黄花蒿对4种受体植物的化感作用研究

采用室内生物测定法,以小麦、燕麦、黄瓜和萝卜为受体,研究了黄花蒿对受体植物的化感作用,结果显示:黄花蒿水浸提液对小麦、燕麦的化感综合效应(SE)为56.29、57.17;其地上部淋溶物对小麦和黄瓜表现为抑制作用,对燕麦和萝卜表现为促进作用;其茎叶挥发物对4种受体植物根长生长有较强的抑制作用;其残体分解物前10d对受体有很强的抑制作用,根系分泌物对小麦和燕麦抑制作用较强,对萝卜和黄瓜表现为促进作用。结果表明,黄花蒿5种不同途径来源的化感物质对4种受体植物都有不同程度的化感作用,且黄花蒿主要是通过地上部淋溶、挥发向环境中释放化感物质,其次是通过根系分泌物对授体植物产生化感作用。     

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。     

土荆芥挥发油对蚕豆根尖细胞的氧化损伤

土荆芥是一种入侵植物,对周围植物具有较强的化感潜力.采用培养皿土培法和培养皿滤纸法,分别模拟土荆芥挥发油通过淋溶和挥发两条途径对蚕豆根尖细胞膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响,并分析了挥发油诱导的细胞凋亡.结果表明:在培养皿土培和培养皿滤纸处理中,在处理前期(24 h),蚕豆根尖细胞超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性均随土荆芥挥发油剂量的增大呈先升高后降低的趋势;根尖丙二醛含量随处理时间的延长和处理剂量的增大呈上升趋势.在处理中期(48 h)和处理后期(72 h),出现了典型的DNALadder条带,表明土荆芥挥发油可诱导蚕豆根尖细胞凋亡,并且随着挥发油剂量的增大和处理时间的延长,细胞凋亡程度加剧.土荆芥挥发油可以通过淋溶和挥发两种途径作用于周围植物,使受体植物的膜脂过氧化程度加剧,抗氧化酶活性受到抑制,诱导根尖细胞发生氧化损伤和细胞凋亡,从而抑制周围植物生长.而且,当挥发油以淋溶途径进入土壤时,蚕豆根尖抗氧化酶活性整体较高,DNA损伤程度较小,土荆芥挥发油通过挥发途径的化感作用大于通过淋溶途径.     

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．     

外来入侵植物小飞蓬化感物质的释放途径

在室内以滤纸为载体用离体生测方法测定了小飞蓬(Conyza canadesiL.)全株水浸提物、茎叶淋溶物、根系分泌物及残体土壤分解物对萝卜(Raphanussativus L.)、黄瓜(Cucumis sativus L.)、马唐(Digitarias anguinalis(L.)Scop.)油菜(Brassica campestris L.)和小麦(Triticuma estivum L.)的化感效应,同时在温室内以土壤为载体通过盆栽植物浇灌的方法测定了小飞蓬茎叶淋溶物和根系分泌物对盆栽植物生长的影响。室内生测实验结果表明,小飞蓬全株水浸提物对5种受体种子的萌发和幼苗生长均有较强的抑制作用;根系分泌物、茎叶淋溶物和残体土壤分解物对受体种子的生长抑制作用不同,根系分泌物的活性高于茎叶淋溶物和残体土壤分解物。温室盆栽实验结果也表明,小飞蓬根系分泌物对受体生长的影响高于茎叶淋溶物。这些结果说明根系分泌是小飞蓬化感物质释放的主要途径之一。     

