植物化感作用的机理及应用前景

植物的化感作用是植物进化出的一种保护自身生存的方式,通过向环境中释放化学物质促进或抑制自身和其他植物的生长,抑制作用较为常见。化感作用既可以被人类应用于农业除杂草,又业经济效益的关键所在。详细介绍了植物化感物质种类、作用机理,最后是入侵物种强有力的武器,合理地利用化感作用将是保持生态平衡,同时创造农讨论了植物化感作用的应用前景。     

植物化感物质活性变化及其作用机理研究进展

本文综述了化感物质活性的变化、变化的原因及其功能机理.化感物质活性在自然过程中,由于温度、光周期、水和土壤等的不同而变化,在功能过程中随其初始浓度、化合物结构和混合程度不同而变化,在植物体内由于组织器官和成熟程度不同而变化,而研究技术和操作过程也影响化感物质的活性.文章还讨论了未来化感作用研究的发展方向.未来化感作用研究将集焦于如下五方面:(1)更有效地在实践中,特别是在农业生产过程中鉴定和提纯化感物质;(2)化感作用在分子结构水平的功能定位;(3)应用化感作用解释植物种间相互作用;(4)化感作用在植被演替过程中的驱动力作用;(5)化感作用在进化过程中的意义.     

植物化感物质活性变化及其作用机理研究进展

本文综述了化感物质活性的变化、变化的原因及其功能机理。化感物质活性在自然过程中,由于温度、光周期、水和土壤等的不同而变化,在功能过程中随其初始浓度、化合物结构和混合程度不同而变化,在植物体内由于组织器官和成熟程度不同而变化,而研究技术和操作过程也影响化感物质的活性。文章还讨论了未来化感作用研究的发展方向。未来化感作用研究将集焦于如下五方面(1)更有效地在实践中,特别是在农业生产过程中鉴定和提纯化感物质;(2)化感作用在分子结构水平的功能定位;(3)应用化感作用解释植物种间相互作用;(4)化感作用在植被演替过程中的驱动力作用;(5)化感作用在进化过程中的意义。     

基于化感物质释放特性的沉水植物抑藻作用模式研究进展

沉水植物对藻类的化感抑制作用,是沉水植物获取竞争优势和维持清水稳态的重要机制之一。化感物质是由植物产生并释放到水环境中的次生代谢产物,化感物质的有效释放和作用是实现沉水植物化感抑藻作用的关键环节。因此,在化感物质释放水平阐明沉水植物化感抑藻的作用模式、过程和机制具有重要意义。通过比较沉水植物化感物质释放到水环境中的种类、含量和常规急性毒性测试中化感物质的抑藻效果,发现沉水植物化感物质在释放水平上的作用模式不同于常规急性毒性试验中的单次作用。为了回答沉水植物化感物质在释放水平如何高效抑藻的问题,结合化感物质的释放特性,重点从化感物质的联合作用和持续作用等角度探讨沉水植物化感抑藻的作用模式,提出沉水植物可能通过多种化感物质低剂量持续释放的方式,实现对目标藻类的持续协同控制。今后有必要进一步结合沉水植物与目标藻类的共存系统与原位实验,借助分析化学、植物化学、细胞和分子生物学的技术手段,从生态学水平加强沉水植物化感抑藻作用机制研究。     

浮水植物化感作用抑制藻类的机理与应用

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植物化感作用研究进展——以抑制铜绿微囊藻生长为例

水体富营养化引起的藻华问题依旧是当前世界共同面对的难题,其中植物释放化感物质应对藻华是高效低耗的手段,受到国内外研究者的青睐.综述了不同水生植物和陆生植物对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长影响,总结了抑制铜绿微囊藻的植物种类、研究方法、化感作用效果以及化感作用机理,归纳了各种植物的化感作...     

菊科植物化感作用研究进展

对菊科植物化感作用的研究进展进行了综述。菊科植物中至少有 39个属存在化感作用 ,特别是一枝黄花属、向日葵属、胜红蓟属、银胶菊属、蒿属植物等有较多的研究报道。鉴定出的化感物质多为萜类、聚乙炔类、酚类、有机酸类等 ,这些化感物质对多种受体植物表现出程度不同的抑制或促进的效应。其化感作用机理表现在破坏受体膜系统的稳定性及水分平衡关系、抑制氧化磷酸化、促进或阻滞叶绿素的合成、影响矿质元素的吸收利用等。并对菊科植物化感物质在植物生长调节剂、天然除草剂和生物杀虫剂 ,或人工合成除草剂和杀虫剂上应用的前景进行了探讨。本文显示菊科植物的化感作用将在控制外来恶性杂草及维护生态平衡上扮演重要的角色。在当前菊科植物化感作用研究的基础上 ,提出了进一步研究的 6个方向 :(1)化感物质的生物合成途径与关键酶的特性研究 ;(2 )具化感潜势物种资源的调查评价及利用研究 ;(3)化感作用在自然生态系统中的演变规律 ;(4 )菊科重要作物自毒的生化机制及克服途径 ;(5 )具应用前景的菊科植物化感关键酶的基因克隆和转基因 ,并对受体植物基因的表达与调控进行研究 ;(6 )化感作用在可持续发展农业应用上的研究与开发 ,特别是作为天然除草剂及杀虫剂     

