土荆芥挥发性化感物质对蚕豆叶表皮保卫细胞的影响

化感作用是外来植物土荆芥( Chenopodium ambrosioides)成功入侵的机制之一。为了探讨土荆芥挥发油的化感作用机制,该文以蚕豆( Vicia faba)叶的下表皮为材料,将表皮条孵育在分别含土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素的MES [2-( N-morpholino) ethanesulfonic acid]缓冲液中,25℃下光照培养30 min,采用吖啶橙/溴乙锭( AO/EB)双荧光染色法和Feulgen染色法,研究土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素对保卫细胞活性和细胞核形态的影响。结果表明：在土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素的作用下,蚕豆气孔保卫细胞活性降低,细胞核出现固缩、畸形或降解等细胞凋亡特征。随着处理剂量增加,保卫细胞活性显著下降,核异常率显著增加,表明土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素均对蚕豆保卫细胞具有细胞毒性,其中,挥发油毒性最大,α-萜品烯的毒性次之,对伞花素的毒性最小;Caspase抑制剂Z-VAD-FMK可缓解挥发油、α-萜品烯和对伞花素对保卫细胞的毒性,提高细胞活性,这种缓解效应随着抑制剂浓度的增加而增大。由此可见,土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素诱导蚕豆保卫细胞发生了Caspase依赖性的细胞凋亡。     

湖北土荆芥挥发油化学成分研究

用色谱－质谱联用技术对湖北产土荆芥挥发油的化学成分进行了分析。鉴定了８０种组分。其中主要组分是：薄荷醇（３１．３３１％）α－松油烯（１３．２１０％）,香芹烯醇（８．５２６％）、对伞花烃（８．３４３％）、１,８－桉叶油素（７．４１７％）等５种化合物。被鉴定的８０种成分,共占挥发油总含量的９９．１１２％。     

土荆芥提取物对玉米象的触杀与熏蒸活性

测定了土荆芥(Chenopodium ambrosioidesL.)4种溶剂(100%乙醇、丙酮、乙酸乙酯和石油醚)提取物对玉米象Sitophilusz eamais Motschulsky的触杀和,蒸活性。4种溶剂提取物在6.494mg/cm2浓度下对玉米象的触杀效果:48h后100%乙醇提取物和石油醚提取物的校正死亡率均达100%;丙酮提取物次之,为92.31%;乙酸乙酯提取物最低,为64.10%,但72h后达94.17%。4种溶剂提取物对玉米象的,蒸活性:72h后0.50mg/mL浓度处理下校正死亡率为98.73%～100%。     

土荆芥的石油醚提取物及精油对冈比亚按蚊的杀虫活性

在室内条件下测试了土荆芥Chenopodium ambrosioides 叶片的石油醚提取物及精油对冈比亚按蚊Anopheles gambiae 0～2 d龄成虫和1～4龄幼虫的毒性。每一龄期各取30头幼虫分别接触50,100,250,500,750和1 000 mg/L提取物和精油,于24 h和48 h后记录死亡幼虫的数目。30头成虫在密封的长方形玻璃笼子中分别接触0.8,1.6,2.4 μL/L土荆芥精油蒸气, 24 h后记录死亡率。结果表明,测试的提取物和精油对冈比亚按蚊的各龄幼虫和成虫均具有毒性。48 h致死中浓度（LC50）的测试结果表明,石油醚提取物对1龄幼虫的毒性最强（14.89 mg/L）,其次是对4龄幼虫（18.90 mg/L）,对3龄幼虫的毒性最低（183.77 mg/L）; 精油对4龄幼虫毒性最强（36.62 mg/L）,其次是对1龄幼虫（90.75 mg/L）。推算的土荆芥精油对冈比亚按蚊的LC50为1.01 μL/L。本研究揭示了土荆芥对冈比亚按蚊的防治潜力。     

土荆芥生物总碱对家蝇的毒杀作用及药剂敏感性的影响

通过室内毒力测定和生化分析方法,测定了土荆芥生物总碱对敌百虫抗性种群,溴氰菊酯抗性种群,敏感种群等3个家蝇(Musca domestica)种群成虫的毒杀效果,土荆芥生物总碱处理前后家蝇种群成虫对溴氰菊酯和敌百虫的药剂敏感性变化,以及对家蝇成虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活力的影响。结果表明,土荆芥生物总碱不仅对家蝇有毒杀效果,处理后能提高家蝇对杀虫剂的敏感性,而且能抑制家蝇体内解毒酶系活性。土荆芥生物总碱对不同种群家蝇成虫的LD_(50)没有显著差异;土荆芥生物总碱处理前后,敌百虫对抗性种群和敏感种群的LD_(50)比值分别为1.6277和1.2914,溴氰菊酯对抗性种群和敏感种群的LD_(50)比值分别为2.0768和1.3871;土荆芥生物总碱处理前后,家蝇敌百虫抗性种群、溴氰菊酯抗性种群和敏感种群成虫的羧酸酯酶活性比值分别为1.1692、1.2947和1.2259,谷胱甘肽-S-转移酶活性比值分别为1.2476、1.6519和1.0570。     

