菊花不同部位及根际土壤水浸液对其扦插苗生长的自毒效应

以自毒性较强的菊花品种 '高压太子' 插穗为材料,调查了菊花枯落物、叶、茎、根系和根际土壤水浸液处理对其扦插苗生长和生理指标的影响,以探讨菊花自毒作用机制.结果表明,菊花不同部位水浸液处理对其扦插生根的根长、鲜重及根数均有抑制作用,并以叶和枯落物水浸液对根长的抑制作用最强,且均达到极显著水平;随水浸液浓度的升高,其对扦插苗根长、鲜重及根数的抑制作用越明显.水浸液处理导致扦插苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量显著下降,显著抑制根系脱氢酶与叶片硝酸还原酶活性.可见,菊花地上部和根际土水浸液可能通过抑制其扦插苗根系脱氢酶与叶片硝酸还原酶活性,降低叶片叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,在营养水平上抑制不定根的形成而产生明显的自毒效应,且该自毒作用表现出明显的浓度梯度效应和部位差异.     

花生植株和土壤水浸液自毒作用研究及土壤中自毒物质检测

通过盆栽试验及生物测试研究花生植株、土壤水浸液对其种子萌发和幼苗生长的自毒作用,利用单因子方差分析结合多重比较分析各处理组生物活性差异;采用液相色谱法(HPLC)对正茬、连作2、4 a和6 a的花生根际土壤中酚酸类物质进行定性和定量分析。结果表明:花生植株不同部位及根际土壤水浸液对花生种子萌发和幼苗生长均具有不同程度的抑制作用,且抑制作用具有浓度梯度效应,浓度越高抑制作用越强,16 g/10 mL水浸液的抑制作用最大。花生生长受自毒物质的影响,此影响作用强度因自毒物质的来源部位不同而存在差异。种子萌发以茎水浸液的自毒作用最为明显。但针对幼苗生长的不同测定指标其部位差异不一致,其中以茎水浸液对幼苗株高和叶面积的自毒作用最为明显,根际土壤水浸液对幼苗主根长、单株鲜重和单株干重的自毒作用最为明显。在根际土壤水浸液中鉴定到4种酚酸物质,分别为对羟基苯甲酸、香草酸、香豆酸和香豆素,其中香草酸和香豆素含量较高且变化规律性明显,在土壤中的含量随连作年限的增加而上升,连作6 a后土壤中的含量达到0.289μg/g和0.025μg/g干土。     

不同间隔年限地黄土壤的自毒作用和酚酸类物质含量

分别取2、4、6、8年前种植过地黄的土壤进行大田再植生物测试,并采用HPLC检测再植地黄土壤中与化感现象密切相关的5种酚酸（阿魏酸、对羟基苯甲酸、香草酸、香豆酸和丁香酸）的含量。结果表明：随着土壤间隔年限的增加,大田再植地黄的块根干质量、体积和叶片干质量依次增加,且从地黄苗期就开始表现出这种变化趋势;地黄土壤中5种酚酸的含量也依次降低, 间隔2、4、6、8年的再植地黄土壤中5种一元酚酸总含量分别为1.503、1.323、0.700和0.340 μg·g^-1。间隔2、4、6、8年的再植地黄土壤水提液中阿魏酸、对羟基苯甲酸和香豆酸含量与地黄大田生物测试结果呈显著或极显著负相关。从整体看,地黄生育的前期和中期应当是地黄化感作用的重点时期。     

三七自毒与化感作用初步研究

采用生物测定方法,对三七的自毒与化感作用进行初步研究。结果表明:(1)三七种子萌发过程中的自毒作用随其播种密度不同而有一定差异,但无明显规律性。三七种子萌发过程中的分泌物对油菜生长具有化感作用,主要表现为对油菜种子发芽率、发芽指数及苗高的抑制效应;(2)三七水浸液对不同受体植物的化感作用不尽相同,对小麦主要表现为对苗鲜重、苗干重、根鲜重、苗高及须根数有不同程度的促进或抑制作用;对油菜则表现为对其种子发芽率具有抑制作用,而对苗鲜重、苗干重、根鲜重、最长根长具有促进作用;(3)三七存在明显的化感自毒作用,其自毒物质可能为影响其连作的一个重要因素。     

