三峡库区苏门白酒草(Conyza sumatrensis)化感作用与入侵性研究

为探讨外来种苏门白酒草(Conyza sumatrensis)的入侵机理,在长江三峡工程库区苏门白酒草入侵地,采用生物检测的方法研究开旷荒地、公路边、林缘3种不同生境条件下的苏门白酒草地上部分和地下部分水浸提液的化感作用。研究结果发现:(1)在小白菜(Brassica chinensis)幼苗萌发生长试验中,苏门白酒草地下和地上部分水浸提液对供试种子的萌发以及幼苗的生长主要表现出抑制作用,并随着浸提液浓度的增加,抑制作用增强;(2)在小白菜种子的萌发及幼苗生长各项指标的对比中发现,用各样地的苏门白酒草地上部分水浸提液处理的各组指标之间的差异大于用其地下部分水浸提液处理的各组指标之间的差异,说明对于不同样地的苏门白酒草的入侵力,地上部分的化感作用比地下部分具有更大的贡献力;(3)不同生境的苏门白酒草化感作用存在差异,生于公路边和开旷荒地生境的苏门白酒草地上部分和地下部分的化感作用能力最强,而生于林缘的苏门白酒草地上部分和地下部分的化感作用能力弱,即公路边开旷荒地林缘;(4)不同生境条件下的苏门白酒草化感作用力与本地植物的相对多度存在显著的正相关关系,表明苏门白酒草化感作用的差异是导致它在不同生境间入侵力差异的原因之一;(5)苏门白酒草的化感作用确实存在,也是其入侵成功的重要原因。     

喜旱莲子草组织水浸液对黑麦草种子和幼苗的化感效应

以喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)地上和地下部组织为供体,黑麦草(Lolium perenne L.)为受体,运用室内培养皿生物测定方法研究了喜旱莲子草组织水浸液的化感作用.结果表明:喜旱莲子草组织水浸提液对黑麦草种子的萌发具有明显抑制作用,显著降低了其终萌发率,也明显抑制了黑麦草幼苗根和茎的生长;喜旱莲子草组织水浸提液处理使黑麦草幼苗叶片的电导率显著增加,但其叶绿素含量却明显降低;喜旱莲子草不同组织部位水浸提液的化感作用强弱不同,表现为地下部分水浸提液化感作用明显强于地上部分.     

岩生植物金发草对作物的化感效应

采用生物测定法研究金发草根、茎、叶水浸提液对水稻、小麦、油菜和莴苣等4种受体植物的化感作用。结果表明,金发草根、茎、叶水浸提液对4种受体植物种子萌发和幼苗生长均具化感作用,且随着水浸提液浓度的增高而增强。除水稻外,小麦、油菜、莴苣的发芽速率均受金发草水浸提液的显著抑制,但对最终发芽率影响不显著,说明金发草对植物种子萌发的化感作用主要是延迟种子发芽时间;金发草对作物幼苗生长的化感作用总体上表现为促进地上部分生长而抑制地下部分的生长。受体植物不同发育期对金发草化感作用的敏感程度不同,幼苗期高于萌发期;金发草叶的化感作用最强,其综合效应分别为根与茎的2.14倍和2.56倍。     

基质不同灭菌条件下空心莲子草浸提液对白三叶种子萌发和幼苗生长的影响

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides Griseb)为广泛分布且亟待解决防除的重要外来恶性杂草, 其化感作用机制近年来逐渐引起人们的广泛关注。该研究通过添加空心莲子草地上和地下水浸提液和土壤灭菌处理来研究其对白三叶种子萌发和幼苗生长的影响, 以期深入理解空心莲子草的化感作用及其机理。结果表明, 土壤灭菌和空心莲子草浸提液处理及其交互作用对白三叶种子萌发率及其幼苗的芽长和根长均有显著或极显著影响。在基质未灭菌条件下,空心莲子草的地下浸提液表现为促进效应, 而地上浸提液表现为抑制效应; 在基质灭菌条件下, 空心莲子草地上和地下浸提液均表现为抑制效应, 但其抑制程度存在差异。相比地上浸提液, 地下浸提液的抑制程度更大且不同器官响应存在差异。相对于芽长, 根长受到的抑制作用更大。由此可见, 空心莲子草地下浸提液与地上浸提液的化感效应存在一定的差异, 在对其化感机理的研究中不仅要关注植株不同部位的作用效应差异, 同时要关注外界环境条件特别是土壤微生物的影响。     

