黄花蒿对4种受体植物的化感作用研究

采用室内生物测定法,以小麦、燕麦、黄瓜和萝卜为受体,研究了黄花蒿对受体植物的化感作用,结果显示:黄花蒿水浸提液对小麦、燕麦的化感综合效应(SE)为56.29、57.17;其地上部淋溶物对小麦和黄瓜表现为抑制作用,对燕麦和萝卜表现为促进作用;其茎叶挥发物对4种受体植物根长生长有较强的抑制作用;其残体分解物前10d对受体有很强的抑制作用,根系分泌物对小麦和燕麦抑制作用较强,对萝卜和黄瓜表现为促进作用。结果表明,黄花蒿5种不同途径来源的化感物质对4种受体植物都有不同程度的化感作用,且黄花蒿主要是通过地上部淋溶、挥发向环境中释放化感物质,其次是通过根系分泌物对授体植物产生化感作用。     

冷蒿对三种禾本科植物种子萌发和幼苗生长的化感作用

研究了冷蒿茎叶水浸提液及冷蒿斑块土壤对羊草草原3种禾本科植物(羊草、克氏针茅和糙隐子草)种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:冷蒿茎叶水浸提液使受试植物种子的发芽指数降低,平均发芽时间延长.羊草、克氏针茅和糙隐子草幼苗苗高及克氏针茅幼苗根长均受冷蒿茎叶水浸提液抑制;浸提液浓度≥0.075g.ml-1时显著抑制羊草幼苗根长生长,≤0.05g.ml-1时则无显著影响;而茎叶水浸提液对糙隐子草幼苗根长有"低促高抑"的作用.冷蒿斑块土壤抑制受试植物幼苗生长;3种植物对冷蒿化感效应的敏感性依次为克氏针茅羊草糙隐子草,且幼苗根长的敏感性均大于苗高.     

黄花蒿化感作用机理的初步研究

运用室内培养皿生物测定方法,对黄花蒿克生作用进行的研究结果表明,黄花蒿水浸提液对小麦幼苗生长有明显的抑制作用,且抑制强度随浸提液浓度升高而加强。其对小麦根的抑制作用比对叶的抑制作用强。对受体小麦根尖压片的观察统计表明,黄花蒿的水浸提液影响了小麦根尖分生区细胞有丝分裂的正常进行,并随着供体黄花蒿水浸提液浓度的升高,小麦根尖分生区分裂期细胞数目下降;受体材料小麦的一些生理生化测定指标表明,黄花蒿水浸提液使供试小麦根系活力稍有减弱,可溶性蛋白含量明显升高,使根的核酸含量升高而叶的核酸含量降低;使叶绿素含量有较明显降低。     

薄壳山核桃根系水浸提液对2种作物种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨薄壳山核桃根系水浸提液对小麦、大豆的影响,采用蒸馏水浸提法收集薄壳山核桃根系化感物质,并运用室内生物测定法检测不同浓度(0.025、0.05和0.1 g·mL~(-1))根系水浸提液对小麦、大豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:各浓度处理的根系水浸提液对小麦、大豆萌发及幼苗生长的化感抑制作用较为显著,且具有显著的浓度效应(浓度低抑制作用弱,浓度高抑制作用强);薄壳山核桃根系水浸提液对小麦、大豆种子发芽率、发芽指数、发芽势和活力指数的抑制作用分别依次为:活力指数发芽势发芽指数发芽率和活力指数发芽势发芽率发芽指数;薄壳山核桃根系水浸提液各浓度处理对小麦、大豆幼苗根长、苗高、鲜质量和干质量的化感效应均为:根长苗高鲜质量干质量,其中薄壳山核桃根系水浸提液对2种受体植物幼苗根长均有显著的抑制作用,而对幼苗干、鲜质量的影响则因受体植物种类的不同而不同;薄壳山核桃根系水浸提液对2种受体植物的综合化感效应顺序为:小麦大豆;生长7 d的幼苗体内,SOD活性降低,MDA含量、POD活性和CAT活性与对照相比均随浓度的增加而增加。综合分析认为:小麦对薄壳山核桃根系水浸提液更为敏感。     

