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.     

茄子自毒物质对辣椒种子萌发及枯萎菌的化感效应

运用模拟的方式,采用生物测定和室内培养的方法,研究了两种茄子自毒物质香草醛和肉桂酸各浓度对辣椒种子萌发和幼苗生长的化感效应,及其对辣椒枯萎菌菌丝生长的影响.结果表明:这两种自毒物质对辣椒种子萌发和幼苗生长具有低浓度促进,高浓度抑制的化感效应.香草醛和肉桂酸对辣椒和茄子种子的化感效应存在较大差异,辣椒种子受这两种自毒物质的抑制强度明显弱于茄子种子.香草醛和肉桂酸对辣椒枯萎菌菌丝生长表现为各浓度(0.1, 0.5, 1, 4mmol/L)下均具有抑制作用,作用强度随着浓度增加而增强,肉桂酸低浓度时对菌丝生长的抑制作用即达到显著水平.     

不同化感物质对西瓜幼苗生长的影响

西瓜是受连作障碍影响最为严重的作物之一,由化感物质引起的自毒作用被认为是造成连作障碍的主要原因。为阐明化感物质对西瓜种子萌发及生长发育的影响,本研究选择4种最为普遍的化感物质——苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸与丁香酸处理6个品种的西瓜种子,利用平底圆柱玻璃瓶培养法直接观察测量西瓜种子萌发以及幼苗根系与下胚轴生长动态变化。结果表明,浓度超过10 mg/L的化感物质处理显著抑制了西瓜种子的萌发和幼苗的生长,其中幼苗根系受化感物质的影响最大。不同西瓜品种对化感物质的响应差异显著,苯甲酸、肉桂酸处理后,‘郑麻10号’受到的抑制作用最强,‘利丰3号’与‘新优16号’受到的抑制作用较弱;‘晋抗6号’和‘中优杂1号’受阿魏酸、丁香酸的抑制作用最强,但这2种化感物质对‘新优16号’的抑制作用相对较弱。总体上,化感物质对西瓜抑制效果从强到弱依次为苯甲酸肉桂酸阿魏酸丁香酸。在所研究的材料中,‘利丰3号’与‘新优16号’对化感物质相对不敏感,可能在连作障碍防控中有一定的应用价值。     

不同pH的酚酸溶液对杉木及萝卜幼苗生长的影响

通过四因素五水平的二次回归正交旋转试验设计 ,研究 pH值、肉桂酸、对羟基苯甲酸、香草醛四个因素对杉木和萝卜幼苗生长的影响。结果表明 ,杉木幼苗的鲜重生长随酚酸溶液的pH值的增大而增加 ,而随肉桂酸、对羟基苯甲酸和香草醛浓度的增大而减小。比较 3种不同酚类物质对杉木幼苗生长的影响 ,肉桂酸对杉木幼苗生长的影响 >对羟基苯甲酸 >香草醛 ,且 pH值与肉桂酸之间 ;肉桂酸与香草醛之间 ;对羟基苯甲酸与香草醛之间的交互作用都达到显著水平。萝卜幼苗生长对不同pH的酚酸溶液的反应与杉木幼苗相类似 ,随酚酸溶液的pH值的增大而增加 ,而随肉桂酸、对羟基苯甲酸和香草醛浓度的增大而减小。但对羟基苯甲酸对萝卜幼苗生长的影响 >肉桂酸 >香草醛 ,酚酸溶液的 pH值与所有 3种酚酸之间的交互作用都达到显著水平 ;肉桂酸与香草醛的交互作用对萝卜幼苗生长的影响也达到F0 0 1水平显著。     

连作大豆植株化感作用的模拟研究

使用组培技术在无菌条件下研究了大豆根系分泌物和大豆组织水浸液对大豆苗的化感作用。结果表明,大豆根系分泌物和大豆组织水浸液对“下茬”大豆苗的生长和某些生理活性均有显着影响。这种影响与大豆苗生长激素代谢紊乱有关。从根系分泌物和植株水浸液中均分离出了已知酚酸类化感物质香草酸、香草醛和对羟基苯甲酸。这类物质的影响对大豆连作障碍有直接关系.     