高寒地区白苞筋骨草对几种禾草的化感作用

采用青藏高原“黑土滩”次生毒杂草群落的优势植物——白苞筋骨草（Aerba lupulin）地上部分和地下部分水浸液,对青藏高原高寒地区4种禾草种子萌发、幼苗生长的抑制作用进行了分析。结果表明：白苞筋骨草地上部分水浸液对4种禾草种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用（P<0.05）,地下部分水浸液的化感抑制作用不显著（P>0.05）;4种牧草种子萌发对白苞筋骨草水浸提物敏感性强弱顺序为：垂穗披碱草（Elymus nutans）＞老芒麦（E. sibiricus）＞冷地早熟禾（Poa crymophila）＞中华羊茅 （Festuca sinensis）,禾草幼苗生长对白苞筋骨草水浸液的敏感性强弱顺序为：垂穗披碱草＞中华羊茅＞老芒麦＞冷地早熟禾;整体上,4种牧草对白苞筋骨草化感作用的敏感性强弱顺序为：垂穗披碱草＞老芒麦＞冷地早熟禾＞中华羊茅;4种牧草幼苗生长对白苞筋骨草的水浸液敏感性弱于种子萌发。白苞筋骨草的化感抑制作用是高寒地区毒杂草在退化草地蔓延,并最终形成"黑土滩"次生毒杂草群落的一个因素。     

加拿大一枝黄花和一枝黄花化感作用比较研究

比较研究了入侵物种加拿大一枝黄花（Solidago canadensisL.）与本地物种一枝黄花（S.decurrens Lour.）开花期水浸提溶液对6种受试植物的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：两种一枝黄花的水浸提溶液对受试植物均有化感作用,但是加拿大一枝黄花地下部分的化感作用比其地上部分强,而本地一枝黄花则相反。两种植物相比较,加拿大一枝黄花地下部分的化感作用比一枝黄花强,而地上部分则相反。本研究表明,加拿大一枝黄花地下部分具有较强的化感作用,通过化感作用对本地植物产生较强的抑制作用,从而形成单一优势群落。化感作用是其成功入侵的重要机制之一。豆科植物对加拿大一枝黄花的化感作用不敏感,因此它们可以作为生物替代控制中优先选择的物种。     

麦冬不同部位水浸提液对 5 种植物的化感作用研究

以滤纸生测方法测定了麦冬(Ophiopogon japonicus)不同部位去离子水浸提液对黑麦草(Lollum multiflorum)、紫云英(Astragalus sinicus)、菜心 (Brassica parachinensis)、萝卜 (Raphanus sativus)以及三叶鬼针草(Bidens pilosa)等几种南方常见植物种子萌发和幼苗生长的化感效应, 结果表明低浓度麦冬水浸提液促进了受体种子萌发和幼苗根长, 而高浓度则均表现出抑制作, 水提液的浓度越高抑制效果越强。水提液对萝卜幼苗苗高和生物量均表现出显著的化感促进作用 , 而高浓度的麦冬地上部水提液对黑麦草、紫云英和三叶鬼针草幼苗的株高和生物量存在显著化感抑制作用。且麦冬不同部位水浸提液对同一受体的化感效应强度有差异, 地上部水浸提液化感作用强于地下部分。     

