Cellular and ultrastructural changes in the seedling roots of upland rice (Oryza sativa) under the stress of two allelochemicals from Ageratina adenophora

Two sesquiterpene‐derivative compounds, 4,7‐dimethyl‐1‐(propan?2‐ylidene)–1,4,4a,8a‐tetrahydronaphthalene‐2,6(1H, 7H)‐dione (DTD) and 6‐hydroxy‐5‐isopropyl‐3,8‐dimethyl?4a,5,6,7,8,8a‐hexahydronaphthalen‐2(1H)–one (HHO), are the major putative allelochemicals of the aqueous leachates of Ageratina adenophora. A laboratory experiment was conducted, using the hydroponic method, to evaluate the cellular and ultrastructural changes in the seedling roots of upland rice under the stress of DTD and HHO. The subsequent changes were observed in the treated upland rice roots in comparison with their controls. The scanning electron microscopy results showed that the DTD‐treated root tip cells turned into an irregular arrangement and shape and that most of them were wizened, with a poor cytoplasm. In the HHO treatment, the root tips had many irregularly shaped cells, with a greater number of sloughing cells, as well as short, wide cells that resulted in spherical and wider, but shorter, roots. At the ultrastructural level, DTD and HHO induced irregularly shaped and lobed nuclei, increased cytoplasmic vacuolation, reduced ribosome density and dictyosomes, and a reduced number of mitochondria in the cells, which indicated limited protein transportation and a reduced capability to export substances for cell development and growth in the upland rice seedling roots. The overall effect of HHO on the upland rice seedlings was more pronounced than that of DTD.     

紫茎泽兰甲醇提取物对石膏样小孢子菌的抑制作用及其机制

通过硅胶柱层析、薄层层析和气相色谱-质谱联用方法,从紫茎泽兰(Ageratina adenophorais)甲醇提取物中分离、鉴定出3类化合物,分别为9-羰基-10,11-去氢泽兰酮(euptox A)、3-烯-2,7-二酮-杜松萜烯(CED)和烯烃类化合物。使用含毒介质法分别检测125、62.5、31.25、15.6、7.8、3.9、1.95和0.98 μg·mL^-1的euptox A和CED在48、72、96、120、144 h时对石膏样小孢子菌(Microsporidium gypsum)的抑制率。对euptox A处理过的石膏样小孢子菌开展碘化丙啶(PI)染色试验,并测定其细胞膜麦角固醇含量,以及细胞外液中总蛋白质和总磷的含量。结果显示,紫茎泽兰甲醇提取物中euptox A和CED具有一定的抗真菌活性,且以euptox A的效果更好。经euptox A作用后,石膏样小孢子菌的菌丝在荧光显微镜下呈现出强红色荧光,细胞外液中总蛋白质和总磷含量显著(P<0.05)增加,麦角固醇的含量显著(P<0.05)降低。据此推测, euptox A作用于石膏样小孢子菌后,可通过抑制其麦角固醇合成,使细胞膜完整性受到破坏,导致细胞内外物质交换紊乱,从而最终引起真菌细胞死亡。     

入侵杂草紫茎泽兰的化感作用研究进展

入侵杂草紫茎泽兰在我国严重影响农林业生产、威胁生物多样性安全,并且现仍快速向西北地区扩散,而我国目前尚缺乏对其行之有效的控制方法,因此加强对紫茎泽兰种群成功入侵机制的研究显得尤为迫切。近年来,越来越多的研究发现化感作用是紫茎泽兰成功入侵并扩张的重要原因。该文综述了紫茎泽兰化感作用的研究进展,并就其研究前景进行了探讨。     

紫茎泽兰淋溶主效化感物质对旱稻幼苗根尖解剖结构的影响

采用营养液培养法和石蜡切片技术,研究了紫茎泽兰淋溶主效化感物质（泽兰二酮和羟基泽兰酮）对旱稻幼苗根尖解剖结构的影响。结果表明：两个化感物质分别处理后,旱稻幼苗的根呈现短小肿胀、侧根缺乏、且对营养液的吸收明显减少,这些症状随着化感物质浓度的增加而加剧。石蜡切片的结果表明,和对照相比,化感物质处理后的旱稻幼苗根尖的解剖结构发生了明显的变化,主要表现在顶端分生组织、静止中心和根冠的细胞排列混乱,细胞间隙加大,皮层薄壁组织细胞变得短而粗,以及表皮层细胞大量脱落等。讨论认为,旱稻幼苗根的形态结构变化,主要与紫茎泽兰化感物质对受体植物吲哚乙酸的干扰相关。     