入侵植物肿柄菊叶片凋落物化感潜力的研究

外来入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)对入侵地的生态环境造成严重危害, 为明确肿柄菊叶片凋落物的化感作用, 研究不同浓度肿柄菊叶片凋落物水提液对黑麦草(Lolium perenne)、高羊茅(Festuca elata)和高丹草(Sorghum sudanense)幼苗生长的影响, 同时结合盆栽试验研究了肿柄菊叶片凋落物在入侵地土壤中的化感作用。结果表明, 肿柄菊凋落物水提液对3 种受体植物的生长具有显著地化感作用, 低浓度水提液对3 种受体植物的幼苗生长有显著促进作用, 而随着水提液浓度的增加则表现为抑制作用。当水提液浓度为0.1 g·mL–1 时, 肿柄菊对高丹草幼苗根长和黑麦草幼苗茎高的抑制作用最强, 化感效应指数分别为–52.2%和–33.9%。同时, 肿柄菊凋落物与土壤混合比例为30 g·kg–1 和50 g·kg–1 时可显著减低3 种受体植物的生物量, 进一步证实肿柄菊叶片凋落物在土壤中的化感抑制作用。研究表明, 肿柄菊可通过其叶片凋落物在入侵地土壤中分解, 释放化感物质, 从而抑制邻近植物的生长, 为其进一步入侵创造有利的生长环境。     

牛至挥发油的化学成分及其化感作用

为探究牛至挥发油的化学成分及其化感作用,本文采用水蒸气蒸馏法提取牛至全草挥发油,利用气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)从牛至挥发油中鉴定出14种化学成分,占总出峰面积的93.6%,主要成分为甲基丁香酚(16.5%)、肉豆蔻醚(15.6%)、香芹酚(15.0%)、百里香酚(9.8%)、洋芹脑(9.4%)等。通过测定挥发油对小麦、绿豆和萝卜种子萌发及幼苗生长的影响,评价挥发油的化感潜力。结果表明: 牛至挥发油对3种受体植物的种子萌发有抑制作用,其中,对小麦的抑制作用最强,萝卜和绿豆次之,挥发油对供试植物地上部分生长的抑制作用大于地下部分。挥发油对3种供试植物幼茎及小麦和萝卜幼根生长的抑制作用与浓度成正相关,对绿豆幼根长度则表现为“低促高抑”现象。本研究证实牛至挥发油中含有化感物质,其活性化合物及作用机制有待进一步研究。     

黄瓜种子及其萌发期的化感作用研究

以大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子为受体,采用实验室培养皿种子发芽生物测试法研究了黄瓜种子浸提液、种子萌发、胚根和芽苗分泌物、芽苗腐解物和芽苗浸提液的化感效应。结果表明:(1)黄瓜种子浸提液对大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子萌发均有化感抑制作用,即黄瓜种子内含有某些化感抑制物质。(2)在水浸提过的黄瓜种子萌发过程中,它不仅对其近邻套种的大白菜、萝卜和番茄种子萌发产生化感抑制作用,而且其胚根和芽苗分泌物对后茬播种的4种蔬菜种子发芽也表现出不同程度的化感抑制作用;黄瓜芽苗腐解物和芽苗水浸提液也对各受体蔬菜种子发芽与生长产生不同程度的化感抑制作用,且随着腐解芽苗量的增加或浸提液浓度的升高,各受体蔬菜种子的发芽指标值、化感效应指数值和综合效应值随之降低。(3)黄瓜种子浸提液及芽苗各器官的化感物质对黄瓜种子的萌发与生长产生了自毒作用,且黄瓜芽苗腐解物、芽苗浸提液、胚根及芽苗分泌物对受体黄瓜的自毒作用均为最大。研究发现,黄瓜种子浸提液、种子萌发时期以及芽苗各器官的化感物质主要是通过抑制受体胚根的生长而起化感抑制作用,即受体蔬菜种子胚根对化感效应最为敏感;因黄瓜种子及萌发期释放化感物质的途径有所不同,导致受体大白菜、萝卜、黄瓜和番茄的化感响应也不相同;在黄瓜种子萌发和芽苗生长的早期,化感物质即开始在芽苗体内进行合成与积累,一部分可通过胚根和芽苗分泌途径释放到环境中,另一部分可通过芽苗腐解途径释放化感物质,并对受体蔬菜种子萌发与生长表现出较强的化感抑制作用。     

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。