云雾山铁杆蒿茎叶浸提液对封育草地四种优势植物的化感效应

为了揭示铁杆蒿群落在植被演替中的作用,通过研究铁杆蒿茎叶浸提液对铁杆蒿草地4种优势植物(百里香、大针茅、本氏针茅和赖草)的种子萌发及幼苗生长的干扰,结果表明:高浓度的铁杆蒿浸提液(甲醇浸提液和水浸提液)使得百里香、大针茅、本氏针茅和赖草的种子发芽指数降低,发芽率、芽长和根长低于对照,种子平均发芽时间延长达1.13-2.16 d。而低浓度浸提液(0.005 g/mL)使得百里香的发芽要高于对照11.63%(水浸提液)、15.12%(甲醇浸提液)。在幼苗生长期,铁杆蒿浸提液对4种受试植物幼苗芽和根的生长受到不同程度的抑制,不同浓度的浸提液对植物的化感作用强度不同,随浓度的增加,抑制作用越强,0.1 g/mL相对其他浓度有显著性差异;其中0.005 g/mL浸提液对本氏针茅和赖草的幼苗生长有促进作用,幼根生长高出对照19.00%、16.06%,水浸提液对幼芽促进了2.33%、9.06%,在0.1 g/mL浓度下,本氏针茅或大针茅的生长完全受到抑制,芽长和根长抑制率为100%;同一浓度下的不同浸提液对植物的抑制作用也不同,其中百里香对铁杆蒿浸提液的敏感度是最低的;甲醇浸提液的化感作用要强于水浸提液。在封育过程中,百里香群落向铁杆蒿群落的过渡,铁杆蒿的化感作用是该草地演替的一个重要影响因子。     

外来入侵植物牛膝菊和野茼蒿水浸提液化感作用的生物测定

采用培养皿滤纸法,以小麦(Triticum aestivum L. )和玉米(Zea mays L. )为实验材料,以种子的发芽率、发芽指数、活力指数以及幼苗的株高和根长为测定指标,结合化感效应指数的综合效应值,对外来入侵植物野茼蒿[Crassocephalum crepidioides (Benth. ) S. Moore]和牛膝菊(Galinsoga parviflora Cav. )茎叶水浸提液的化感活性分别进行了测定.结果表明,随野茼蒿和牛膝菊水浸提液质量浓度(0.01～0.10 g·mL-1)的提高,小麦和玉米种子的发芽率、发芽指数、活力指数以及幼苗的株高和根长总体上逐渐减小;与对照组相比,0.01 g·mL-1牛膝菊水浸提液对小麦的幼苗株高以及玉米的种子发芽率和幼苗株高具有一定的促进作用,但对小麦和玉米的幼苗根长有显著抑制作用;而0.01 g·mL-1野茼蒿水浸提液仅对小麦种子的发芽率略有促进作用.0.04～0.10 g·mL-1野茼蒿和牛膝菊水浸提液对小麦和玉米种子萌发及幼苗生长的各项指标基本上均有显著的抑制作用;野茼蒿和牛膝菊水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长的抑制作用大于小麦.0.01～0.10 g·mL-1野茼蒿和牛膝菊水浸提液对小麦和玉米种子萌发和幼苗生长的化感效应指数的综合效应值均小于0,表现为抑制作用,并随2种植物水浸提液质量浓度的提高综合效应值逐渐降低,且前者的化感效应指数的综合效应值大于后者.研究结果显示,野茼蒿和牛膝菊水浸提液对小麦和玉米的化感活性均表现为抑制作用,且化感作用的强度与水浸提液的质量浓度相关;野茼蒿水浸提液的化感作用效应大于牛膝菊.     

沙蒿(Artemisia ordosica)水浸提液对4种伴生草本植物的化感作用

以生长在我国荒漠和半荒漠地区的特有植物沙蒿为供体植物,沙米、虫实、草木樨状黄芪、狗尾草为受体植物,研究了沙蒿根、茎、叶、种子水浸提液对受体植物种子发芽、幼苗生长以及根对NH~+_4和K~+吸收的化感效应的差异,为沙区植被恢复中伴生杂草种类的选择提供理论依据。结果表明:沙蒿水浸提液对4种受体植物种子发芽和幼苗生长均具有显著的化感效应,沙米、虫实、草木樨状黄芪表现为抑制作用,狗尾草表现为促进作用。不同部位沙蒿浸提液的化感作用不同,根浸提液对沙米、虫实、狗尾草的化感效应最强,茎浸提液对草木樨状黄芪的抑制最强。不同植物种及植物的不同发育时期对化感作用的敏感性也不同,在4种受体植物中,沙米受抑制最强,其次为虫实、草木樨状黄芪,且随浸提液浓度增加而显著增强,而狗尾草具有一定的耐受力,表现为促进作用。沙蒿浸提液对受体植物根长的影响最强,其次是种子发芽、苗高和幼苗干质量。浸提液显著降低沙米、虫实、草木樨状黄芪根对NH~+_4和K~+的吸收,增加狗尾草根对NH~+_4和K~+的吸收。研究结果表明雨水淋溶是沙蒿向环境中释放化感物质的途径之一,化感作用在增强沙蒿生存竞争力,扩大种群过程中起着不容忽视的作用,可能是沙蒿单优势种群落形成的原因之一。     