药用牡丹的自毒作用及其防治措施

自毒作用是同种植物个体之间的一种化学作用,是植物经过长期环境适应与进化选择而获得的一种避免种内竞争的机制。药用牡丹皮是中国著名的道地中药材,连作障碍会影响药用牡丹皮的产量、质量及产品安全,在药用牡丹皮的GAP生产中明确提出禁止连作和重茬。综述了自毒作用的定义、特点、自毒物质的种类、释放途径及作用机理,并结合药用牡丹的生物学特征及研究现状等问题分析了药用牡丹连作障碍中的自毒作用。认为药用牡丹的自毒作用是连作障碍的主要原因之一,自毒作用可以通过牡丹根系分泌产生自毒物质、植株残体分解释放有害物质及专性或兼性病虫害产生的毒素来实现,并在此基础上提出连作障碍的防治措施和研究展望,以期实现药用牡丹皮生产的可持续发展。     

芦笋连作障碍中的自毒物质研究进展

芦笋的自毒作用是导致连作障碍的主要原因之一。关于芦笋连作障碍中自毒物质的研究, 包括芦笋自毒作用的解读、自毒物质来源、自毒物质种类、及芦笋品种间化感自毒作用差异性存在的研究, 对于这些方面的综述旨在为芦笋化感自毒作用的研究提供参考资料。并总结了缓解自毒作用的途径, 包括轮作、生物炭、降解菌及其他途径, 以期为解决芦笋连作障碍中的自毒作用提供新思路。     

连作草莓根系分泌物自毒作用的模拟研究

 草莓（Fragaria ananassa）根系分泌物的自毒作用是草莓连作病害发生机理研究的重要内容之一。应用组织培养技术提取草莓根系分泌物,并对其自毒作用进行了测定。结果表明,在含有根系分泌物的生根培养基中定植的草莓组培苗,其生根、根系生长均受到不同程度的抑制,生物量显著下降,而且根系分泌物对草莓幼苗根系生理活性具有抑制作用。主要表现为根系TTC还原活性下降、相对电导率增大、SOD酶活性降低及MDA生成量增多等方面,并导致草莓幼苗生长发育不良、病害加重。说明草莓根系分泌物具有自毒作用,连作条件下田间根系分泌物逐年积累后产生的自毒作用,可能是草莓再植病害发生的重要原因。     

杉木自毒作用的研究

对杉木自毒作用研究表明,杉木纯林中的土壤、枯落叶、半分解枯落叶和杉木鲜叶、枝条、树皮、树根的水浸液及其添加乙烯吡咯啉酮ｋ３０（ＰＶＰ） 的溶液对杉木种子、空心菜种子和萝卜种子的萌发均有影响．所有水浸液均表现出高浓度下抑制种子萌发,随着浓度降低,抑制作用减弱、消失,甚至转变为促进作用的规律;其中根和鲜叶水浸液抑制作用最强,但水浸液添加ＰＶＰ 后抑制作用明显减弱,且在低浓度时表现出促进作用．     