不同生境条件下紫茎泽兰化感作用的变化与入侵力关系的研究

 在紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)入侵地,草本层中的本地植物的多度和盖度与紫茎泽兰的多度和盖度具有显著的负相关关系,落叶阔叶林和公路边生境的紫茎泽兰相对多度和盖度为常绿阔叶林生境的3～5倍;而本地草本植物在组成种类、相对多度和盖度在落叶阔叶林和公路边生境比常绿阔叶林生境减少了30 %、50 % 和70 %。用生物检测的方法研究常绿阔叶林、落叶阔叶林、公路边——３个不同生境下的紫茎泽兰根和茎的水浸提液的化感作用表明：不同生境的紫茎泽兰茎和根的化感作用存在差异,即公路边>落叶阔叶林下>常绿阔叶林下,关联分析显示出不同生境条件下的化感作用力与本地植物的相对多度存在显著的相关关系,证明不同生境的化感作用的差异是紫茎泽兰的入侵效果的原因之一;在白菜(Brassica rapa)幼苗生物量生长抑制试验中,各样地的茎提取液处理的白菜幼苗生物量之间的差异大于各样地的根提取液处理之间的差异,说明对于不同样地的紫茎泽兰的入侵力,地上部分的化感作用比地下部分具有更大的贡献力。落叶阔叶林下和公路边的紫茎泽兰生长旺盛、现存单位面积生物量远远高于常绿阔叶林下,这将促使落叶阔叶林和公路边生境的单位面积上的紫茎泽兰种群的化感作用大于常绿阔叶林下的紫茎泽兰种群,使落叶阔叶林和公路边生境的本地植物群落比常绿阔叶林下的本地植物群落面临较大的竞争压力,加速落叶阔叶林下和公路边生境的本地植物群落的衰退。     

入侵植物北美车前和野胡萝卜种内及种间的化感作用

当前入侵植物种类和入侵范围均日益扩大,而多种入侵植物共同入侵同一生境的概率也逐渐增加。为探讨这些入侵植物种内和种间的化感作用以及化感作用对其竞争能力的影响,本研究以北美车前(Plantago virgica)和野胡萝卜(Daucus carota)为例,采用室内生物学测定法,分析了2种植物不同器官(根、茎或花序轴、叶)、不同浓度(CK、0.005、0.01和0.05 g·mL^-1)的水浸提液培养对其自身和对方种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,浸提液浓度对2种入侵植物种子萌发和幼苗生长的影响最大,且浓度、器官及物种之间存在显著交互作用。2物种各器官各浓度浸提液对二者种子萌发总体表现为抑制;中低浓度浸提液对同种植物幼苗生长有一定促进作用;高浓度浸提液尤其是野胡萝卜叶浸提液对二者种子萌发与幼苗生长均有显著抑制作用。综合化感效应指数表明,浸提液浓度越高抑制作用越强,地上部分化感效应强于地下,且野胡萝卜对北美车前的种间化感作用最强。由此可见,种内和种间化感作用是入侵植物在相同入侵地相互竞争的重要方式。     

假臭草水浸提液对4种作物的化感作用

【背景】假臭草是近几年来入侵我国南方的外来杂草,目前已成功侵占海南、福建、广东等省沿海的大部分果园、草地、农田等农业生态系统,给当地农业生产造成极大的危害。【方法】采用室内生物测定方法研究不同浓度的假臭草水浸提液(0.010、0.025、0.050 g·m L~(-1))对4种作物(西瓜、水稻、萝卜和辣椒)种子萌发和幼苗生长的化感作用。【结果】各浓度的假臭草水浸提液对4种作物种子萌发和幼苗生长都有较强的化感作用,并且随着浸提液浓度的增大,化感效应显著增强。当浓度为0.050 g·m L~(-1)时,4种受体作物的化感综合效应顺序为西瓜萝卜水稻辣椒。【结论与意义】明确假臭草对不同供试作物的化感作用,能够为该入侵杂草的科学防治提供理论依据。     

