具有明显自毒效应。自毒作用是导致兰州百合连作障碍的重要原因之一。     

西芹醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用及化感物质鉴定

枯萎病是黄瓜栽培过程中较为严重的真菌病害,目前对该病防治非常困难。生产中发现西芹与黄瓜轮作能够降低黄瓜枯萎病的发病率。为探明西芹鲜根中对黄瓜枯萎病菌F.oxysporum f.sp.cucumerinum有抑制作用的化感物质成分,利用连续柱层析法对西芹鲜根乙醇浸提液进行了4次柱层析,每次层析后获得的流分与黄瓜枯萎病菌共培养,测定菌落直径并计算其化感效果,以化感抑制效果筛选最佳流分;然后将最佳流分与黄瓜枯萎病菌在液体培养基中共培养,测定其菌体分泌的镰刀菌酸的含量;最后对第4次层析最佳流分进行GC-MS检测。结果表明,第4次层析最佳流分作用于黄瓜枯萎病菌后,对其菌落生长及分泌镰刀菌酸的能力均产生抑制作用;化感效果分别达到了54.59%、52.35%、51.55%和50.97%,镰刀菌酸含量下降到38.09%、59.54%、36.78%和36.65%;第4次层析最佳流分中,共鉴定出酸类、酯类、酚类、醇类及含氮化合物等5类16种化感物质,分别为十六烷基胺、16-甲基十七烷酸甲酯、十六酸、2,4-二甲基-苯并[b]喹啉、D-异薄荷醇、2,6-二叔丁基对甲酚、α-阿拉伯呋喃糖苷、硬脂醇乙酸酯、9,12-十八碳二烯酸、2-羟基丙酸、顺-9-十六(碳烯酸)、月桂酸乙酯、芴-2-偶氮-2,4-二羟基苯、甘露糖醇月桂酸酯、薄荷呋喃、4-甲氧基水杨酸。研究获得的结果可为西芹提取物防控黄瓜枯萎病提供理论依据。     

不同品种紫花苜蓿酚酸类化感物质含量的研究

采用高效液相色谱法对10个品种紫花苜蓿地上部和根水浸提液中的绿原酸、香豆酸、羟基苯甲酸、咖啡酸和阿魏酸5种酚酸类化感物质的含量进行分析。研究表明,无论是地上部还是根水浸提液中,不同品种的紫花苜蓿酚酸类化感物质的含量存在差异,艾丽丝地上部和根水浸提液中绿原酸的含量分别为94.72和23.98μg/g,咖啡酸含量分别为30.49和6.33μg/g,与其他品种相比均较高;艾格地上部和根水浸提液阿魏酸含量分别为48.97和6.75μg/g,均明显高于其他品种。紫花苜蓿地上部和根水浸提液羟基苯甲酸含量分别与咖啡酸、绿原酸、阿魏酸含量呈极显著的正相关。紫花苜蓿地上部水浸提液中,香豆酸含量分别与咖啡酸和阿魏酸含量呈极显著的正相关,羟基苯甲酸与香豆酸呈显著正相关;根水浸提液中,咖啡酸含量分别与绿原酸和阿魏酸含量、绿原酸含量与阿魏酸含量呈显著正相关。另外,同一品种紫花苜蓿地上部与根水浸提液中同一种酚酸类含量存在差异。     

单体化感物质的作用机理研究概况

摘 要：化感作用研究已从化感现象证明发展到对化感机理的探讨。在作用机理的研究中,以单一化感物质为供体是一条重要途径。本文概述了关于酚类、萜类、生物碱类等单一化感物质作用机理。这几类物质主要影响受体植物种子萌发、物质代谢中的关键酶活性、降低光合效率、损伤细胞超微结构和膜系统的稳定性。今后,对化感物质作用机理的研究应从化感物质处理后的现象描述水平深入到真正作用过程的阐明,并寻找化感物质结构和作用靶标之间的规律性。     

葡萄根系分泌物的化感效应及化感物质的分离鉴定

采用室内组培苗（‘晚红’葡萄,Vitis vinifera L.‘Red Globe’）和室外盆栽苗（‘贝达’葡萄, V. riparia × V. labrusca‘Beta’）,研究了葡萄根系分泌物的化感效应,并利用LC-MS技术对根系分泌物中的化感物质进行了分离鉴定。室内试验表明：0.01、0.10、0.50 g ∙ mL-1（根系干质量/培养基体积）浓度的根系分泌物显著抑制葡萄组培苗的生长,浓度越高抑制作用越强。盆栽试验显示葡萄根系分泌物在低浓度的情况下促进植株生长,叶片可溶性糖、淀粉及蛋白质含量增加,苯丙氨酸解氨酸（PAL）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照差异不显著,丙二醛（MDA）含量减少;而在高浓度的情况下植株生长抑制显著,PAL和SOD活性被激活,分别比对照提高了69.16%和10.35%,MDA含量增加。LC-MS检测结果确定葡萄根系分泌物中含有对羟基苯甲酸和水杨酸两种酚酸类物质,推断含有软脂酸、1–二十一醇、柠檬酸、乌头酸、β–谷甾醇、邻苯二甲酸和没食子酸。采用‘山河二号’葡萄（V. amurensis × V. riparia ‘Shanhe 2’）组培苗检测证明对羟基苯甲酸和水杨酸对葡萄具有显著的化感抑制作用。     