水杉凋落物水浸提液对其种子萌发和生长的化感作用

为探究水杉凋落物的化感作用是否是影响其天然更新的障碍因素,该文设置了8种水杉新鲜凋落物和自然凋落物水浸提液浓度200、100、50、20、10、5、2、1 g·L^-1和CK,分析不同类型不同浓度凋落物水浸提液对水杉种子萌发和生长的化感作用的影响。结果表明：(1)水杉新鲜凋落物水浸提液对水杉种子发芽率和发芽势影响不显著(P>0.05),对发芽指数有显著影响(P<0.05),1、100、200 g·L^-1显著抑制种子发芽;水杉自然凋落物水浸提液对水杉种子萌发3个指标影响均不显著(P>0.05),而浓度为5、10、50、200 g·L^-1时则有抑制效应。(2)水杉种子芽长、胚轴和主根长度均在不同浓度的新鲜和自然水杉凋落物水浸提液间差异显著(P<0.05),并随着水浸提液浓度的增加(≥10 g·L^-1)而逐渐降低,尤其是50～200 g·L^-1范围内抑制作用显著增强。(3)新鲜和自然水杉凋落物水浸提液对自身种子萌发后生长的抑制作用相较于对种子萌发强,并且新鲜凋落...     

苍术根茎及根际土水提物生物活性研究及化感物质的鉴定

设置水（CK）、苍术根茎水提液10、50、200mg／ml及根际土水提液50、200、500mg／ml共7个处理,每处理3个重复,用作苍术白毒作用的生物学实验。在第5、7天和第14天分别测量苍术种子发芽率、胚根长及胚芽长后,利用单因子方差分析结合多重比较分析各处理组生物活性的差异;采用GC—MS鉴定苍术根茎及根际土水提液中所含的有机化合物,并对根茎中含量较大的倍半萜类成分β-桉叶醇进行了生物活性研究。结果表明：①500mg／ml根际土水提液对苍术种子发芽率无影响,虽然能稍稍抑制苍术胚根和胚芽的伸长,但未达到显著水平;②随根茎提取液浓度的增大,其对苍术种子发芽率、胚根和胚芽伸长的抑制作用增大,200mg／ml根茎提取液显著抑制了苍术种子发芽率及胚根和胚芽的伸长（P〈0．05）;③在根茎和根际土水提液中分别鉴定到20和27个化合物;④β-桉叶醇对苍术种子发芽率、胚根伸长没有明显影响,但100mg／1和250mg／1的β-桉叶醇能强烈抑制苍术胚芽伸长。提示栽培苍术连作障碍可能主要与白毒作用有关。     

三种根系分泌脂肪酸对花生生长和土壤酶活性的影响

为了探讨花生连作后土壤中脂肪酸类物质的累积与花生连作障碍间的关系,为花生连作障碍机理的研究提供新的理论依据,以田间土壤为介质,采用盆栽试验的方法研究了花生根系分泌物中3种长链脂肪酸,即:豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的混合物,对花生植株生长、产量和土壤酶活性的影响。结果表明,当土壤中脂肪酸的初始含量较低时(80 mg/kg土),对花生植株的生长和产量有微弱的促进作用(P>0.05),当土壤中脂肪酸的初始含量较高时(160 mg/kg土和240 mg/kg土),显著抑制了花生植株的生长和产量(P<0.05)。叶片叶绿素含量、根系活力、土壤酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶)活性在低脂肪酸含量处理下升高,在高脂肪酸含量处理下显著降低(P<0.001)。光合产物、根际有效养分的减少和根系养分吸收能力的降低,可能是导致花生植株生长和产量降低的原因之一。花生连作土壤中豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的累积与花生的连作障碍有着密切关系。     

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。     

苜蓿根际土壤水提液化感作用的研究

以10个国内外引进的紫花苜蓿品种为材料,研究其不同浓度根际土壤水提液对受体苜蓿阿尔冈金种子发芽、幼苗生长和幼苗鲜重的影响.结果表明：不同品种紫花苜蓿根际土壤水提液对受体苜蓿种子发芽都存在抑制作用,且随着水提液浓度增大抑制作用有增强的趋势,并以爱维兰、牧歌401＋Z和牧野水提液的抑制作用较显著;大部分苜蓿品种的根际土壤水提液对受体苜蓿幼苗的生长存在抑制作用,但对根的生长具有促进作用,对幼苗茎叶和根生物量的积累均具有促进作用,且对茎叶的促进作用大于根,并以全能＋Z、射手、牧歌401＋Z和爱维兰的作用较明显.研究表明,苜蓿根际土壤水提液的化感作用在品种间和浓度间存在显著差异,受体苜蓿各器官对化感作用的反应也不同.     