几种牧草幼苗对冷蒿茎叶水浸提液化感作用的生理响应

采用沙培法对草木樨、披碱草、冰草和羊草进行幼苗生长试验,研究了不同浓度冷蒿茎叶水浸提液处理对4种牧草幼苗生长、根系活力、叶绿素含量以及抗氧化保护酶活性的影响,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对冷蒿茎叶水浸提液的化学成分进行了分析。结果表明:冷蒿茎叶水浸提液对草木樨、披碱草、冰草和羊草4种牧草幼苗生长有明显的影响,这种影响效应与牧草的种类及冷蒿茎叶水浸提液浓度显著相关。其中,25mgDw·mL-1的冷蒿茎叶水浸提液均表现出对4种牧草幼苗生长指标有极显著的抑制作用(P0.01),4种牧草幼苗根系活力分别降低了46.7%、65.9%、59.3%和66.7%,草木樨、披碱草和羊草幼苗叶绿素含量分别下降了47.3%、56.6%和46.7%。当冷蒿茎叶水浸提液浓度为10mgDw·mL-1时,对4种牧草幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性有显著的促进作用;当浓度为25mgDw·mL-1时,对4种牧草幼苗体内SOD、POD和CAT活性有显著的抑制作用,同时使幼苗体内丙二醛(MDA)的含量显著增加。冷蒿茎叶水浸提液有30种化感类次生代谢化合物,主要成分是樟脑(27.6%)、龙脑(10.1%)、蓍草苦素(9.8%)、桉树脑(8.7%)、喇叭烯醇(4.1%)和对-1-薄荷烯-4-醇(4.1%),占总量的60%以上。     

鸡眼草水浸提液对4种草坪草的化感作用

为探讨鸡眼草(Kummerowia striata)不同部位、不同浓度水浸提液对高羊茅(Festuca arundinacea)、黑麦草(Lolium perenne)、狗牙根(Cynodon dactylon)、白三叶(Trifolium repens)等4种草坪草的化感效应和作用规律,采用培养皿纸床法,以蒸馏水为对照,研究鸡眼草剪碎的植株、未剪碎的植株、叶、茎、根、地上部分0.012 5、0.025、0.05 g/mL 3个不同浓度的水浸提液对高羊茅、黑麦草、狗牙根、白三叶的种子发芽率、发芽速率、幼根长、幼苗高的化感作用。结果表明,鸡眼草水浸提液对高羊茅、黑麦草、狗牙根、白三叶4种受体植物种子的萌发及幼苗生长均有较强的化感抑制作用,且对种子发芽率作用强弱顺序为:狗牙根白三叶黑麦草高羊茅,对种子发芽速率作用强弱顺序为:黑麦草高羊茅狗牙根白三叶,对幼苗苗高作用强弱顺序为:黑麦草白三叶狗牙根高羊茅,对幼苗根长作用强弱顺序为:白三叶黑麦草狗牙根高羊茅。对4种受体植物的综合化感效应以高羊茅最弱,黑麦草、狗牙根、白三叶较为相近。4种受体植物所受到的抑制作用均随着水浸提液浓度的增加而增强,在同一浓度不同部位水浸提液处理下,叶、整株(剪碎)水浸提液对4种受体植物抑制作用比根、茎、整株(未剪碎)及地上部分水浸提液强。高羊茅、黑麦草、狗牙根3种草坪草受0.05 g/mL鸡眼草叶水浸提液的化感抑制作用最强,白三叶则受0.05 g/mL鸡眼草整株(剪碎)水浸提液的化感抑制作用最强。     

