胜红蓟化感作用研究 Ⅱ.主要化感物质的释放途径和活性

研究了南方重要杂草胜红蓟(Ageratumconyzoides)挥发物质的化感作用。结果表明,胜红蓟鲜叶的挥发物质和挥发油对所有受试植物的幼苗生长有显着的抑制作用。用色谱法鉴定并分离了胜红蓟挥发油的主要成分早熟素Ⅰ和早熟素Ⅱ,两者分别占总量的30.93%和51.61%.胜红蓟水溶物中的早熟素Ⅰ和Ⅱ是从挥发物中而来,挥发是胜红蓟释放化感物质的主要途径。分离纯化的早熟素Ⅰ和Ⅱ的饱和水溶液对萝卜、番茄和黑麦草的幼苗生长均有显着的抑制作用,特别是早熟素Ⅱ具有强烈的化感作用,在25μg·ml^-1低浓度下,仍能抑制植物幼苗的生长,但早熟素Ⅰ和Ⅱ的混合溶液对植物的抑制作用并无显着增强,两者之间不存在协同作用。     

胜红蓟化感作用研究Ⅰ.水溶物的化感作用及其化感物质分离鉴定

研究了胜红蓟水溶物对植物的化感作用 .结果表明 ,胜红蓟水溶物溶液浓度在0 .2 5gFW·ml- 1 时对所有供试植物的萌发和幼苗生长均有显著的抑制作用 ,浓度降至0 .1 0 gFW·ml- 1 时其抑制作用基本消失 ;胜红蓟不同器官、不同生育期水溶物的化感作用是有差异的 ,特别是不同生境条件下生长的胜红蓟水溶物化感作用有显著差异 ,表明在恶劣生境下胜红蓟的化感作用更为强烈 .对胜红蓟水溶物中的化感活性物质进行分离和分子结构鉴定 ,得到早熟素Ⅰ、早熟素Ⅱ和 5,2 2 二烯 3β 豆甾醇 3个化感化合物 .     

胜红蓟化感作用研究Ⅲ.挥发油对不同营养水平下植物的化感作用

研究了胜红蓟挥发油对不同营养水平下植物的化感作用．结果表明,随着营养水平的降低,胜红蓟挥发油对受试植物的化感作用明显增强．在胜红蓟挥发油的作用下,受试植物叶绿素和可溶性蛋白含量明显降低,过氧化物酶（ＰＯＤ） 活性降低,而质膜相对透性增加,丙二醛（ ＭＤＡ） 含量升高．利用ＧＣ／ ＭＳ对胜红蓟挥发油的组成和含量进行了分析,共鉴定１６ 种物质,其中早熟素Ⅱ、早熟素Ⅰ和子丁香烯为主要成分,相对含量分别为３６ ．８５ ％ 、２６ ．４１ ％ 和１９ ．８４ ％ ．     

胜红蓟化感物质之间相互作用的研究

 通过柱层析从胜红蓟挥发油中分离出早熟素Ⅰ、早熟素Ⅱ、子丁香烯、3,3-二甲基-5-特丁基茚酮、红没药烯、乙酸葑醇酯等6种主要化感物质(占挥发油总量的97％),并研究了这些化感物质在挥发、淋溶(饱和水溶液)和土壤降解途径下对萝卜,番茄和绿豆幼苗的化感作用。结果表明：早熟素Ⅰ、早熟素Ⅱ、3,3-二甲基-5-特丁基茚酮及子丁香烯(挥发途径)虽有较强的化感活性,但均弱于挥发油的化感活性,而子丁香烯(淋溶途径),红没药烯和乙酸葑醇酯则基本无化感活性。但是,早熟素n和无活性的三个化感物质结合,则表现出强烈的化感活性,说明胜红蓟各化感物质之间存在着明显的协同作用。     