伊贝母根系分泌物自毒作用研究

采用生物测定的方法,研究了伊贝母(Fritillaria pallidifloraSchvek)根系分泌物及其主要成分1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮、苯酚和二者的混合液对伊贝母生长的影响。结果表明,伊贝母根系分泌物对其种子萌发及胚根胚轴的生长有明显抑制作用,各浓度处理液对种子萌发及发芽势的影响多表现为抑制作用,随浓度升高而增强,但当超过一定浓度以后抑制作用有所下降。各浓度处理液对胚根胚轴生长的抑制作用表现为随浓度升高而增强,在较低浓度时对胚轴的生长表现为一定的促进作用。     

轮作与施肥对滁菊连作土壤微生物特性的影响

为探讨轮作模式与生物有机肥施用对滁菊连作土壤微生物特性的影响,以滁菊、小麦为研究对象,采用田间试验,设置滁菊连作模式、常规滁菊小麦轮作模式和滁菊小麦轮作模式配施生物有机肥(200 kg·667 m-2)3种处理,测定土壤化学性状、土壤微生物量碳氮和土壤微生物数量指标.结果表明:与连作模式相比,常规菊麦轮作模式与菊麦轮作配施生物有机肥模式的土壤pH值,有机质、碱解氮、速效磷与速效钾含量,土壤微生物生物量氮(MBN)、碳(MBC)、微生物熵,以及土壤细菌、真菌和放线菌数量增加,土壤MBC/MBN值和真菌占三大菌群总量的比值降低.在试验条件下,以滁菊小麦轮作配施200 kg·667 m-2生物有机肥效果最佳,土壤有机质含量为15.62 g·kg-1,碱解氮、速效磷和速效钾含量分别达到为64.75、83.26和96.72 mg·kg-1,微生物生物量氮、碳为217.40和38.41 mg · kg-1,细菌、真菌、放线菌数量分别为22.31×106、56.36×103、15.90×105 cfu·g-1.合理轮作和增施生物有机肥可改善土壤酸化状况、土壤肥力和土壤微生物群落结构,增加土壤养分有效供给,对减轻连作障碍具有积极作用.     

不同花色菊花品种花色素结构基因的表达特性

对红色、黄色、粉紫色和白色菊花品种不同开放度的花序舌状花中CHS、CHI、DFR、F3H、F3′H和3GT基因的表达量进行了相对定量分析。结果表显示:6个基因的表达因不同花色、不同发育阶段而异。‘钟山红鹰’(红色)中各基因的表达量均较高,且均在Ⅱ(松蕾期)或Ⅲ(半开期)期达到峰值,其中DFR、3GT基因的表达量远高于其他花色品种。‘金陵娇黄’(黄色)中CHS、CHI基因表达量较高,且Ⅰ(紧蕾期)、Ⅱ期表达量高于Ⅲ、Ⅳ(盛开期)期;3GT、DFR基因表达量分别高或低于‘金陵笑靥’(粉紫色)品种中相应基因的表达量,但均比红色品种低;F3H在4个品种中表达量最低,F3′H表达量接近或略低于红色或粉紫色品种,且各阶段表达水平较稳定。‘金陵笑靥’中DFR表达量仅次于‘钟山红鹰’,3GT和CHS表达量低于红色与黄色品种。‘钟山雪桂’(白色)中各基因仅有微量表达,除F3H外各基因的表达量明显低于其他花色品种。研究表明,花色素结构基因DFR、3GT是菊花花色素合成的关键基因,DFR很可能是限速关键基因,一定表达水平的CHS、CHI也是菊花花色素合成所必须的,F3H基因与花色素合成不存在直接相关。