紫茎泽兰传入赫章县危害的风险分析

按照林业有害植物风险分析指标体系,从紫茎泽兰在赫章县的分布状况,传入、定植与扩散的可能性,潜在危害性以及危险性控制的难度等方面入手,对紫茎泽兰传入赫章县的危害性进行了风险分析,并提出了相应的风险管理对策。结果表明,紫茎泽兰传入赫章县后的风险综合评价值(R)为2.45,属于高度危险的风险等级。     

外来植物紫茎泽兰入侵对菌根菌群落的影响

为了研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵对土壤菌根真菌(mycorrhizal fungi, MF)群落的影响,采用嵌套PCR 技术分析了外来植物紫茎泽兰入侵生境内土著植物群落、土著植物与紫茎泽兰混生群落、紫茎泽兰单优群落中, 侵染紫茎泽兰及土著植物的MF 群落结构, 及紫茎泽兰与土著植物根围土壤中MF 群落结构。结果表明, 紫茎泽兰不同入侵进程MF 群落结构存在差异, 其中, 从土著植物群落的植物根内检测到内养球囊霉(Glomus intraradices)型克隆; 从土著植物与紫茎泽兰混生群落的紫茎泽兰根内也检测到内养球囊霉型克隆, 而在土著植物根内检测到1 个球囊霉属(Glomus sp 2)型克隆; 从紫茎泽兰单优群落的紫茎泽兰根内未检测到MF, 但从其根围土壤中检测到2 个球囊霉属(Glomus sp 1 和Glomus sp 2)型克隆。在土著植物与紫茎泽兰混生群落中, 从紫茎泽兰根围土壤中检测到4 个克隆型, 分别为毛舌菌阔孢(Trichoglossum hirsutum)、皂味口磨(Tricholoma saponaceum)、亚盖趋本菌(Xylobolus subpileatus)和翘鳞肉齿菌(Sarcodon imbricatus), 从土著植物根围土壤中也检测到4 个克隆型, 分别为小皮伞(Camarophyllopsis hymenocephala)、肉色香蘑(Lepista irina)、皂味口磨及亚侧耳(Panellus serotinus)型克隆; 在土著植物群落中, 从根围土壤只检测到皂味口磨型克隆。紫茎泽兰入侵改变了土著MF 群落结构, 其中在土著植物占据的土壤中以外生菌根真菌为主, 而外来植物紫茎泽兰则更多地积累了丛枝菌根真菌。文中讨论了紫茎泽兰改变入侵地土壤菌根菌群落及其可能对紫茎泽兰入侵的反馈。     

基于DPPH法对紫茎泽兰提取物抗氧化活性的研究

以维生素c为对照,采用DPPH法研究紫茎泽兰叶和茎醇提物的抗氧化活性,并计算它们的Ic20。结果表明：1．6mg／mL紫茎泽兰叶和茎的醇提物有很好的清除能力,清除率均达到80％以上,相当于0．10mg／mL维生素C的清除率;紫茎泽兰叶和茎的Ic50为0．3．0．7mg／mL,维生素c为0．04mg／mL。说明紫茎泽兰叶的清除能力强于茎,紫茎泽兰清除自由基的能力为维生素c的1／10。总之,紫茎泽兰具有较强的抗氧化活性。     

外来入侵杂草紫茎泽兰的分布与区域减灾策略

外来生物入侵对经济、生态和社会安全均具有重要影响,目前已成为全球生物多样性最为严重的威胁之一。原产于中美洲墨西哥的紫茎泽兰是一种入侵性很强的世界性恶性杂草。综述了紫茎泽兰在我国的发生分布情况,结合项目组多年的系统调查与研究进展,提出了包括人工防治、化学防治、生物防治及替代控制等措施在内的区域减灾策略。     

紫茎泽兰对建昌黑山羊肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影响

为研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora)对建昌黑山羊肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影响,本研究采用氨基酸自动分析仪和氯仿–甲醇抽提法,对自然放牧采食紫茎泽兰的建昌黑山羊背最长肌中氨基酸、脂肪酸含量进行测定分析。结果显示,与对照组比较,建昌黑山羊肌肉必需氨基酸(essential amino-acid,EAA)、非必需氨基酸(non-essential amino acid,NEAA)和总氨基酸(total amino acid,TAA)含量减少,风味氨基酸含量减少;饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)含量减少,单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)和不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)含量增加,UFA/SFA(U/S)值升高,与膻味呈正比的脂肪酸含量升高,与膻味呈反比的脂肪酸含量减少,说明紫茎泽兰降低了肉品的氨基酸营养价值,增加了肉品的脂肪酸营养价值,对肉品风味有一定影响。研究表明,紫茎泽兰饲喂反刍动物,具有一定的营养价值,但紫茎泽兰的毒性使动物肌肉脂肪酸和氨基酸含量发生变化,降低了肉品品质。