外来入侵杂草假高梁的化感潜力

利用种子萌发和幼苗生长的生测方法研究了假高粱(Sorghum halepense(L.)Pers.)对3种农作物小麦、玉米和棉花的化感潜力,并进行化感作用的评价.结果表明:假高粱能够抑制作物种子萌发和幼苗生长,其化感作用强度随浓度升高而增强,随时间而降低;其中对小麦种子萌发率在第3天时0.1 g·ml-1浓度下抑制强度达40.4%,第20天时相同浓度下已经丧失化感活性;第3天和第10天时对作物幼苗生长有抑制作用,第20天时对3种作物幼苗生长均无影响;假高梁的化感潜力可能是其成功入侵的原因之一.     

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。     

重茬地黄土壤酚酸的动态积累及其对地黄生长的影响

为了探究酚酸物质与地黄连作障碍之间的关系,检测了重茬地黄土壤中阿魏酸、香草酸、香草醛和对羟基苯甲酸等4种酚酸物质的积累量,并通过水培条件下添加酚酸,研究了4种酚酸对地黄生长的影响。结果表明：阿魏酸、香草酸和香草醛含量在地黄生长期表现为持续增加,而对羟基苯甲酸含量先升高后降低;外加阿魏酸（8 μg·ml^-1）、香草酸（0.8 μg·ml^-1）、香草醛（1.2 μg·ml^-1）和对羟基苯甲酸（3.0 μg·ml^-1）对水培地黄根长、根质量、全株鲜质量和株高有较强的抑制作用;酚酸处理使地黄叶片叶绿素含量降低,除对羟基苯甲酸外差异性极显著;经过酚酸处理的地黄幼苗SOD和POD活性为先升高后下降,丙二醛含量升高,其中阿魏酸的处理使根中酶活性降至最低,根部腐烂死亡。推测4种酚酸可能是造成地黄化感作用的物质。     

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。     

稗草潜在化感物质的排查

针对已报道属于羟基肟酸(丁布)、酚酸和酞酸酯类的稗草潜在的化感物质,本文以水稻、稗草和莴苣为试验材料,对2,4-二叔丁基酚、对羟基扁桃酸2种酚酸以及3种酞酸酯类物质的化感活性进行了研究.采用高效液相色谱法( HPLC)研究了上述5种物质以及丁布在稗草组织、根区土壤和种子萌发液的含量.结果表明:在100μg·ml-1作用浓度下,对羟基扁桃酸对莴苣、水稻以及稗草的种子萌发和幼苗生长的综合抑制活性最弱,2,4-二叔丁基酚化感抑制活性相对最强.酞酸二甲酯、酞酸二异辛酯和2,4-二叔丁基酚这3种物质对稗草的抑制活性大干水稻.通过HPLC只在稗草苗期叶、根和种子萌发液中检测出对羟基扁桃酸,其含量分别为9.72 μg·g-1、7.29 μg·g-1和0.24 μg·ml-1,而其他生长期组织以及根区土壤中均未检出.所有样品均未检测出2,4-二叔丁基酚、丁布和3种酞酸酯类物质.对羟基扁桃酸的浓度-效应试验显示,接近实测浓度(20 μg·g-1)时其对3种受试植物没有显著的化感抑制效应.本研究表明,对羟基扁桃酸不是稗草中主要的化感物质;通过HPLC-标准物质比对方法可以准确分析上述6种化合物,并证实了稗草不含有2,4-二叔丁基酚、丁布和酞酸酯类物质.     

茄子根系分泌物中香草醛和肉桂酸对黄萎菌的化感效应

采用室内培养和生物测定的试验方法,研究了不同浓度的香草醛和肉桂酸对黄萎菌（Verticillium dahliae）及茄子种子萌发、幼苗生长的化感效应.结果表明,香草醛和肉桂酸对茄子黄萎菌的化感效应存在差异,表现为所有浓度的肉桂酸都抑制了黄萎菌孢子萌发,当浓度为0.5mmol/L时抑制作用最大;香草醛在浓度为0.1mmol/L时抑制孢子萌发,其余浓度则表现出促进作用.对香草醛和肉桂酸的生物测定结果显示,当浓度为0.1mmol/L时,肉桂酸促进茄子种子萌发和幼苗生长,其余浓度则表现为抑制作用,并且随着浓度的加大抑制作用增强;香草醛在各浓度水平下都促进了茄子种子萌发和幼苗生长,当浓度为0.5mmol/L时促进作用最大.     

