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著的抑制作用．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著的抑制作用,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著增强,两者之间不存在协同作用．     

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 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 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。     

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。     

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。     

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。     

3种天然二萜的化感作用及机制的研究

以黑麦草（Lolium perenne L.）和莴苣（Lacutuca sativa L.）为受试植物,研究了3种对映—贝壳杉烷二萜wangzaozin A、leukamenin E和weisiensin B对受试植物种子萌发、幼苗生长、叶绿素和膜损伤的影响,旨在评估3种二萜的化感作用潜能。结果显示：不同浓度的3种二萜对黑麦草和莴苣种子的萌发稍有降低,但明显延迟种子萌发时间;较高浓度下,3种二萜对黑麦草和莴苣幼苗的根长、苗长、鲜质量和干质量均有显著的抑制作用,并显示了浓度依赖性;同时,3种二萜显著降低黑麦草和莴苣幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b含量,显著升高丙二醛（MDA）含量和相对电导率,而相对含水量呈下降趋势。上述结果表明,3种二萜通过影响受试植物的光合作用能力,引起细胞膜氧化损伤,导致叶片保水性降低,抑制受试植物幼苗的生长。     

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。     

沉水植物中挥发性物质对铜绿微囊藻的化感作用

比较了两种淡水沉水植物金鱼藻和苦草中挥发性物质对铜绿微囊藻的化感抑制作用,在100mg／L浓度下,新鲜植物挥发油的抑藻作用非常显著,两种植物抑藻活性相近,但是在干粉材料中金鱼藻挥发油的抑藻活性明显强于苦草,且挥发油浓度与抑藻活性呈正相关。不同植物之间以及新鲜植物和植物干粉之间挥发油的成分和相对含量差别较大,新鲜植物挥发油中含有40％的邻苯二甲酸酯,而在于粉挥发油中70％为脂肪族化合物和萜类物质。在新鲜植物挥发油中约占20％的是不稳定的未知物,其化学结构和生物活性有待进一步研究。     

油蒿挥发油的化感作用研究

对毛乌素沙地油蒿挥发油的化感作用（Ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ）及其化学成分进行了研究。结果表明：油蒿挥发油对苋、诸葛菜、萝卜种子萌发和幼苗生长具有不同程度的抑制作用;对小麦种子萌发几乎无影响,但对其幼芽和幼根的生长具一定影响。抑制作用最强的是对苋种子,挥发油组最终萌发率１８％,比对照组减少７１％,对其幼芽和幼根的生长影响也很明显。用ＧＣ、ＧＣ－ＭＳ－ＤＳ联用方法,共鉴定４３个化合物,其中相对百分含量在１．５％以上的化合物有如下１４种：１）α－蒎烯（α－ｐｉｎｅｎｅ）,２）桧烯（Ｓａｂｉｎｅｎｅ）,３）β－蒎烯（β－ｐｉｎｅｎｅ）,４）月桂烯（Ｍｙｒｃｅｎｅ）,５）对伞花烃（ρ－ｃｙｍｅｎｅ）,６）柠檬烯（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ）,７）β－水芹烯（β－ｐｈｅｌａｎ－ｄｒｅｎｅ）,８）β－顺式罗勒烯（β－ｃｉｓ－ｏｃｉｍｅｎｅ）,９）β－反式罗勒烯（β－ｔｒａｎｓ－ｏｃｉｍｅｎｅ）,１０）松油烯－４－醇（Ｔｅｒｐｉｎｅｎ－４－ｏｌ）,１１）α－姜黄烯（α－ｃｕｒｃｕｍｅｎｅ）,１２）茵陈炔（Ｃａｐｉｌｅｎｅ）,１３）橙花叔醇（Ｎｅｒｏｌｉｄｏｌ）,１４）匙叶桉油烯醇（Ｓｐａｔｈｕｌｅｎｏｌ）。     

人工群落中苗期紫茎泽兰的化感作用和对光环境的适应

在有、无活性炭的条件下分别构建紫茎泽兰（Ageratinaa denophora）与4种受体植物——飞机草（Chromolaena odorata）、鬼针草（Bidenspilosa）、胜红蓟（Ageratum conyzoides）和兰花菊三七（Gynura sp.）混种的人工群落,研究了群落中紫茎泽兰的化感作用和对群落光环境的适应,探讨了化感作用和光适应特性与其入侵性的关系。结果表明,活性炭处理对4种受体植物的生长、生理特性影响不显著,说明苗期紫茎泽兰化感作用不明显,推测入侵初期化感作用不是紫茎泽兰排挤本地种的主要原因。4种受体植物可以通过化感作用对紫茎泽兰产生某些影响,但群落的光环境对其影响更大。紫茎泽兰能很好地适应群落中不同的光环境。苗期紫茎泽兰处于群落下层,叶片受光指数低,此时它能长期忍耐并缓慢生长;随着叶片受光指数的升高,其最大净光合速率、超氧化物歧化酶活性、叶绿素a／b比、总生物量、总叶面积、地茎、叶片数和分支数升高,比叶面积和比茎长降低,这有利于它维持叶片能量平衡并导致对邻近植物的严重遮荫。紫茎泽兰强的光适应能力、强光下对其它物种的遮荫效应与其入侵性密切相关。     

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     

加拿大一枝黄花和一枝黄花化感作用比较研究

比较研究了入侵物种加拿大一枝黄花（Solidago canadensisL.）与本地物种一枝黄花（S.decurrens Lour.）开花期水浸提溶液对6种受试植物的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：两种一枝黄花的水浸提溶液对受试植物均有化感作用,但是加拿大一枝黄花地下部分的化感作用比其地上部分强,而本地一枝黄花则相反。两种植物相比较,加拿大一枝黄花地下部分的化感作用比一枝黄花强,而地上部分则相反。本研究表明,加拿大一枝黄花地下部分具有较强的化感作用,通过化感作用对本地植物产生较强的抑制作用,从而形成单一优势群落。化感作用是其成功入侵的重要机制之一。豆科植物对加拿大一枝黄花的化感作用不敏感,因此它们可以作为生物替代控制中优先选择的物种。     

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.