几种化感物质替代物间的互作效应分析

运用正交旋转回归试验设计分析5种常见的化感物质替代物水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸间对稗草根长的互作效应,以探明化感物质抑草作用机理.结果表明,水杨酸和对羟基苯甲酸、水杨酸和肉桂酸间增效或拮抗的互作效应与各因子在化合物中浓度水平密切相关.水杨酸在浓度<0.14mmol·L^-1时,对对羟基苯甲酸表现为增效作用;当浓度>0.14mmol·L^-1时,则表现为拮抗作用.而对羟基苯甲酸在浓度为0.425mmol·L^-1时,对水杨酸表现为拮抗作用.在所考察的浓度范围内,水杨酸对肉桂酸都具有拮抗作用,而肉桂酸在浓度为0.14mmol·L^-1时对水杨酸表现出拮抗作用.在所考察的浓度范围中,香草酸与肉桂酸的作用效果都是增效的.     

连作障碍与根际微生态研究Ⅲ.土壤酚酸物质及其生物学效应

以黑龙江省大豆重茬 5年与正茬土壤和根系为主要研究对象 ,采用高效液相色谱法 ,研究土壤和根系浸提液中的酚酸物质的含量及其生物学效应 .结果表明 ,重茬土壤中对羟基苯甲酸和香草酸的含量 (1mol·L-1NaOH提取 )大于正茬土壤 ,且差异达到极显著水平 ,香草醛含量差异不显著 ;重茬大豆根系水提液中对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸、香草醛、香豆素含量均高于正茬 .大豆连作条件下土壤多酚氧化酶活性高于正茬土壤 .重茬大豆根系水提液及在水培条件下外加对羟基苯甲酸对大豆幼苗生长发育有一定的抑制作用 ;酚酸物质加入土壤 1周后 ,对羟基苯甲酸、香草酸、香草醛、阿魏酸、苯甲酸、香豆素残留率分别为 10 .4%、15 .3 %、4.1%、2 .3 %、5 .0 %、17.5 % ;且外加酚酸浓度与土壤中真菌数量呈极显著指数相关 .     

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.     

酚酸类物质对三七幼苗的化感影响

该文研究了不同浓度的阿魏酸、对香豆酸、丁香酸、对羟基苯甲酸、香草酸5种酚酸类物质对三七幼苗生长和生理的影响。结果表明:处理后,三七幼苗的苗高、根长、可溶性蛋白质含量、根系活力、CAT以及POD活性均有所降低。其中,阿魏酸各处理组幼苗的苗高及POD活性均显著降低,50、100 mg·L~(-1)的对香豆酸以及100 mg·L~(-1)的香草酸处理组幼苗苗高也分别比对照显著降低16.19%、16.67%和29.29%;对香豆酸、丁香酸以及对羟基苯甲酸各处理组幼苗根长均显著低于对照;香草酸处理组幼苗的根系活力也显著低于对照,且幼苗的CAT活性在10、50、100 mg·L~(-1)丁香酸、对羟基苯甲酸以及香草酸处理下也达到了显著降低水平。此外,1 mg·L~(-1)阿魏酸以及100 mg·L~(-1)香草酸处理组幼苗的叶绿素含量也均显著降低;中高浓度的阿魏酸、对香豆酸、丁香酸、对羟基苯甲酸增加了三七幼苗的MDA含量,而香草酸在0.1、1、10、100 mg·L~(-1)浓度下显著降低幼苗的MDA含量;丁香酸、香草酸、对羟基苯甲酸以及中高浓度的对香豆酸增加了三七幼苗的SOD活性,且香草酸各处理组均达到了显著性水平。综上结果表明,5种酚酸类物质对三七幼苗均具有一定的化感抑制作用,但各酚酸物质的作用方式及强度并不完全一致,阿魏酸的化感影响较大,这为进一步研究三七的化感自毒作用提供了一定的理论参考。     