土荆芥精油预处理后小菜蛾幼虫对氟虫腈敏感度的变化

采用微量点滴法测定了土荆芥Chenopodium ambrosioides精油预处理前后氟虫腈对小菜蛾Plutella xylostella 2龄幼虫的触杀作用,采用生化分析方法研究了土荆芥精油预处理前后小菜蛾幼虫体内乙酰胆碱酯酶（AChE）、羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）的比活力。研究结果表明,1μL·mL^-1和10μL·mL^-1的土荆芥精油预处理可增加小菜蛾幼虫对氟虫腈的敏感度,LC50分别为氟虫腈单用时的0.66倍和0.44倍;当用1μL·mL^-1和10μL·mL^-1土荆芥精油预处理小菜蛾2龄幼虫2h后,再用氟虫腈致死中量点滴处理,小菜蛾存活幼虫体内AChE、CarE和GSTs比活力均低于氟虫腈单独处理组。研究结果说明土荆芥精油预处理对氟虫腈的增效作用可能与主要抗性相关酶系活性变化有关。     

土荆芥精油的超临界CO2萃取条件及杀虫活性的初步研究

采用超临界CO2萃取技术,应用正交设计方法,以萃取率为评价指标,优化土荆芥精油的提取工艺,并对土荆芥精油的杀虫活性进行初步研究。结果表明,超临界CO2萃取土荆芥精油的较佳萃取条件为:粒度为60-80目,萃取压力为20MPa,萃取温度为55℃,解析压力为6 MPa,解析温度为60℃,萃取时间为65 min,CO2流量为34-36 L.h-1,在此条件下的萃取率为7.92%,而水蒸气蒸馏法仅为0.45%;此外采用熏蒸方法,土荆芥精油对家蝇成虫和黄曲条跳甲成虫的致死中浓度(LC50)分别为1.6102和1.3232 mg.L-1,采用点滴法,触杀致死中量(LD50)分别为166.4336和306.8287μg.头-1。     

信号分子活性氧和NO在土荆芥化感胁迫诱导蚕豆根边缘细胞死亡中的调控

为了探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)化感作用如何干扰受体植物的防御功能,以蚕豆(Vicia faba L.)为受体,研究了土荆芥挥发油及其主要成分ρ-对伞花素和α-萜品烯对根边缘细胞活性及其胞外诱捕网厚度的影响,并测定了细胞内信号分子活性氧(Reactive oxygen species, ROS)和NO水平的变化。结果表明:在土荆芥挥发油、ρ-对伞花素和α-萜品烯作用下,蚕豆根边缘细胞粘胶层厚度增加,细胞活性下降,而ROS和NO水平升高,且表现为浓度依赖效应,细胞死亡率、ROS水平和NO水平三者之间存在着显著的正相关(P<0.05)。ROS清除剂抗坏血酸(AsA)、硝酸还原酶抑制剂(NaN₃)和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK均可有效缓解挥发性物质的细胞致死效应,表明ROS和NO诱导根边缘细胞发生了Caspase依赖性细胞凋亡。上述结果表明土荆芥挥发性化感物质诱导蚕豆根边缘细胞内NO和ROS的水平上升,二者协同作用导致细胞凋亡,引起受体防御功能障碍,从而抑制了植物根系的生长。     

土荆芥挥发油对蚕豆根尖细胞的化感潜力

化感作用是外来植物成功入侵的机制之一。本研究以蚕豆根尖为材料,采用DNA Ladder分析技术和蚕豆根尖微核技术,分析了入侵植物土荆芥挥发油经土壤载体诱导的细胞凋亡以及对细胞的遗传损伤。结果表明：（1）经挥发油处理24 h和48 h,低剂量（＜5 μL）挥发油对蚕豆根的生长与根尖细胞有丝分裂具有显著的促进作用,但随着处理剂量增大（＞5 μL）和处理时间延长,根的生长与细胞有丝分裂过程明显受到抑制。（2）挥发油具有诱导染色体畸变的效应,根尖细胞微核率随处理剂量增加和时间延长而增大,但当挥发油剂量大于15 μL,这种诱导效应降低。（3）通过DNA Ladder分析,经挥发油处理后根尖细胞发生了凋亡,其中24 h处理组DNA未发生特异性降解,当剂量大于15 μL处理48 h和剂量大于10 μL处理72 h后,DNA开始发生特异性降解,形成DNA Ladder,表明随着挥发油剂量增大和作用时间延长,细胞凋亡过程加剧。本研究结果表明土荆芥释放的挥发性化感物质能以土壤为载体对根细胞产生影响。     

蚕豆幼苗光合特性对土荆芥挥发性物质胁迫的响应

以蚕豆(Vicia faba)为受体,采用盆栽试验评价了入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides)挥发油及其两个主要成分α-萜品烯和对伞花素对受体光合特性的影响。结果表明:土荆芥挥发油及其两个主要成分不同程度地影响了蚕豆叶片的特性。挥发油处理显著降低了净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和叶绿素含量,但增加了胞间CO₂浓度(C_i),这种效应表现为剂量和时间双重效应,高剂量挥发油处理的这种效应是不可逆的; 与对照相比,α-萜品烯处理组的P_n、F_v/F_m和ΦPSⅡ降低,C_i、G_s和T_r上升,停止处理后,各参数均趋于对照水平; 整体来看,对伞花素对蚕豆幼苗的光合特性影响不大。上述研究结果说明,土荆芥化感胁迫对受体光合特性的影响是诸多化感物质协同作用的结果,并非由单一组分决定。