不同类型化感物质抑制蓝藻效益比较及联合抑藻效应评述

世界范围内的蓝藻水华持续威胁着水生生态系统功能和人类健康,化感物质凭借其环境安全和对微藻有特异毒性等特征可以短期抑制蓝藻水华的暴发和生长。文章分别概括了酚类化合物、含氮化合物、脂肪酸/酯类、萜类化合物四类化感物质及其衍生物对蓝藻的杀藻效果、潜在机制及特异作用靶点,并依据高效抑藻化感物质(EC₅₀<10 mg/L)的经济成本进一步预估其实际应用潜能。结果表明,单独胁迫下的各类化感物质具不同抑藻特性:脂肪酸/酯类的性价比最优,能以较少剂量对蓝藻产生极强毒性,对蓝藻多样的作用靶点是其具有极强抑制效果的关键,可在0.015—52.95 mg/L浓度范围内将目标蓝藻抑制50%;酚类化合物总数最多、活性普遍较高,半数效应浓度(EC₅₀)为0.05—162.53 mg/L,可通过抑制光合作用、破坏细胞氧化应激平衡和损害细胞壁/膜结构等多种机制抑制蓝藻生长,但高效杀藻酚类化合物的理论成本差异较大,性价比次于脂肪酸位于第二位;含氮化合物对蓝藻生长存在特异性和均匀高效的杀藻作用, EC₅₀集中于0.3—8.14 mg/L,主要通过破坏...     

植物化感作用的机理、影响因素及应用潜力

从化感作用与植物的叶水势、光合作用、呼吸作用、养分有效性、细胞分裂和代谢等方面的关系综述了化感作用的作用机理,同时就影响化感作用的主要因素进行了讨论。文章认为化感作用在科学构建种群结构、防除病虫草害、设计合理种植制度、提高肥水利用效率和秸秆还田利用率等领域具有较大的应用潜力。     

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。     

红松阔叶混交林凋落叶、土壤动物、土壤的微量元素含量

对小兴安岭凉水国家自然保护区红松阔叶混交林的凋落叶、土壤动物、土壤中微量元素含量进行了分析.结果表明, 3种微量元素在凋落叶、土壤动物和土壤中含量排序均为Mn＞Zn＞Cu.不同环境组分中的微量元素含量不同.其中,Mn的含量为土壤＞凋落叶＞土壤动物;Zn的含量为土壤动物＞凋落叶、土壤;Cu的含量为土壤动物＞土壤＞凋落叶.阔叶凋落叶中微量元素变化幅度大于针叶凋落叶.不同土壤动物对不同元素的富集能力不同,蚯蚓体内Mn含量最高,蜈蚣体内Zn含量最高,而马陆体内Cu含量最高.土壤动物体内微量元素的含量均与环境本底值、凋落物分解速度、土壤动物食性以及对微量元素的选择性吸收和富集作用等有关.3种微量元素在土壤中的含量均是土壤层(5～20 cm)大于腐殖质层(0～5 cm),不同土层中微量元素的动态变化不同.     

白背飞虱取食抗虫品种过程中体内保护酶和自由基的变化

白背飞虱取食抗虫品种过程中自由基含量显增加,在取食18小时后达最高值,以后开始下降,在取食中抗品种N22和高抗品种Ptb33时,虫体内SOD和CAT活性明显增加,且起着主要作用,POD作用不明显;白背飞在抗虫品种上连续饲养一至二代后,体内保护酶活性逐渐接近于感虫品种,基本明确了白背飞虱取食抗虫品种过程中体内保护酶和自由基的变化规律。     