甜瓜根系分泌物中酚酸物质对尖孢镰孢菌的化感效应

采用HPLC法对甜瓜根系分泌物进行分离鉴定,检测到甜瓜根系分泌物中含有没食子酸、邻苯二甲酸、丁香酸、水杨酸、阿魏酸、苯甲酸和肉桂酸7种酚酸物质,通过外源添加法研究该类物质对尖孢镰孢菌的化感效应.室内试验结果表明: 阿魏酸、苯甲酸、肉桂酸在0.1、0.25 mmol·L^-1处理浓度下能够显著促进尖孢镰孢菌的孢子萌发,水杨酸则对孢子萌发具有一定的抑制作用;丁香酸、阿魏酸在菌丝培养后期表现出较强的促进作用.盆栽结果显示,在0.05、0.1和0.5 mmol·L^-1处理浓度下肉桂酸、阿魏酸、苯甲酸可显著促进甜瓜枯萎病病情.
     

几种天然有机多酚酸体外抗脂质过氧化研究

通过天然有机多酚酸对H2O2诱导小鼠肝匀浆脂质过氧化和自发脂质过氧化的保护作用的体外实验,比较研究绿原酸、咖啡酸、迷迭香酸、阿魏酸、丹参素、原儿茶醛和3-羟基肉桂酸体外抗氧化能力的强弱,探讨其抗氧化能力产生机理及构效关系。结果表明,7种多酚酸对H2O2诱导小鼠肝匀浆脂质过氧化的保护作用强弱依次为迷迭香酸咖啡酸原儿茶醛绿原酸阿魏酸丹参素3-羟基肉桂酸,其最大和最小抑制率相差2.4倍;对小鼠肝脏组织自发脂质过氧化的抑制率大小顺序为迷迭香酸、原儿茶醛、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸、丹参素、3-羟基肉桂酸,最高和最低抑制率相差近90%。7种天然有机酸抗脂质过氧化作用因化合物结构不同存在显著差异。     

邻羟基苯甲酸胁迫对不同杉木无性系叶片膜质过氧化及渗透调节物质的化感效应

研究了杉木自毒物质邻羟基苯甲酸胁迫对2个杉木优良无性系组培苗（分别记为01号、02号）叶片的膜质过氧化及渗透物质的化感效应。结果表明：（1）与对照相比,邻羟基苯甲酸对杉木叶片MDA的化感效应表现为低浓度抑制、高浓度促进,对01号的促进效应低于02号;（2）邻羟基苯甲酸胁迫使杉木叶片电导率及伤害率增加,对照与各胁迫处理间均达显著差异（P〈0．05）,对02号伤害率及电导率的促进效应均大于01号;（3）40mg／L、80mg／L胁迫浓度对2个杉木无性系可溶性糖含量的化感效应随时间变化由抑制转为促进,对01号的促进效应更大、更早,120mg／L胁迫浓度均表现为抑制效应,对01号的抑制效应更小;（4）邻羟基苯甲酸胁迫对杉木叶片游离氨基酸含量均表现为促进效应,且随胁迫浓度升高而增大,对01号的促进效应远远大于02号。研究认为,01号杉木优良无性系具有较强的耐自毒物质胁迫的能力。     

化感物质对植物根系形态属性影响的meta分析

植物化感作用是通过释放到环境中的化感物质直接或间接影响受试植物生长而实现的。化感物质主要作用于根系,所以植物根系属性是化感作用研究的重要指标之一。目前,关于受试植物形态属性对外源化感物质的响应模式尚缺乏整体的认识。为此,本文对61篇有关纯化感物质(包括酚类、萜类和含氮化合物等)对植物根系形态属性(尤其是根长)影响的文献进行整合分析。结果发现: 整体上化感物质处理显著抑制根长,而对根生物量、根表面积和根体积等形态属性影响较小;酚类对根长的抑制效应最大,且化感物质对草本植物根长的抑制率高于木本、作物和其他植物;酚类与根长抑制效应呈显著的线性相关。进一步量化了4种典型酚酸——阿魏酸、对羟基苯甲酸、香草酸和肉桂酸的浓度-效应关系,证实了黄酮对受试植物根长的抑制效应显著高于酚酸类化感物质。受试植物根系属性对化感物质的响应主要受化感物质类型和添加浓度、植物种类与培养条件等多因素影响,建议未来研究在土壤环境条件下综合评价化感物质对受试植物根系形态和生理属性以及根系构型等参数的影响机制。     