胜红蓟化感作用研究I.水溶物的化感作用及其化感物质分离鉴定

研究了胜红蓟水溶物对植物的化感作用,结果表明,胜红蓟水溶物溶液浓度在０．２５ｇＦＷ．ｍｌ＾－１时对所有供试植物的萌发和幼苗生长均有显著的抑制作用,浓度降至０．１０ｇＦＷ．ｍｌ＾－１时其抑制作用基本消失,胜红蓟不同器官,不同生育期水溶物的化感作用是有差异的,特别是不同生境条件下生长的胜红蓟水物化感作用有显著差异,表明在恶劣生境下胜红蓟的化感作用更为强烈,对胜红蓟水溶物中的化感活性物质进行了分离和分子     

胜红蓟地上部化感作用物的分离与鉴定

 胜红蓟(Ageratum conyzoides)是华南地区的重要杂草,具有显著的化感作用。本文利用色谱和波谱技术对胜红蓟地上部化感活性成分进行分离和化学结构鉴定,得到两个化感作用物质：胜红蓟素(6,7—二甲氧基—2,2—二甲基色烯)和5,22—二烯—3β—豆甾醇。对这两个作用物的化感作用研究表明：胜红蓟素对受体幼苗生长有抑制作用,500×10-6处理对稗草生长达到完全抑制,对萝卜的抑制率也高达90％。浓度降到25×10-6对稗草和萝卜幼苗生长仍具有显著的抑制作用。     

胜红蓟化感作用研究Ⅵ.气象条件对胜红蓟化感作用的影响

在田间条件下 ,胜红蓟化感作用与光、温、水等气象要素显著相关 ,有利的光、温、水生长条件使得其化感作用减弱 ,反之增强 .春夏季温度和降水有利胜红蓟的生长 ,其化感作用减弱 ,而秋冬季温度和降水不利胜红蓟生长 ,其化感作用增强 .实验表明 ,30 0 μg·ml-1高浓度胜红蓟挥发油使受试植物不能生长 ,而6 0 μg·ml-1低浓度影响较小 ,在高温、低温和遮光等不利植物生长的条件下 ,低浓度的胜红蓟化感物质对受试植物的抑制效应显著增强 ,显示在不利的生长条件下 ,受试植物对胜红蓟化感物质的抵御能力减弱 .研究表明 ,在不利于胜红蓟及受试植物生长的气象条件下 ,胜红蓟化感作用增强 ,受试植物抵御化感物质的能力降低 ,使得胜红蓟群落中其它植物难以正常生长 ,相应地提高了胜红蓟在自然群落中的竞争优势 .化感作用和光、温、水、气象条件的共同作用是胜红蓟在自然群落中成为优势种群的重要原因之一 .     

胜红蓟化感作用研究 Ⅸ.主要化感物质在土壤中的转化

在田间条件下,胜红蓟挥发油能抑制花生的出苗和生长发育,进一步用高效液相色谱（HPLC）研究证实;胜红蓟挥发油中的主要化感物质胜红蓟素在土壤中的转化与土壤的有机质和营养元素水平显著相关,在高有机质和营养元素水平的土壤中,胜红蓟素先聚合形成二聚体,26d后又解聚成胜红蓟素,然后逐步降解成苯甲酸类,2-甲基丙酸和乙酸等小分子,而在低有机质和营养元素水平的土壤中,胜红蓟素不经过二聚化过程,而是直接降解成小分子,经液质（LC/MS）和核磁共振（NMR）等技术分离鉴定了胜红蓟素二聚体的结构,生物测定表明：胜红蓟素二聚体对花生和黑牧草的生长没有抑制活性。     

