重茬大豆根系分泌物的成分及化感作用研究

[目的]鉴定重茬大豆根系分泌物的成分并研究其化感作用。[方法]采用GC-MS分析法鉴定重茬大豆根系分泌物成分。模拟大豆自毒作用,较系统地研究不同浓度水平下重茬大豆根系分泌物对大豆生长的形态指标、细胞膜结构与功能、保护性酶活性等自毒作用的生理生化机制。[结果]重茬大豆根系分泌物成分主要包括烃、有机酸、醇、酯、酮、酚、醛、苯、噻唑、酰胺等物质。重茬大豆根系分泌物对供试大豆叶绿素的含量表现出低浓度促进、高浓度抑制作用;对大豆种子的萌发和发芽速度有明显的抑制作用,随着浓度的增大抑制作用增强。供试大豆SOD、POD总活性及MDA含量随着大豆根系分泌物浓度的增大均表现为持续升高趋势,化感作用达到极显著水平。[结论]为缓解乃至于消除连作障碍提供了理论依据。     

百合根系分泌物的GC-MS鉴定

【目的】分析百合根系分泌物中的主要物质,为预防百合连作障碍和建立科学栽培制度提供依据。【方法】分别用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、氯仿和甲醇分离水培法收集百合根系分泌物,用GC-MS分析经生物检测化感强势组分（甲醇组分、石油醚组分、氯仿组分）中的有机物质。【结果】按照相似度达80%、相对含量达0.20%分析检出物质,从百合根系分泌物甲醇组分中共检出11种物质,主要为苯甲酸酯类衍生物,如邻苯二甲酸二异辛酯（52.11%）和双-2-乙己基邻苯二甲酸酯（40.95%）,其他成分含量均在1%以下;从石油醚组分中检出6种苯甲酸酯类衍生物,如邻苯二甲酸二异辛酯（88.04%）、邻苯二甲酸二丁酯（9.06%）,其他成分含量均在1%以下;氯仿组分中有机物质丰富,检出的有酯类、醛、酚、烯烃、烷烃等19种,含量在1%以上的有邻苯二甲酸二异辛酯（39.87%）、双-2-乙己基邻苯二甲酸酯（39.62%）、十六烷（1.36%）、2-甲氧基-1-(2-硝乙烯基)-3-苯甲氧基-苯（1.22%）、2,4-二叔丁基苯酚（1.02%）。百合根系分泌物的乙醚和乙酸乙酯组分化感作用不强,未对其中的有机物质做进一步鉴定。【结论】百合根系分泌物的GC-MS检出物主要为酯类物质,不同组分中含量高的均为苯甲酸酯类衍生物,还有少量醛、酚、烯等。     

玉米根系分泌物的分离鉴定及典型分泌物的化感效应

根系分泌物是化感物质的重要来源之一,利用C2Cl2提取了水培35 d玉米幼苗的根系分泌物,并通过气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)进行了分离鉴定,对相对丰度较高的分泌物邻苯二甲酸的生物学效应通过发芽试验进行了测试.结果表明,玉米幼苗的根分泌物主要包括烃类、苯、噻唑、酸、酮、酰胺、酯、醇和酚;根分泌物邻苯二甲酸是一种自毒作用强于他感作用的化感物质.     

大白菜根系分泌物的GC-MS分析

利用循环水式根系分泌物收集系统收集大白菜根系分泌物,经甲醇洗脱和正己烷萃取旋蒸制样后,利用气相色谱-质谱联用仪分析收集到的样品。结果共检测出50种化合物,主要有脂肪烃、芳香烃、酯类、羧酸和含有卤素及硫的化合物等。其中脂肪烃的相对含量为38.980%,1-甲基-1-苯基-2-环丙烯占总含量的6.282%。     

植物根系分泌物化感作用研究方法综述

着重讨论根系分泌物的收集、化感物质的分离、化感物质的鉴定以及生物测定的常用方法。     

甜荞根系分泌物的化感作用研究

以甜荞品种"丰甜1号"为试验材料,研究其不同浓度的根系分泌物对自身的化感作用。结果表明,低浓度的根系分泌物处理能在一定程度上促进"丰甜1号"叶片POD和CAT酶活性、叶绿素含量及根系活力的增加,随处理浓度的进一步增加而显著下降;丙二醛、脯氨酸含量和细胞膜透性随处理浓度的增加而显著增加;DNA的提取量及DNA的增色效应均随处理浓度的增加而显著下降。     