黄瓜种子及其萌发期的化感作用研究

以大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子为受体,采用实验室培养皿种子发芽生物测试法研究了黄瓜种子浸提液、种子萌发、胚根和芽苗分泌物、芽苗腐解物和芽苗浸提液的化感效应。结果表明:(1)黄瓜种子浸提液对大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子萌发均有化感抑制作用,即黄瓜种子内含有某些化感抑制物质。(2)在水浸提过的黄瓜种子萌发过程中,它不仅对其近邻套种的大白菜、萝卜和番茄种子萌发产生化感抑制作用,而且其胚根和芽苗分泌物对后茬播种的4种蔬菜种子发芽也表现出不同程度的化感抑制作用;黄瓜芽苗腐解物和芽苗水浸提液也对各受体蔬菜种子发芽与生长产生不同程度的化感抑制作用,且随着腐解芽苗量的增加或浸提液浓度的升高,各受体蔬菜种子的发芽指标值、化感效应指数值和综合效应值随之降低。(3)黄瓜种子浸提液及芽苗各器官的化感物质对黄瓜种子的萌发与生长产生了自毒作用,且黄瓜芽苗腐解物、芽苗浸提液、胚根及芽苗分泌物对受体黄瓜的自毒作用均为最大。研究发现,黄瓜种子浸提液、种子萌发时期以及芽苗各器官的化感物质主要是通过抑制受体胚根的生长而起化感抑制作用,即受体蔬菜种子胚根对化感效应最为敏感;因黄瓜种子及萌发期释放化感物质的途径有所不同,导致受体大白菜、萝卜、黄瓜和番茄的化感响应也不相同;在黄瓜种子萌发和芽苗生长的早期,化感物质即开始在芽苗体内进行合成与积累,一部分可通过胚根和芽苗分泌途径释放到环境中,另一部分可通过芽苗腐解途径释放化感物质,并对受体蔬菜种子萌发与生长表现出较强的化感抑制作用。     

滇重楼种子水浸液对三种植物种子萌发和幼苗生长的影响

利用滇重楼(Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.)种子外种皮和胚乳的水浸液对白菜(Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.)、绿豆(Vigna radiata(Linn.)Wilczak)、小麦(Triticum aestivum L.)种子进行处理,研究滇重楼种子水浸液对3种植物种子萌发、幼苗生长和保护酶活性的影响,并利用GC-MS方法对滇重楼种子内源抑制物的成分进行分析。结果显示,不同浓度滇重楼外种皮、胚乳水浸液对上述3种受体植物的发芽率、苗高、根长及鲜重均产生影响,其作用强度和水浸液的浓度有关,总体上表现出低促高抑的双重浓度效应。滇重楼种子水浸液对白菜的影响作用最强,对绿豆的影响作用最弱,且胚乳水浸液的影响较外种皮强。不同浓度滇重楼种子外种皮和胚乳水浸液均能影响3种植物幼苗体内保护酶的活性,随着水浸液浓度的升高,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性总体增加,与对照相比差异显著。白菜、小麦过氧化氢酶(CAT)活性减少,与对照相比差异显著;绿豆过氧化氢酶(CAT)活性增加,但与对照相比无显著差异。利用GC-MS方法从胚乳和外种皮水浸液中分别检出8种和2种物质。研究结果表明滇重楼种子中存在内源抑制物质,可能是导致种子休眠的原因;种子水浸液可能通过影响植物幼苗保护酶的活性进而影响其正常生长;有机酸类物质可能是滇重楼种子内源抑制物之一。     

黄顶菊茎叶浸提液对白菜和水稻幼苗化感作用的初步研究

研究了不同浓度的黄顶菊茎叶浸提液对白菜和水稻幼苗的化感作用.结果表明:黄顶菊茎叶浸提液显著地抑制了白菜和水稻幼苗的根长和苗高,降低了白菜和水稻的根系活力,提高了丙二醛含量,并且增大了受体细胞膜透性,使细胞内含物外渗,导致电导率值增高;同时,黄顶菊茎叶浸提液对白菜和水稻的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性均有显著的抑制作用,导致受体对外界不良环境的抵抗力降低.由此可见黄顶菊通过影响植物体内的一系列生理过程,降低植物对环境的抗胁迫能力,使受体植物的生长发育受到抑制,从而表现出强烈的化感作用.综合各项指标可以看出,白菜较水稻对黄顶菊化感作用较敏感.     