胜红蓟化感作用研究 Ⅷ.植株对花生和相关杂草的田间化感效应

在田间条件下,胜红蓟化感效应与处理植株的方式和时间显相关。覆盖处理对花生出苗和生长不产生化感抑制效应,而是显示一定的促进效应,翻埋处理对花生出苗和生长都产生显的化感抑制效应,然而覆盖处理30d,翻埋处理10d后再播种花生,花生出苗均受显抑制,两种处理都能减少许多杂草的萌发,但对不同种属杂草萌发的抑制作用有差异。进一步用高效液相色谱（HPLC）技术研究证实;覆盖处理条件下,胜红蓟植株直到第14天才向土壤中缓慢释放化感物质胜红蓟素,第30天达到最大值后逐渐减少,而翻埋处理的第2天,植株就向土壤中释放胜红蓟素,第10天达到最大值后缓慢减少,但第26天后土壤中胜红蓟素含量又上升,然后再逐步下降。这些结果显示不同处理条件下,胜红蓟植株对花生和相关杂草的田间化感效应是与胜红蓟植株在不同时间释放的化感物质在土壤中的存在状态和有效作用浓度显相关的。     

加拿大蓬挥发油化感作用及其释放途径的研究

采用半密闭容器法对加拿大蓬挥发油的化感作用进行了生物测定,并对采用挥发、淋溶2种不同途径释放加拿大蓬挥发油中次生代谢产物对受体植物--大白菜、小白菜、苦苣造成的影响进行了比较分析.结果发现:(1)加拿大蓬挥发油对3种植物种子萌发和幼苗生长均具有不同程度的抑制作用,GC-MS分析显示其挥发油中具有化感潜力的单萜类物质含量超过60%.(2)加拿大蓬挥发油以挥发的方式作用于受体植物时,植物苗长的生长存在"低促高抑"现象,其对根长的抑制作用明显强于苗长;而挥发油淋溶物则同时抑制幼根、幼茎的发育.(3)3种受体植物中小白菜对加拿大蓬挥发油的化感作用最敏感,而苦苣则受挥发油淋溶物的影响最大.说明除挥发外,加拿大蓬挥发油的淋溶物也可对受体植物产生化感作用,并且以不同途径释放加拿大蓬挥发油时,其化感作用存在差异.     

胜红蓟化感作用研究V.挥发油对真菌、昆虫和植物的生物活性及其化学成份

胜红蓟挥发油对真菌、昆虫和植物均具有生物活性,对植物致病真菌和害虫的抑制活性尤其显著。挥发油及其主要成分胜红蓟素不仅具有杀虫活性,而且引起昆虫拒食和延迟蜕皮。用GC/MS详细分析了胜红蓟挥发油的化学成分,共鉴定了27个化合物,胜红蓟素及其衍生物,单萜和倍半萜类化合物是其主要成分。     

胜红蓟化感作用研究V．挥发油对真菌、昆虫和植物的生物活性及其化学成分

胜红蓟挥发油对真菌,昆虫和植物均具有生物活性,对植物致病真菌和害虫的抑制活性尤其显著,挥发油及其主要成分胜红蓟素不仅具有杀虫活性,而且引起昆虫拒食和延迟蜕皮。用GC／MS详细分析了胜红蓟挥发油的化学成分,共鉴定了27个化合物,且红蓟素及其衍生物,单萜和倍半萜类化合物是其主要成分。     

华南农区典型植物的他感作用研究

研究华南农业区典型植物的他感作用,结果表明,用萝卜作生测受体时地上部水浸出物表明有他感作用的植物有拧檬按、隆缘按、赤按、木麻黄、茶、蟛蜞菊、胜红蓟、三叶鬼针草、香芳、马唐、马占相思、马尾松、蕃茄等,但无明显他感作用的有白茅、铺地木兰、凤尾竹、大叶桉、糖蜜草。研究表明柠檬桉、蟛蜞菊、胜红蓟的地上部挥发物和地部分泌物都有他感作用。木麻黄、茶、蟛蜞菊地上部水浸出物有自毒作用,花生、大豆、绿豆发芽中分泌出的物质也有自毒作用。三叶鬼针革、胜红蓟、香芳、蟛蜞菊、柠蒙桉和木麻黄地上部水浸物他感作用强度一般随着浓度而加剧,但低浓度下常表现有促进作用。三叶鬼针草水提物及柠檬桉地上部挥发物的他感效应强度与采集前一个月降雨量呈显著负相关。木麻黄小枝他感作用物浓度与温度有交互效应。柠檬桉的水浸提物在土壤中易随水流失而挥发物却易被土壤吸附。在土壤中柠檬棕叶的他感作用效应随时间成负指数减少,蟛蜞菊在土壤分解后的残留率与残留物的他感效应指数绝对值显著正相关。他感成份的分离鉴定结果表明,茶叶他感作用的主要成份为茶多酚与咖啡因,木麻黄小枝他感物中分离出五种黄酮类化合物和一种阿魏酸,胜红蓟地上部分离出胜红蓟素和一种豆甾醇。     