4种植物水浸提液对乌丹蒿的化感作用研究

分布于科尔沁沙地西部的固沙先锋植物乌丹蒿近些年呈现出衰退趋势。本研究选取了该地区3种主要飞播植物白沙蒿、柠条、羊柴以及乌丹蒿自身进行了化感作用的研究,结果表明：3种飞播植物及乌丹蒿自身的水浸提液对乌丹蒿的生长均有不同程度的化感作用,并且不同部位（根、叶、果皮或总苞片）中存在的化感物质的作用不同。主要表现为：乌丹蒿种子的萌发率在各供体的根浸提液中均下降,除羊柴外均达到显著,白沙蒿总苞片和羊柴果皮浸提液也有着同样的结果,而乌丹蒿叶浸提液则有一定的促进作用;4种植物不同部位的水浸提液对乌丹蒿种子发芽速度及幼根的生长均有显著的抑制作用。从综合效应来看,4种植物对乌丹蒿均有抑制作用,抑制作用由强到弱的顺序为：白沙蒿>柠条>乌丹蒿>羊柴。     

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。     

四种苔藓植物提取液对二种蓼科植物种子萌发和幼苗生长的影响

研究卵叶泥炭藓(Sphagnumovatum),卷叶凤尾藓(Fissidenscristatus),弯叶灰藓(Hypnumcallichroum)和大金发藓(Polytrichumcommune)的水粗提取液对维管植物虎杖和皱叶酸模种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示:四种苔藓植物的粗提取液对两种植物的种子萌发率并没有显著影响。然而,弯叶灰藓,、卵叶泥炭藓和卷叶凤尾藓的提取液抑制了皱叶酸模种子的活力指数。除此之外,卷叶凤尾藓还显著地抑制了它幼苗的干重。四种藓类的提取液对虎杖的种子活力指数和干重,但是卷叶凤尾藓的提取液对幼苗的生长有显著的影响。苔藓植物粗提取液对种子萌发和幼苗生长的影响的机制并不清楚,有待进一步研究。     

Allelopathic Potential and Mechanism of Rosebay Willowherb [<i>Chamaenerion angustifolium</i> (L.) Scop.] Demonstrated on Model Plant Lettuce

Allelopathic plants are important resources for the discovery of bioherbicides. Rosebay willowherb [Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. syn. Epilobium angustifolium L.] widely distributes in Western Asia, Europe, and North America, and behaves as a dominant species within the community due to the production of substances that restrict growth of other plants. This study aims at investigating the allelopathic potential of rosebay willowherb by evaluation of the effects of aqueous extracts from different parts on seed germination and seedling growth in lettuce (Lactuca sativa L.), as well as measuring the accumulation of reactive oxygen species and structural analysis of root tips via scanning electron and transmission electron microscopy. It was observed that the aqueous extracts from the leaves of rosebay willowherb had the strongest inhibitory effect on the germination index, germination energy and total germination of lettuce seeds, followed by capsular fruits and flowers, and the inhibition effect of stems was the weakest. All aqueous extracts (100 mg/mL) showed a significant inhibitory effect on radicle elongation of lettuce seedlings. Additionally, after treatment with the aqueous extract of rosebay willowherb leaves, accumulation of reactive oxygen species increased in columella cells, which correlated with disruption of root tip structure.     

Allelopathic effect of <Emphasis Type="Italic">Nepeta meyeri</Emphasis> Benth. extracts on seed germination and seedling growth of some crop plants

In order to evaluate the allelopathic potential of Nepeta meyeri Benth., the effects of aqueous extracts (0.125, 0.25, 0.5, 1, 2.5 and 5%) prepared from roots and leaves of N. meyeri were studied on the seed germination and seedling growth of several economically important crops (barley, wheat, canola, safflower, and sunflower). Both the root and leaf extracts of N. meyeri caused a general phytotoxic effect on the seed germination and seedling growth of barley and sunflower at all concentrations. However, both the root and leaf extracts significantly increased the seedling growth of wheat, especially at the lower concentrations 0.125, 0.25 and 0.5%, whereas the higher concentrations had a neutral effect. The seed germination and the seedling growth of canola and safflower were also generally improved by both extracts, especially at lower concentrations. However, these advantages were not observed at higher concentrations, at which the extracts mostly had a phytotoxic effect on canola and safflower. The Allelopathic activity of N. meyeri depended on whether the extract was derived from the leaf or root parts of the plant. The maximum allelopathic effect occurred with leaf extracts. The results demonstrate that the aqueous extracts from N. meyeri have allelopathic potential and should be evaluated as an allelopathic species, presenting a risk or advantage to seed germination and seedling growth of crop or weed plants.     