酚酸类物质对苜蓿种子萌发及抗氧化物酶活性的影响

实验选用紫花苜蓿体内的4种化感物质包括阿魏酸、香豆素、香草酸、香豆酸,以10-3、10-4、10-5mol·L-1和10-6mol·L-1四个浓度,采用培养皿试纸法和沙培法进行苜蓿种子萌发及幼苗生长试验,研究了苜蓿种子萌发和幼苗生长以及抗氧化保护性酶活性的变化,并就生物量、种子萌发和酶活性等三大指标的敏感性进行了讨论。结果表明,4种化感物质对苜蓿种子萌发及幼苗生长有明显的影响作用,这种影响效应与化感物质的种类及浓度显著相关。其中,10-3mol·L-1的4种化感物质均表现出对苜蓿种子萌发有显著的抑制作用,阿魏酸、香豆素和香草酸达到了极显著的抑制效果。当浓度为10-3mol·L-1时,除香豆酸外,其它3种化感物质均表现出对幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸酶(APX)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;随着浓度的降低,化感物质抑制作用减弱;当浓度降低为10-6mol·L-1时,阿魏酸、香豆素、香草酸则表现出了对上述各种酶活性的轻微促进作用。阿魏酸表现出的化感效应最强,香豆素、香草酸次之,香豆酸最弱。发芽指标受化感物质的影响最敏感、其次是生物量指标,而酶活性指标相对较弱。     

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。     

酚酸类化感自毒物质对枸杞种子萌发的抑制作用

酚酸类化感自毒物质是导致农作物连作障碍的重要诱因之一。枸杞作为多年生木本植物,连作障碍突出,成因复杂。为揭示酚酸类物质对枸杞的化感自毒作用,研究了22种常见酚酸对枸杞种子萌发的抑制作用,并运用比较分子场分析方法(CoMFA)进行构效关系研究。结果发现,酚酸化合物对枸杞种子萌发作用的半抑制浓度IC₅₀范围为39.94—115.97 mg/L;CoMFA结果表明,运用立体场和静电场能较好解释该类化合物对枸杞种子萌发的化感自毒特征,苯环1/2/3/4位具有大体积、1位具有强负电性取代基的酚酸化合物,对枸杞种子萌发具有较强抑制作用。研究结果可为客观评价酚酸类化合物对枸杞的化感自毒作用提供基础数据支撑。     

渗透胁迫对化感作用生物测定的影响

以加拿大蓬水提液为供体,白菜种子为受体,设计了梯度渗透、等渗溶液以及高渗透压、低化感物质浓度3组实验;通过梯度渗透试验确定受体植物可耐受的渗透势阈值,用等渗溶液排除渗透势的干扰确定植物浸提液的化感作用及其作用强度,以高渗透压、低化感物质浓度试验初步模拟自然条件下渗透势与化感物质之间的主次关系,探讨化感作用研究中培养液渗透势对试验结果的影响。结果显示,处理液渗透势在≥-0.25 MPa范围内对白菜种子萌发和幼苗生长没有显著影响;加拿大蓬水溶性物质具有化感作用,且其化感作用主要影响小白菜幼苗的生长,而对其种子萌发影响相对较小;在渗透势相同的溶液中,只要溶质中含有部分加拿大蓬水溶性物质即可对受体植物产生化感作用。研究发现,与渗透胁迫相比,化感物质是加拿大蓬水提液中影响受体植物生长发育的主要因素。     

人参连作根际土壤中酚酸物质对人参锈腐病菌的化感效应

采用高效液相色谱法对人参连作根际土壤中的酚酸物质进行了分离鉴定,检测发现人参根际土壤中含有没食子酸、水杨酸、3-苯基丙酸、苯甲酸和肉桂酸5种酚酸物质.采用外源添加法研究该5种酚酸物质对人参锈腐病菌的化感效应.结果表明: 5种酚酸对人参锈腐病菌的菌丝生长和孢子萌发都表现出高浓度抑制、低浓度促进的作用.没食子酸、水杨酸和苯甲酸在0.5 mmol·L^-1处理浓度下,3-苯基丙酸和肉桂酸在0.05 mmol·L^-1处理浓度下,均能够显著促进人参锈腐病菌菌丝生长和孢子萌发,并显著加重人参锈腐病病害严重度.     