阔叶丰花草与2种菊科植物之间的化感作用

阔叶丰花草是一种适用于华南果园生草控草的一年生植物。为了揭示阔叶丰花草与果园常见杂草之间的竞争关系,研究了阔叶丰花草与两种菊科植物(胜红蓟和白花鬼针草)之间的化感作用。结果表明: 10～50 mg·mL^-1的阔叶丰花草水浸液处理显著抑制胜红蓟和白花鬼针草种子萌发和幼苗生长,胜红蓟和白花鬼针草的胚根长分别比对照降低57.4%～90.2%和57.3%～62.3%。胜红蓟和白花鬼针草水浸液对阔叶丰花草种子萌发也有较强的化感效应,在50 mg·mL^-1的浓度处理下,阔叶丰花草种子几乎不能萌发。经10 mg·mL^-1阔叶丰花草水浸液处理30 d后,胜红蓟播种苗的净光合作用、株高和生物量分别比对照降低15.2%、20.6%和41.5%,白花鬼针草播种苗的生物量也出现下降趋势;但胜红蓟和白花鬼针草水浸液处理对阔叶丰花草播种苗生长的影响均不显著。在混种条件下,阔叶丰花草的生物量与单种的水平相当,胜红蓟和白花鬼针草的生物量则分别比单种降低86.0%和27.1%。与胜红蓟和白花鬼针草相比,阔叶丰花草的化感优势在于除了能抑制对方的种子萌发,也能抑制其植株生长。     

外来杂草加拿大一枝黄花对入侵地植物的化感效应

采用人工气候箱培养试验,初步研究了入侵杂草加拿大一枝黄花对本地植物的化感作用.测定了根系和根状茎的不同浓度浸提液对白三叶发芽率和幼苗生长的影响;不同播种密度下根系1:60提取浓度对白三叶种子萌发和幼苗生长的影响;根状茎1:60提取浓度对白三叶、红三叶、天蓝苜蓿、黑麦草、北美车前、鸡眼草、苇状羊茅、胜红蓟、马齿苋、碱蓬和刺苋的种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,加拿大一枝黄花根系和根状茎的化感抑制作用均随浓度的升高而增强,且根状茎提取物的抑制效应高于根系提取物的效应;在1:60低浓度根系浸提液作用下,不同密度的白三叶幼苗萌发率和幼根、幼芽长度差异不显著;1:60低浓度根状茎提取物对11个物种的种子萌发均有显著抑制作用,但对不同物种的抑制程度有差异,对禾本科植物的抑制作用大于非禾本科和豆科;1:60低浓度根状茎提取物对10个物种的幼根影响与对萌发率的影响相似,但在对幼芽的影响上,仅对鸡眼草、刺苋和苇状羊茅起抑制作用,而对其他植物无显著抑制(黑麦草、北美车前、胜红蓟、马齿苋和刺苋)或起促进作用(白三叶、红三叶、天蓝苜蓿).     