Allelopathic potential of Bothriochloa laguroides var. laguroides (DC.) Herter (Poaceae: Andropogoneae)

Bothriochloa laguroides var. laguroides (DC.) Herter, a native bluestem of America, has been shown to produce many biologically active compounds. The allelopathic potential of aqueous extracts from roots, stems and leaves was examined. Lettuce seeds (Lactuca sativa) and maize (Zea mays), the common allelopathy bioassay systems, as well as seeds from two native species, wintergreen paspalum (Paspalum guenoarum) and lovegrass (Eragrostis curvula), were germinated in the presence of aqueous extracts. Percent seed germination, root and shoot elongation were measured. After 4 and 7 days root, stem and leaf extracts caused inhibition of root and shoot elongation in all four species tested. Aqueous extracts were generally less inhibitory to seed germination. Aqueous extracts from different parts of B. laguroides var. laguroides show therefore allelopathic effects inhibiting, in particular, growth of competing plants.     

大豆地上部水浸液的化感作用及化感物质的鉴定

研究了重迎茬大豆花荚期植株地上部水浸液及其提取物对大豆种子萌发及幼苗生长的化感作用 ,并鉴定了有明显化感作用组分的物质。结果表明 :与对照组比 ,0 .1 0 g DW/ ml重茬大豆水浸液显著地抑制了大豆胚根生长 ;3 .75× 1 0 - 2g DW/ ml、7.5 0× 1 0 - 2 g DW/ ml正茬、重茬、迎茬大豆水浸液对砂培大豆苗的生长有显著的化感抑制作用 ;重茬、正茬大豆水浸液乙酸乙酯提取的酸性组分、XAD-4树脂提取组分 ,在 0 .6～ 1 .2 g DW/ ml浓度下 ,对大豆种子萌发初期的萌发率及萌发过程中的胚根生长亦表现出显著的化感抑制作用 ;重茬水浸液乙酸乙酯提取的中性、碱性组分在 1 .2 g DW/ ml浓度下 ,对大豆胚根生长有显著抑制作用。上述各组分化感作用大小随组分浓度增加而增加。在相同浓度处理下水浸液及其提取物的化感抑制作用有重茬大于正茬的趋势 ,统计检验差异均不显著。 GC-MS鉴定结果显示 ,正茬、重茬乙酸乙酯酸性组分、XAD-4树脂提取组分中的有机化合物主要是 :丁二酸、苯甲酸、邻羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、对羟基肉桂酸、2 -甲基苯酚、2 -甲氧基 -4-乙烯基苯酚、间苯三酚、2 -甲基苯甲醛、3 -甲基苯甲醛、5 ,6,7,7a-四氢 -4,4,7a-三甲基 -2 (4 H) -苯并呋喃酮、2 ,4-戊二烯腈等。     

紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆的化感效应

外来入侵植物可以通过淋溶、自然挥发、根系分泌和植株凋落物分解等途径向周围环境释放化感物质,抑制伴生植物的生长、发育。该研究以不同浓度紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)叶片水浸液处理蚕豆(Vicia faba)种子,研究紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆根尖细胞微核、染色体畸变、细胞凋亡、蚕豆幼苗叶片叶绿素和N含量、光合生理特性、生物量的影响。结果表明:(1)紫茎泽兰叶片水浸液处理显著抑制蚕豆根尖的伸长和细胞的有丝分裂,并诱导蚕豆根尖细胞染色体畸变和细胞微核的产生,有丝分裂指数随着叶片水浸液浓度增加而减小,根尖细胞微核率随叶片水浸液浓度增加而增大,高浓度叶片水浸液处理对蚕豆根尖细胞的凋亡及坏死有明显影响。(2)紫茎泽兰叶片水浸液处理引起蚕豆幼苗叶片的叶绿素和N含量显著降低,并导致蚕豆幼苗最大净光合速率和生物量的显著下降。总之,紫茎泽兰叶片水浸液可能引起蚕豆根尖的氧化损伤和抑制根尖的伸长,且叶片水浸液的抑制作用呈现一定的剂量效应。紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆根尖的损伤和抑制作用可能影响了植株对氮素的吸收,进而对蚕豆幼苗光合生理表现以及生物量积累产生显著负面效应。     

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。