Pollen protein synthesis and control of incompatibility in Brassica

Summary Excised but otherwise intact cabbage (Brassica oleracea var. capitata) stigmas release a watersoluble substance which selectively inhibits germination of self-but not cross-pollen. The inhibitory effect on self-pollen germination is dependent on both the concentration of stigma extract and on the time of addition. Low concentrations of stigma extract inhibit when present from the start (zero time additions) of pollen imbibition, whereas high concentrations do not. High concentrations inhibit when stigma extracts are added 1 to 2 minutes after the start of pollen imbibition, but germination is increasingly less inhibited when additions are delayed 2 to 4 minutes. Similar inhibition kinetics are also observed with delayed additions of cordycepin and cycloheximide. Stigma extracts selectively inhibit leucine-¹⁴C incorporation into proteins of self-pollen. We conclude that germination does not require protein synthesis whereas the regulation of self-incompatibility does.Department of Vegetable Crops Publication No. VC 718.     

青钱柳种皮甲醇浸提液的生物测定

通过对青钱柳[Cyclocarya paliurus (Batal.) Iljinskaja]种皮甲醇浸提液的生物测定,探讨青钱柳种子休眠与种皮内源抑制物质的关系.结果表明,青钱柳种皮不同浓度的甲醇浸提液(10%、20%、25%、30%和40%)对白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis)种子发芽率和种子活力以及幼苗的高生长、根生长均有抑制作用,浓度越高抑制作用越明显.用30%和40%浸提液处理, 白菜种子不能萌发;用10%、 20%和25%浸提液处理, 白菜种子的萌发率分别为98.6%、 75.0%和9.0%;苗高和根长分别比对照降低了31.6%、 48.1%、 79.7%和21.3%、 70.8%、 90.2%.表明青钱柳种子的种皮中含有抑制种子萌发和幼苗生长的成分.     

粗茎秦艽种子粗提物与破眠方法研究

为了探究影响粗茎秦艽（Gentiana crassicaulis Duthie ex Burk.）种子休眠的因素,破除休眠,寻找其种子快速萌发的方法,以干燥的粗茎秦艽种子为材料,测定种子吸水率及粗提物的活性,使用不同浓度的赤霉素（GA₃）、高锰酸钾（KMnO₄）、聚乙二醇（PEG6000）和过氧化氢（H₂O₂）溶液进行浸种处理,比较不同处理条件对粗茎秦艽种子萌发的影响。结果显示,粗茎秦艽种皮对种子吸水没有明显阻碍作用;不同浓度的种子粗提物对白菜、小麦的萌发和生长均表现出抑制作用;不同浓度的粗提物对粗茎秦艽种子自身的萌发也表现出一定的抑制作用,当粗提物浓度达到0.1 g/mL时,抑制作用最显著（P < 0.05）;高锰酸钾处理可提高粗茎秦艽种子的萌发率,浓度为1.5%时效果较显著（P < 0.05）,而过氧化氢处理对粗茎秦艽种子的萌发效果不如前者,此外,用500 mg/L的赤霉素浸种和300 mg/L的聚乙二醇预处理也可显著打破粗茎秦艽种子休眠（P < 0.01）。研究结果表明粗茎秦艽种子的内源抑制物是影响其休眠的因素之一;种皮的机械阻碍也在一定程度上影响了种子萌发;粗茎秦艽种子具有综合性休眠特性。高锰酸钾预处理、赤霉素浸种和聚乙二醇引发均可打破种子休眠、缩短种子出芽时间,提高种子的发芽能力。     

Toxicity of black nightshade (Solanum nigrum) extracts on Alternaria brassicicola, causal agent of black leaf spot of Chinese cabbage (Brassica pekinensis)