牛至挥发油的化学成分及其化感作用

为探究牛至挥发油的化学成分及其化感作用,本文采用水蒸气蒸馏法提取牛至全草挥发油,利用气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)从牛至挥发油中鉴定出14种化学成分,占总出峰面积的93.6%,主要成分为甲基丁香酚(16.5%)、肉豆蔻醚(15.6%)、香芹酚(15.0%)、百里香酚(9.8%)、洋芹脑(9.4%)等。通过测定挥发油对小麦、绿豆和萝卜种子萌发及幼苗生长的影响,评价挥发油的化感潜力。结果表明: 牛至挥发油对3种受体植物的种子萌发有抑制作用,其中,对小麦的抑制作用最强,萝卜和绿豆次之,挥发油对供试植物地上部分生长的抑制作用大于地下部分。挥发油对3种供试植物幼茎及小麦和萝卜幼根生长的抑制作用与浓度成正相关,对绿豆幼根长度则表现为“低促高抑”现象。本研究证实牛至挥发油中含有化感物质,其活性化合物及作用机制有待进一步研究。     

3种入侵植物叶片挥发物对旱稻幼苗根的影响

入侵植物通过化感作用对入侵地的生态系统构成了严重的威胁,影响了入侵域农作物的生产。采用石蜡切片技术,利用光学显微镜进行观察,研究了不同质量浓度的黄顶菊、三叶鬼针草、胜红蓟3种入侵植物的叶片挥发物对旱稻幼苗初生根的结构以及根系发育的影响,结果表明:低质量浓度(5g)的三叶鬼针草和胜红蓟叶片挥发物对根皮层起抑制作用,低质量浓度(5g)的三叶鬼针草挥发物对维管柱有促进作用,而黄顶菊挥发物对髓腔影响比较大,表现为低浓度抑制,高浓度促进;20g质量浓度的三种入侵植物叶片挥发物对旱稻幼苗初生根结构影响最大,均出现结构上的变异;对侧根的发育随浓度的增加而呈现明显的抑制作用,20g质量浓度时没有侧根的发生。表明入侵植物对受体植物根结构的影响随植物种类和挥发物浓度的不同而有不同的特点。     

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。     

葎草挥发性物质化感作用及其化感物质的分析研究

以小麦、生菜、萝卜、黄瓜4种作物为受体,检测了葎草[Humulus scandens（Lour.）Merr]挥发性物质的化感潜势,并采用气相色谱-质谱联用仪对其化感物质进行了初步鉴定.结果表明：新鲜葎草茎叶在密闭系统中释放的挥发性物质对4种受试植物幼苗的生长有极显著的抑制作用（P＜0.01）;用石油醚提取风干葎草茎叶,得到的挥发性物质在密闭系统中对4种受试植物幼苗的生长也具有极显著的抑制作用（P＜0.01）;提取物在2、5、10、20、40、100、200mg/mL等7个不同浓度下,对受试植物生长和种子萌发表现为＂低促高抑＂的化感潜势,且随提取液浓度增大抑制作用增强;GC-MS鉴定出26种有机化合物,主要包括脂肪酸、甾体、萜类及其含氧化合物,均属前人研究较多的生物活性物质.这些结论为利用野生葎草资源挥发物开发新型除草剂等提供依据.     

薇甘菊的化感作用研究

研究薇甘菊对萝卜、黑麦草、白三叶以及薇甘菊常见伴生树种马占相思、马尾松、大叶桉的生化他感作用。分别用薇甘菊地上部分、根部、枯枝叶和土壤的水提液以及地上部分的石油醚、乙酸乙酯和乙醇提取液按照一定浓度进行生物测定。研究表明,薇甘菊地上部分水提液能够显著影响受体植物生长,根水提液的抑制作用程度稍低,其枯枝叶水提液基本无作用。薇甘菊地上部分的石油醚和乙醇提取物均对受体植物幼苗生长表现出一定的抑制作用．但是乙酸乙酯提取物的作用最强烈,可使种子发芽过程受阻,幼苗生长受抑制程度高达90％以上．显示化感物质主要集中在这一部分。