有机酸类化感物质对甜瓜的化感效应

以甜瓜种质"新银辉"为材料,用苹果酸、柠檬酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸、水杨酸和香豆酸等7种有机酸类化感物质处理甜瓜种子和幼苗,探讨其对甜瓜的化感效应及作用机理。结果表明:苹果酸可以促进甜瓜种子发芽和幼苗胚根生长,抑制植株鲜重增加和胚轴生长;柠檬酸促进发芽,对羟基苯甲酸和肉桂酸抑制发芽,但三者均抑制胚根生长,且对鲜重和胚轴生长表现为低促高抑效应,高浓度肉桂酸对种子发芽和胚轴生长的抑制效应最强,可能是甜瓜重要的化感物质;阿魏酸和香豆酸对发芽表现为低促高抑效应,抑制鲜重、胚根和胚轴生长;水杨酸对发芽和胚轴生长表现为低促高抑效应、抑制鲜重和胚根生长。7种有机酸处理后过氧化物酶活性均增强,有机酸类物质对甜瓜的化感效应可能和其体内的过氧化氢水平有较高的相关性;苹果酸、肉桂酸、对羟基苯甲酸和水杨酸处理后甜瓜幼苗体内超氧化物歧化酶的活性基本呈下降趋势,柠檬酸、阿魏酸和香豆酸则表现为低促高抑效应;过氧化物酶活性变化较复杂,但基本随处理浓度升高而上升;丙二醛含量大多低于对照。     

兰州百合不同连作年限土壤中化感物质的检测及其自毒效应的研究

为探讨兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)连作障碍的可能机理,收集了兰州百合正茬、连作2 a及连作4 a不同生育期的根际土壤,采用GC-MS技术对不同土壤中的化感物质进行了鉴定,并通过生物试验验证了典型自毒物质对苯二甲酸二辛酯(D)和抗氧剂2246(A)对兰州百合幼苗生长的影响。结果显示:从生长旺盛期兰州百合正茬、连作2 a及4 a土壤中分别鉴定出11、15和19种化合物,收获期鉴定出9、15及17种成分,主要包括:醇类、醛类、酯类、酚酸类及少量萜类化合物。其中,对苯二甲酸二辛酯(D)在不同生育期连作土壤中均存在,抗氧剂2246(A)除收获期正茬土壤外在其余土壤中也均存在,且二者相对含量均较高。生物试验结果表明,0.2 mg·mL~(-1)时,D_(0.2)对兰州百合幼苗生长的综合化感效应(SE)为-0.003,具有抑制效应,A_(0.2)的SE值为0.131,具有促进作用;5.0 mg·mL~(-1)浓度下,D_5和A_5均能抑制兰州百合幼苗的生长,SE值分别为-0.489和-0.040,对苯二甲酸二辛酯的抑制效应更强;共施条件下,D_(0.2)A_5和D_5A_5混合液仍能抑制兰州百合幼苗生长,但未体现出2种成分单施时的抑制协同效应;D_5A_(0.2)混合液表现出抑制作用,D_(0.2)A_(0.2)表现出促进作用,体现了2种成分单施时相反作用的叠加效应。     

小麦对直播稻田千金子的化感作用及化感物质分离鉴定

 研究了小麦茎根水提取液对直播稻田千金子的化感作用，并分离鉴定了化感物质。结果表明：扬麦158和扬麦10号不同生育期的水提取液对千金子种子萌发均有抑制作用，但对幼苗生长无抑制作用；对水稻种子萌发及幼苗生长均无抑制作用；利用室内生测及GC MS分析鉴定抑制千金子种子萌发的化感物质为有机酸，对千金子种子萌发的抑制率达94.90%，有机酸的主要成分为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸及肉豆蔻酸。     

Allelopathy and the active metabolites of the endophytic fungus,Alternaria J46, from Platycladus orientalis

The endophytic fungus, Alternaria J46, was isolated from the stem of the medicinal plant, Platycladus orientalis. A suspension of Alternaria J46 mycelial segments and the culture filtrates of the fungi exhibited marked seed germination inhibition against the monocot wheat, large crabgrass, bromegrass, rice and barnyardgrass and weak inhibition against the dicot redroot pigweed and morning glory, but it was safe for use on soybean, rape, cucumber, tomato, lettuce and radish crops. It is possible to use J46 culture filtrates in order to prevent monocot weeds in dicot cropland. Three active metabolites were isolated from an extract of the fungus cultures and elucidated as 3‐acetyl‐5‐sec‐butyltetramic acid (1, tenuazonic acid), 3‐acetyl‐5‐iso‐butyltetramic acid (2, vivotoxin II) and cyclo‐(L‐leucyl‐L‐proline) (3). Among these three compounds, compounds 1 and 2 showed significant phytotoxic effects on the seed germination of large crabgrass, while compound 3 exhibited weak activity, and all were safe for lettuce at 100 μg mL^?1. Accordingly, compounds 1 and 2 were the main active metabolites that were responsible for endophytic fungus Alternaria J46's strong seed germination inhibition against monocotyledons.