凤丹(Paeonia ostii T.)自毒物质的检测及其作用机制

药用牡丹的种植中存在明显的连作障碍现象,为探讨其机制,利用已萌发长根的凤丹(Paeonia ostii)种子对凤丹根际土壤和根的水浸提液进行了自毒化感检测;采用高效液相色谱法(HPLC)对种植4a的凤丹根际土壤及其根皮中的化感自毒物质进行了定性和定量分析;在此基础上,利用外源法研究了盆栽凤丹幼苗对5种检出物质(阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素和丹皮酚)及其混合物在3种不同浓度下对植株生长的影响和生理响应.结果表明:(1)连续种植4a的凤丹根际土壤和根浸提液对已萌发种子根的生长有显著的抑制作用(p＜0.05),显示凤丹根分泌物具有自毒化感的潜势;(2)HPLC分析表明在凤丹根际土壤中存在5种以上的酚酸类物质 (阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素和丹皮酚),其中阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素为前人已报道的化感物质;(3)在实验室条件下,所设浓度范围内,5种物质及其混合物对凤丹幼苗的高度、根长及地下和地上生物量均有明显影响,尤其对根长和地下生物量的影响最为明显(p＜0.05),此结果与连作移栽幼苗时,根部首先发黑死亡的现象相一致;(4)凤丹幼苗的根系活力和叶绿素含量在各处理中表现出相似性,即低浓度时根系活力和叶绿素含量高,高浓度时根系活力和叶绿素含量低,低浓度的阿魏酸和香草醛对幼苗根系活力和叶绿素合成有促进作用.此结果显示自毒物质可能是通过影响根系酶活性和叶绿素合成来影响群体中其它个体的生长.本实验的结果显示栽培4a的凤丹土壤水提液具有抑制自身种子根系生长的活性,此提示栽培凤丹连作障碍可能主要与自身分泌到土壤中的酚酸类物质的自毒作用有关.     

植物化感物质对种子萌发的影响

所有的化感物质都对一些植物的种子萌发产生影响.本文介绍了植物化感作用和化感物质的定义,化感物质的释放方式和种类,然后重点综述了化感物质影响种子萌发的作用机理、内外因素和生态学意义.化感物质通过影响细胞膜透性、细胞分裂生长和分化、呼吸作用、蛋白质合成、基因表达、激素合成和平衡,最终影响种子萌发.化感物质对种子萌发的影响与化感物质的种类、浓度、受体植物种类和环境条件等有关.     

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 .     

酚酸物质对红松种子萌发及苗木生长和生理特性的影响

通过室内模拟试验,阐明阔叶红松林中已测得含量较高的3种酚酸物质（苯甲酸、丁香酸和香草酸）对红松种子萌发及苗木生长的影响,为探索阔叶红松林内化感作用机理及解决红松更新障碍问题提供科学依据。采用培养皿培养法及室内盆栽培养法,以红松种子和3年生红松苗为试验对象,设置不同浓度（2、20、200 mg/L）苯甲酸、丁香酸、香草酸处理液,以蒸馏水为对照（CK）,进行红松种子萌发试验及红松苗木生长试验,研究3种酚酸物质对红松种子发芽、苗木生长、光合色素、抗氧化酶活性、膜脂过氧化作用及渗透调节物质的影响。结果表明,（1）不同浓度3种酚酸均抑制红松种子萌发,但酚酸浓度变化仅对红松种子发芽率影响差异显著。（2）3种酚酸对红松苗木生长及物质积累抑制作用显著。浓度变化对红松苗株高及地径影响不显著,对生物量、根干重和茎干重影响显著。（3）针叶叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量变化对酚酸处理反应一致,20 mg/L的3种酚酸均显著抑制光合色素产生,而200 mg/L丁香酸溶液及2 mg/L香草酸溶液均显著促进叶绿素a和类胡萝卜素积累。（4）酚酸处理使红松苗针叶中POD、CAT活性降低,SOD活性增加。针叶中MDA含量显著增加,200 mg/L丁香酸溶液处理组针叶MDA含量高于CK处理组70.51%。（5）不同浓度苯甲酸溶液促进可溶性糖增加,抑制可溶性蛋白增加;不同浓度丁香酸溶液促进可溶性蛋白增加,而不同浓度香草酸溶液抑制可溶性蛋白增加,二者对可溶性糖含量影响受浓度变化影响显著。苯甲酸、丁香酸、香草酸影响红松种子萌发,通过对红松苗光合色素、抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响导致其生长受抑制、生物量减少,产生膜脂过氧化伤害。因此,解决阔叶红松林内红松更新障碍问题时,凋落物及土壤中酚酸物质的化感作用不容忽视。