大蒜根系分泌物的化感作用研究

文章以白菜和辣椒为受试作物,采用室内种子发芽试验的方法,对大蒜根系分泌物化感作用的机理进行了初步研究。     

黄瓜根系分泌物化感作用的初步研究

以黄瓜自根苗和嫁接苗为试材,测定了不同收集温度（20℃、25℃、30℃）下黄瓜根系的分泌物量,并研究了不同类型黄瓜幼苗根系分泌物对黄瓜和南瓜种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：随着温度的升高,黄瓜自根苗和嫁接苗的根系分泌物量均逐渐增加,在30℃条件下根系分泌物量最多,且自根苗的根系分泌物量明显多于嫁接苗。黄瓜根系分泌物对黄瓜和南瓜种子的发芽率、发芽势以及胚根和胚轴的伸长均具有明显的抑制作用,且抑制作用随着根系分泌物浓度的降低而减弱。黄瓜根系分泌物对黄瓜种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,通过嫁接可以在一定程度上减轻这种抑制作用。嫁接黄瓜虽然可以在一定程度上减轻黄瓜根系分泌物引起的自毒作用,但仍然能产生连作障碍。     

花生根系分泌物的鉴定和化感作用研究

【目的】分离鉴定不同花生品种根系分泌物,探讨花生Arachis hypogaea根系分泌物对花生的化感作用.【方法】采用气相色谱质谱联用(GC-MS)技术和生物测定方法,分析鉴定2个花生品种桂花22和A.correntina的水培根系分泌物的主要成分及化感作用.【结果和结论】分离鉴定出的花生根分泌物包括有机酸类、醇类、酯类、酮类、醛类、苯类、烃类等,主要有机化合物有邻苯二甲酸、苯甲醛、草酸、对乙基苯甲酸、丙酰胺、丙氨酸、戊酸等.花生根分泌物中的苯甲醛、对乙基苯甲酸对花生具有化感作用.与对照比,苯甲醛、对乙基苯甲酸和阿魏酸的低浓度处理(1×10-5mol·L~(-1))对2个花生品种的株高、根长、地上部干质量和地下部干质量有促进作用或弱抑制作用,而苯甲醛、对乙基苯甲酸和阿魏酸高浓度处理(1×10~(-3)和1×10~(-4)mol·L~(-1))都存在不同程度的抑制作用,且与对照差异显著(P0.05).与对照相比,1×10~(-5)、1×10~(-4)、和1×10~(-3)mol·L~(-1)浓度处理的苯甲醛、对乙基苯甲酸和阿魏酸不同程度地增加了2个花生品种的叶片SOD酶活性、POD酶活性和MDA含量,且高浓度处理(1×10~(-3)mol·L~(-1))的叶片SOD酶活性、POD酶活性和MDA含量与对照相比差异达显著水平(P0.05).     

大豆根系分泌物化感作用的初步研究

选择不同浓度的大豆根系分泌物,研究其对4种主要农作物的化感作用。结果表明,提高大豆根系分泌物浓度,对小麦种子萌发有促进作用,对大豆、玉米、白菜种子的萌发有抑制作用;大豆根系分泌物随着浓度的增大而显著增强小麦、玉米超氧化物歧化酶(SOD)总活性和根活力,极显著抑制大豆SOD总活性和根活力;大豆根系分泌物随着浓度的增大对3种供试作物丙二醛(MDA)含量表现不同作用,使小麦MDA含量极显著降低,使大豆MDA含量极显著增加,对玉米MDA含量变化影响不大。大豆根系分泌物对供试小麦、大豆植株高度及其干重、胚根长及根干重表现为低浓度促进、高浓度抑制作用。大豆根系分泌物浓度的增大导致其对玉米植株高度及其干重、胚根长及根干重化感作用增强。     