白背飞虱对水稻抗虫品种N_(22)的适应性研究

在室内连续用感虫品种TN1和抗虫品种N2 2 单管饲养白背飞虱 (Sogatellafurcifera)种群 ,研究它对抗虫水稻品种的适应性及其体内保护酶的变化 .结果表明 ,白背飞虱在感虫品种TN1和抗虫品种N2 2品种上饲养 1至 2代 ,其卵历期、若虫期和全世代历期均无明显差异 .从感虫品种TN1转移到抗虫品种N2 2 上饲养 1代 ,白背飞虱的若虫存活率、雌成虫寿命、体重、蜜露量、产卵量和内禀增长率等均低于在抗虫品种上连续饲养 2代 ,而后者又低于在感虫品种上饲养的指标 .白背飞虱在抗虫品种上连续饲养 2代后 ,体内保护酶中超氧化物岐化酶 (SOD)和过氧化氢酶 (CAT)活性逐渐接近于感虫品种上连续饲养的结果 ,说明白背飞虱从感虫品种转到抗虫品种在开始时并不适应 ,经过连续繁殖多代后白背飞虱逐渐适应 ,最后导致抗虫品种的抗性丧失     

运用电子记录技术检测白背飞虱田间种群致害性

运用电子记录技术和蜜露量测定法,对浙江富阳和安徽长丰的白背飞虱田间种群进行了致害性检测.结果表明,在2、4和6h3种记录时间处理下,在感虫对照水稻品种TaichungNative1(TN1)和高抗白背飞虱水稻品种RathuHeenati(RHT)上,韧皮部取食时间的TN1/RHT比值相对稳定,将2h确定为电子记录检测白背飞虱田间种群致害性的较短记录时间.富阳的白背飞虱田间种群在N22(Wbph1)、ARC10239(ARC,Wbph2)、ADR52(Wbph3)、N'DiangMarie(ND,Wbph5)上分泌的蜜露量之间没有显著差异,且均显著低于在TN1上的;在ARC和ADR52上的韧皮部取食时间也没有显著差异,同时显著地短于在TN1上的.长丰的白背飞虱种群在N22和ARC上的蜜露量没有显著差异,在ADR52和ND上的蜜露量也不存在显著差异,但在前2个品种上的蜜露量显著高于后2个品种,在ADR52上的韧皮部取食时间(22.3min·2h^-1)也显著地短于在ARC上的(49.8min·2h^-1).浙江富阳的白背飞虱田间种群没有发生致害性的变化,而安徽长丰的白背飞虱田间种群则对N22和ARC产生了一定的适应性,有致害性变化的趋势.电子记录技术为快速、准确检测白背飞虱种群致害性及监测其变化提供了一种新的手段.     

Studies on the probing stimulants for the white-backed planthopper,Sogatella furcifera (Homoptera: Delphacidae) in rice plant (Oryza sativa L.)

To elucidate the probing stimulants in rice plants for the white-backed planthopper, Sogatella furcifera, bioassay-guided separations were conducted, which led to the isolation of four active compounds. Using NMR and LC-MS spectra, their structures were determined as isoorientin 2″-O-(6?-(E)-feruloyl)glucoside, isoorientin 2″-O-(6?-(E)-p-coumaroyl)glucoside, tricin 5-O-glucoside, and isoscoparin 2″-O-(6?-(E)-feruloyl)glucoside.     

不同水稻品种上白背飞虱取食行为的EPG分析

【目的】为探明不同水稻品种（丰源优272、R9810-T、华恢1号、明恢63、麻糯谷和Rathu Heenati）对白背飞虱Sogatella furcifera的抗性差异机理,利用刺吸电位技术(electronic penetration graph, EPG)记录了该虫在这6个品种三叶期稻苗上的取食行为。【方法】结合特定的EPG波形,考察了9个非韧皮部指标和22个韧皮部指标。【结果】在总记录时间8 h内,白背飞虱在品种Rathu Heenati上非刺探波np的总时间最长,其次是麻糯谷上非刺探波np的总时间,这两者间差异显著且都显著地长于其他4个品种的np总时间(P<0.05);该虫在Rathu Heenati上路径波Nc的总时间为8 523.41 s,是感虫品种明恢63 Nc总时间的2.24倍;该虫在Rathu Heenati上吸食韧皮部汁液N4-b的总时间显著地比其他品种短(P<0.05)。华恢1号和R9810-T上所有的EPG指标和感虫品种明恢63的EPG指标都没有显著的差异(P≥0.05)。白背飞虱在丰源优272上单次分泌水溶性唾液N4-a的平均时间更长,并伴随长时间的韧皮部取食。【结论】由此推测,品种Rathu Heenati可能存在不利于白背飞虱取食的忌避成分,并且在韧皮部外组织和韧皮部组织都存在抗性因子;在麻糯谷上仅存在忌避成分;然而,品种华恢1号和R9810-T可能对白背飞虱不具有明显的抗性;丰源优272可能是比明恢63更为感虫的品种。结合介体昆虫取食行为与传播持久性病毒的关系,这些结果也为利用抗白背飞虱品种控制南方水稻黑条矮缩病提供了参考。     