Root extracts of black nightshade (Solanum nigrum) were analyzed for activity against isolates ABA‐31 and ABA‐104 of Alternaria brassicicola, the causal agent of black leaf spot of Chinese cabbage (Brassica pekinensis). Preliminary results showed that dried root tissues of black nightshade extracted with 70% ethanol contained antifungal properties against A. brassicicola. Ethanol root extracts were used for further fractionations using ethyl acetate, n‐butanol and water. Among the three extracts, the n‐butanol fraction showed the strongest antifungal activity by its suppression of conidial germination of A. brassicicola. The n‐butanol extract of S. nigrum roots was fractionated further into six fractions (I–VI). Among the six fractions tested, fraction V showed a strong inhibitory effect on conidial germination of A. brassicicola and thereby suppressed lesion development of black leaf spot of Chinese cabbage at a concentration of 25 ppm or higher. Nuclear magnetic resonance analysis indicated that fraction V contained a mixture of saponins, and results of further bio‐guided fractionation and bioassay suggested that saponins in fraction V were key chemical components in the control of A. brassicicola. The potential of using black nightshade for developing natural products for the control of fungal plant diseases is discussed.     

Internode length in Pisum. I. The effect of the Le/le gene difference on endogenous gibberellin-like substances

The allelopathic potential of the dry fruits of Washingtonia filifera (L. Linden) H. Wendl. was investigated. Leachates from fruits inhibited the germination of lettuce, wheat, red cabbage and cucumber seeds. The inhibitory effect was partly neutralized by kinetin (20 mg 1⁻¹) and gibberellic acid (50 mg 1⁻¹). The effect of kinetin was more pronounced at 25°C than at 20°C. Substances inhibiting germination were localized in the pericarp of the fruit and were resistant to high temperature.     

虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病的防治研究

明确虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病菌无性阶段的抑制作用及对黄瓜霜霉病的防治效果。采用凹玻片法和离体叶五点接种法分别测定该提取物对游动孢子的释放和游动、休止孢的萌发和芽管伸长以及菌丝生长和孢子囊产生的抑制作用,采用离体叶五点接种法测定该提取物的保护作用、治疗作用和持效期,并采用盆栽试验测定该提取物的保护作用和治疗作用。一系列试验结果显示,虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病菌游动孢子的释放和游动,休止孢的萌发和芽管伸长以及菌丝生长和孢子囊产生的EC₅₀值分别为1.19、0.77、0.70、2.13、9.09和13.15 mg/mL。在离体叶片条件下,虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病的保护和治疗作用的EC₅₀值分别为3.69 和14.57 mg/mL,持效期达14 d以上。盆栽条件下,该提取物对黄瓜霜霉病保护作用和治疗作用的防效分别为68.38%和21.33%。虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病具有很好的保护作用和较长的持效期。     

Effects of climate warming on plant autotoxicity in forest evolution: a case simulation analysis for Picea schrenkiana regeneration

In order to explore how plant autotoxicity changes with climate warming, the autotoxicity of P. schrenkiana needles' water extract, organic extract fractions, and key allelochemical DHAP was systemically investigated at the temperature rising 2 and 4°C based on the data‐monitored soil temperature during the last decade in the stage of Schrenk spruce regeneration (seed germination and seedling growth). The results showed that the criterion day and night temperatures were 12°C and 4°C for seed germination, and 14°C and 6°C for seedling growth, respectively. In the presence of water extract, the temperature rise of 2°C significantly inhibited the germination vigor and rate of P. Schrenkiana seed, and a temperature rise of 4°C significantly increased the inhibition to the seedling growth (P < 0.05). Among the three organic fractions, the low‐polar fraction showed to be more phytotoxic than the other two fractions, causing significant inhibitory effects on the seed germination and growth even at low concentration of 0.1 mg/mL, and the inhibition effect was enhanced as temperature increased. The temperature rise significantly enhanced the promotion effect of DHAP, while the inhibition effect of temperature rise became less important with increasing concentration of DHAP. This investigation revealed that autotoxicity of P. schrenkiana was affected by the climate warming. As expected, it provided an insight into the mechanism and effectiveness of allelopathy in bridging the causal relationship between forest evolution and climate warming.