石柑子中酚酸类化学成分研究

对石柑子全草中的酚酸类化学成分进行研究。应用各种柱色谱及制备液相色谱等分离方法进行分离纯化,根据化合物的理化性质和波谱数据进行结构鉴定。结果从石柑子全草的甲醇提取物中共分离得到19个酚酸类化合物,分别鉴定为:苯甲酸(1)、对甲氧基苯甲酸(2)、对甲基苯甲酸(3)、对羟基苯甲酸(4)、香草酸(5)、丁香酸(6)、3,4,5-三甲氧基肉桂酸(7)、3,4-二甲氧基肉桂酸(8)、阿魏酸(9)、对羟基肉桂酸(10)、对羟基苯甲醛(11)、香兰素(12)、丁香醛(13)、对甲氧基苯丙酸(14)、对羟基苯丙酸(15)、(R)-2-羟基-1-(4-羟基-3-甲氧基苯)-1-丙酮(16)、3-羟基-1-(4-羟基-3-甲氧基苯)-1-丙酮(17)、对羟基苯乙醇(18)、邻苯二甲酸二异丁酯(19)。化合物1~4、6~19均为首次从该属植物中分离得到。     

玉米苗中DIMBOA与几种酚酸类物质抑菌活性比较

本文从室内培养的7日龄玉米幼苗中提取、分离、鉴定了抗性次生化合物丁布(2,4-d ihydroxy-7-m ethoxy-2H-1,4-benzoxazin-3(4H)-one,D IMBOA),并就该物质对玉米纹枯病病原菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的活性与三种酚酸类物质(阿魏酸、对羟基肉桂酸和咖啡酸)进行了离体比较研究。结果表明,丁布(D IMBOA),对立枯丝核菌有很强的生物活性,在浓度为50μg/mL时即可抑制立枯丝核菌菌丝的生长,抑制率为18.52%。阿魏酸、对羟基肉桂酸和咖啡酸,这三种酚酸在浓度250μg/mL时对立枯丝核菌菌丝的生长有抑制作用,抑制率分别为26.30%、8.50%和6.30%。不仅如此,丁布与对羟基肉桂酸之间、以及三种酚酸两两组合之间还存在一定的协同作用。在浓度相等的情况下,丁布与对羟基肉桂酸的等量混合液的抑菌率显著高于这两种物质单独存在时的抑菌率之和;同样,对羟基肉桂酸与阿魏酸的等量混合液的抑菌率比单一的对羟基肉桂酸溶液的抑菌率高18.89%,比单一的阿魏酸溶液的抑菌率高13.33%;对羟基肉桂酸与咖啡酸的等量混合液,抑菌率比两者单独试验时分别高9.63%和14.83%;阿魏酸与咖啡酸的混合液,抑菌率比两酸单独试验时分别高11.48%和22.23%。这一结果提示植物体内产生适当比例不同次生化合物的组合对植物抗病性的提高是至关重要的。     

葡萄根系浸提液的化感作用

以晚红(Red Globe)葡萄组培苗为材料,研究了葡萄根系浸提液对葡萄幼苗生长的影响,并采用LC-MS技术对其中的主要化感物质进行鉴定.结果表明:0.02g.ml-1(风干根质量/浸提液体积,下同)、0.1g.ml-1、0.2g.ml-1的葡萄根系浸提液显著抑制了葡萄幼苗的生长,且浓度越高,抑制作用越强.葡萄根系浸提液中含有对羟基苯甲酸、水杨酸、苯丙酸和香豆酸4种酚酸类物质.盆栽模拟试验表明,不同浓度的(0.1、1、10mmol.L-1)水杨酸和苯丙酸显著抑制了葡萄植株的生长,随着作用浓度的升高,葡萄的株高、茎粗、地上和地下鲜质量、叶片净光合速率和根系活力降低,叶片可溶性糖、MDA含量升高,淀粉含量降低,而叶片蛋白质含量无明显变化规律.     