西双版纳热带季节雨林林冠层温度与大气温度特征

根据2005年西双版纳热带季节雨林群落冠层植物表面温度以及林冠上、林冠下的气温资料,对热带季节雨林冠层温度和冠层气温及其之间的温度差异在不同季节的变化进行了分析。结果表明：热带季节雨林冠层温度除雾凉季夜间稍低于同层大气温度外,其他时间林冠温度皆高于同层大气温度,在雾凉季和干热季,热带季节雨林林冠上气温在大多数时刻高于林冠下气温;在中午前后林冠上气温低于林冠下气温。在平均温度较高的雨季,林冠上气温一直高于林冠下大气的温度;林冠上、林冠下气温之间的差异,显示西双版纳热带季节雨林林冠的生态效应对森林小气候的反馈作用;在雾凉季夜晚,热带季节雨林林冠温度与冠层气温与其他时间不同,雾凉季夜间低温是热带季节雨林能否存在的关键性限制因子。     

南方水稻黑条矮缩病毒介体昆虫白背飞虱的传毒特性

白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)为传播南方水稻黑条矮缩病病毒(SRBSDV)的媒介昆虫,阐明其传毒特性将有助于了解南方水稻黑条矮缩病的发生流行规律和建立相应的防治方法。本研究通过RT-PCR技术测定了白背飞虱的传毒参数。结果表明,白背飞虱初孵若虫、3龄若虫、5龄若虫、长翅型成虫和短翅型成虫的最短获毒时间分别是11、6、3、2和2min,最长获毒时间分别是19、12、9、8和8min。在26℃时,SRBSDV在不同虫态(初孵若虫、3龄若虫、5龄若虫、长翅型成虫和短翅型成虫)的白背飞虱体内的循回期分别是7～11、5～8、3～7、4～8和3～6d。5龄若虫、长翅型和短翅型成虫在三叶一心稻苗的最短接毒时间为4、5和6min,最长接毒时间为8、10和11min;它们在分蘖初期稻苗上的最短接毒时间分别是5、7和7min,最长接毒时间分别是10、12和12min。白背飞虱获毒后可终身传毒,但不能经白背飞虱卵传毒,单虫最多传毒株数为87株,平均传毒48.3±0.8株。可见,该虫具有较强的获毒能力和传毒能力,秧苗易感染SRBSDV。因此,在防治上应尽量清除田间SRBSDV毒源植物,减少白背飞虱获毒的机会,在秧田期和移栽初期应重点防治飞虱。     

广西兴安转Bt水稻大田两迁害虫发生动态

以转Bt水稻华恢1号(Cry1Ac/ CryAb融合基因型,简称HH1)及其对照亲本明恢63(简称MH63)稻田两迁害虫稻纵卷叶螟和白背飞虱为研究对象,系统研究转基因抗虫水稻种植下两迁害虫的发生规律及其致害力差异.结果表明:转Bt水稻及其对照亲本上稻纵卷叶螟的落卵量和幼虫发生量无显著差异,但转Bt水稻的卷叶株率和卷叶率都显著低于对照亲本.表明转Bt水稻对靶标害虫稻纵卷叶螟具有较高抗性.转Bt水稻及对照亲本上白背飞虱若虫、成虫及整个种群的发生动态差异不显著,且转Bt水稻对长翅型和短翅型成虫的种群发生影响也不显著.白背飞虱发生高峰期,转Bt水稻上若虫及短翅型成虫发生量均明显高于对照亲本;相反,转Bt水稻上长翅型成虫发生量明显低于对照亲本,且水稻生育后期长翅型成虫雌性比明显低于对照亲本.转Bt水稻大面积商业化种植下其非靶标害虫白背飞虱的发生危害变得更为复杂.     

转cry1Ab基因水稻对非靶标昆虫白背飞虱种群增长的影响

通过室内饲养实验及水稻氨基酸和碳、氮含量测定,比较研究了转cry1Ab水稻克螟稻 (KMD1和KMD2)与其亲本秀水11对非靶标害虫白背飞虱种群增长的影响。 结果表明,以克螟稻为食可对白背飞虱的产卵期和每雌产卵量产生一定影响。 以KMD2为食的白背飞虱的产卵期为7.6天,每雌产卵量为95.0粒,均显著低于以母本秀水11为食的白背飞虱的12.7天和167.5粒。但是,以KMD1为食的白背飞虱仅产卵期（8.6天）显著变短, 其每雌产卵量与以其母本秀水11为食的白背飞虱无显著差异。稻苗氨基酸含量分析结果表明KMD2引起白背飞虱种群生殖力显著下降可能与其游离氨基酸的总量和丙氨酸含量的显著下降以及谷氨酸含量的显著上升有关。因此,转cry1Ab水稻可对白背飞虱种群增长产生影响,但其影响因转cry1Ab水稻品种而异。