外源水杨酸调控水稻化感抑草作用及其分子生理特性

为了探讨外源水杨酸（SA）调控水稻化感抑草效应的可行性,研究了不同浓度的外源SA对强化感水稻PI312777抑草效应的影响及其生理生化特性,并运用实时定量RT-PCR(FQ-PCR)技术检测SA介导的关键酶苯丙氨酸解氨酶基因（ZB8）的相对表达量.结果表明：外源SA能够诱导水稻化感抑草效应增强,而且这种诱导效应与SA的浓度和处理时间相关.叶面喷施SA后,PI312777对稗草的抑制率显著提高,其根系活力、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性增强,过氧化氢酶（CAT）活性降低;而伴生杂草稗草的相应生理指标的变化趋势则相反.PI312777植株中的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性增强,总酚含量升高.0.2 mmol·L^-1的SA诱导水稻化感抑草效应最显著,该浓度下目的基因ZB8的相对表达丰度随处理时间先上调后下调,在24 h达到表达高峰.     

Antibiotic potential of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) against Sclerotium rolfsii

High performance liquid chromatographic (HPLC) analysis of culture filtrates of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and medium of inhibitory zone of interaction of Sclerotium rolfsii with PGPR, viz. Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens 4, Pseudomonas fluorescens 4 (new) and Pseudomonas sp. varied from sample to sample. In all the culture filtrates of PGPRs, P. aeruginosa had nine phenolic acids in which ferulic acid (14.52 μg/ml) was maximum followed by other phenolic acids. However, the culture filtrates of P. fluorescens 4 had six phenolic acids with maximum ferulic acid (20.54 μg/ml) followed by indole acetic acid (IAA), caffeic, salicylic, o-coumeric acid and cinnamic acids. However, P. fluorescens 4 culture filtrate had seven phenolic acids in which salicylic acid was maximum (18.03 μg) followed by IAA, caffeic, vanillic, ferulic, o-coumeric and cinnamic acids. Pseudomonas sp. also showed eight phenolic acids where caffeic acid (2.75 μg) was maximum followed by trace amounts of ferulic, salicylic, IAA, vanillic, cinnamic, o-coumeric and tannic acids. The analysis of antibiosis zone of PGPRs showed fairly rich phenolic acids. A total of nine phenolic acids were detected in which caffeic acid was maximum (29.14 μg/g) followed by gallic (17.64 μg/g) and vanillic (3.52 μg/g) acids but others were in traces. In P. aeruginosa, antibiosis zone had seven phenolic acids where IAA was maximum (3.48 μg/g) followed by o-coumeric acid (2.08 μg/g), others were in traces. The medium of antibiosis zone of P. fluorescens 4 and P. fluorescens 4 new had eight phenolic acids in which IAA was maximum with other phenolic acids in traces.     

马缨丹及其酚类化合物对水葫芦生长的抑制作用

研究了马缨丹(Lantana camara)叶提取物及其酚类化合物对水葫芦（Eichhornia crassipes）生长及其生理生化指标的影响.结果表明, 马缨丹鲜叶水提物对水葫芦生长有明显的抑制作用.在较高浓度(＞30g FW·L^-1)下6 d可使水葫芦整株干枯死亡.经过高效液相色谱分离确定马缨丹水提物含有7种酚类化合物,分别为水杨酸、龙胆酸、雷琐酸、香豆素、阿魏酸、对羟基苯甲酸和6-甲基香豆素,在马缨丹鲜叶水提液中的浓度分别为50.95、13.46、5.28、3.36、2.92、2.19 和0.34 mg·L^-1.7种化合物的混合物对水葫芦抑制程度最大,其次为水杨酸,再次为6-甲基香豆素、香豆素,对羟基苯甲酸对水葫芦也有明显的抑制作用,而龙胆酸、雷琐酸、阿魏酸对水葫芦的抑制作用较小.     

Phenolics and the activities of phenylalanine ammonia-lyase, phenol-β-glucosyltransferase and β-glucosidase in cucumber roots as affected by phenolic allelochemicals

Seven-day-old seedlings of cucumber (Cucumis sativus L.) cv. Wisconsin were treated with 0.1 mM solutions of cinnamic acid (ferulic and p-coumaric acids) and benzoic acid (p-hydroxybenzoic and vanillic acids) derivatives as stressors. The content of free and glucosylated soluble phenols and the activity of phenylalanine ammonia-lyase (E.C.4.3.1.5), phenol-β-glucosyltransferase (E.C.2.4.1.35.), and β-glucosidase (E.C.3.2.1.21.) in seedling roots as well as their length and fresh weight were examined. Changes in glucosylated phenolic content and phenol-β-glucosyltranspherase activity were observed under the influence of all phenolics applied. Treatment with ferulic and p-coumaric acids stimulated the increase of phenylalanine ammonia-lyase and β-glucosidase activity and slightly inhibited cucumber root growth.     

Antibacterial activity directed isolation of compounds from Onosma hispidum

The chemical investigation of the ethanolic extract of the root bark of Onosma hispidum following antibacterial activity directed isolation led to the isolation of 4-hydroxy-3-methoxy cinnamic acid (ferulic acid) and 4-hydroxy-3-methoxy benzoic acid (vanillic acid) which have been reported for the first time in this species. In addition to these compounds, the crude ethanolic extract and methanol fraction exhibited substantial bioactivity against species of corynebacteria, enterococci, staphylococci and streptococci. Ferulic acid was found more bioactive (being relatively more hydrophobic) compared to vanillic acid.     

Enhanced Lignin Monomer Production Caused by Cinnamic Acid and Its Hydroxylated Derivatives Inhibits Soybean Root Growth

Cinnamic acid and its hydroxylated derivatives (p-coumaric, caffeic, ferulic and sinapic acids) are known allelochemicals that affect the seed germination and root growth of many plant species. Recent studies have indicated that the reduction of root growth by these allelochemicals is associated with premature cell wall lignification. We hypothesized that an influx of these compounds into the phenylpropanoid pathway increases the lignin monomer content and reduces the root growth. To confirm this hypothesis, we evaluated the effects of cinnamic, p-coumaric, caffeic, ferulic and sinapic acids on soybean root growth, lignin and the composition of p-hydroxyphenyl (H), guaiacyl (G) and syringyl (S) monomers. To this end, three-day-old seedlings were cultivated in nutrient solution with or without allelochemical (or selective enzymatic inhibitors of the phenylpropanoid pathway) in a growth chamber for 24 h. In general, the results showed that 1) cinnamic, p-coumaric, caffeic and ferulic acids reduced root growth and increased lignin content; 2) cinnamic and p-coumaric acids increased p-hydroxyphenyl (H) monomer content, whereas p-coumaric, caffeic and ferulic acids increased guaiacyl (G) content, and sinapic acid increased sinapyl (S) content; 3) when applied in conjunction with piperonylic acid (PIP, an inhibitor of the cinnamate 4-hydroxylase, C4H), cinnamic acid reduced H, G and S contents; and 4) when applied in conjunction with 3,4-(methylenedioxy)cinnamic acid (MDCA, an inhibitor of the 4-coumarate:CoA ligase, 4CL), p-coumaric acid reduced H, G and S contents, whereas caffeic, ferulic and sinapic acids reduced G and S contents. These results confirm our hypothesis that exogenously applied allelochemicals are channeled into the phenylpropanoid pathway causing excessive production of lignin and its main monomers. By consequence, an enhanced stiffening of the cell wall restricts soybean root growth.