白三叶根系分泌物的化感作用及其GC-MS分析

为探明白三叶入侵禾本科草坪是否与其根系分泌物的化感作用有关,采用琼脂培养法研究白三叶根系分泌物对高羊茅和草地早熟禾种子萌发和幼苗生长的化感作用及其作用机制,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对白三叶根系分泌物化学成分进行分析。结果表明,白三叶根系分泌物对高羊茅和草地早熟禾种子萌发和幼苗生长均有化感抑制作用,抑制程度不同,抑制率介于4.42%~53.16%。经白三叶根系分泌物处理后,高羊茅和草地早熟禾幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均受到抑制,丙二醛(MDA)含量升高,可溶性蛋白含量降低,过氧化氢酶(CAT)活性表现为高羊茅幼苗升高,而草地早熟禾幼苗受到抑制。用乙酸乙酯、正丁醇、乙醚萃取白三叶根系分泌物,共鉴定出66种化合物,主要是紫薇缩醛、油酸酰胺、壬醛、硬脂酰胺、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚。可见,白三叶根系分泌物的化感作用是其入侵禾本科草坪的原因之一。     

低效刺槐林根系分泌物的GC-MS分析

以自然生长状况下的低效刺槐为研究对象,通过气相色谱/质谱联用仪(GC-MS)对其根系分泌物进行分析,共检测出28种物质,其中酸类化合物11种,所占比率为39.21%;酯类化合物4种,所占比率为14.36%;醇类化合物6种,所占比率为21.43%;蔗糖1种,所占比率为3.57%;其他化合物6种,所占比率为21.43%。     

小麦、油菜、荞麦根分泌物中非极性和弱极性组分的比较研究

利用色质联用仪，采用特征离子对总离子流全过程检测的方法，分析了小麦、油菜、荞麦３种作物根分泌物中非极性和弱极性组分的异同。结果表明，３种作物根分泌物中均含有软脂酸、硬脂酸、酚类、酮类和烃类化合物；磷高效作物——油菜、荞麦的根分泌物中含有５－乙基－２－壬醇、２－十四醇和另外２个未知的醇，而小麦的根分泌物中却没有发现这４种醇的存在。     

油菜、荞麦根分泌物中糖及有机酸组分的研究

利用连续流动收集系统收集了油菜、荞麦根分泌物，对介质ｐＨ变化、分泌物中碳水化合物组成及有机酸进行了测定。结果表明，荞麦、油菜生长介质中ｐＨ值变化的差异反映了它们泌质子能力的差异。在油菜分泌物中检测出高水平的鼠李糖，在荞麦中则是阿拉伯糖含量最高。草酸、琥珀酸是两种作物根分泌物的主要有机酸。苹果酸、柠檬酸在油菜根分泌物中没有检测出。     

NaCl胁迫对不同耐盐黄瓜品种根系分泌物主要成分的影响

【目的】探究NaCl胁迫与根系分泌物成分的关系。【方法】以耐盐和盐敏感两个黄瓜品种为研究对象,NaCl浓度分别为0、100、200和300 mmol•L-1,研究两个黄瓜品种在不同生育期根系分泌物中可溶性糖、氨基酸种类与含量以及其它化合物种类的变化。【结果】定植后50 d,除300 mmol NaCl•L-1处理外,耐盐品种根系分泌物中的可溶性糖含量高于盐敏感品种。从黄瓜根系分泌物中共检测出16种游离氨基酸,定植前耐盐品种的氨基酸种类和含量均高于盐敏感品种;定植后30 d,盐敏感品种在NaCl胁迫下和耐盐品种在100、200 mmol NaCl•L-1 浓度下氨基酸总含量低于非NaCl胁迫;各处理氨基酸的种类和总含量在定植后50 d高于定植后30 d,在200、300 mmol NaCl•L-1处理下,盐敏感品种氨基酸总含量高于耐盐品种,其它处理为盐敏感品种的氨基酸总含量低于耐盐品种;定植后70 d,氨基酸总含量高于其它两个时期,除300 mmol NaCl•L-1处理,盐敏感品种氨基酸总含量高于耐盐品种。盐敏感品种同一处理的根系分泌物中苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸的含量低于耐盐品种,而半胱氨酸的含量高于耐盐品种。GC-MS检测发现,黄瓜根系分泌物中可能存在65种化合物,化合物种类在定植后30 d有高于其它两个时期的趋势,而总含量在定植后50 d有高于其它两个时期的趋势。300 mmol NaCl•L-1处理的盐敏感品种根系分泌物中的化合物总含量在3个取样时期均高于耐盐品种。【结论】根系分泌物中可溶性糖含量的高低受盐胁迫程度以及黄瓜生长时期的影响,盐敏感品种的可溶性糖含量相对较高。盐胁迫可以增加根系分泌物中氨基酸的种类和含量。随着盐胁迫浓度的增加和黄瓜生长时间的延长,各处理GC-MS检出的化合物种类和总含量呈减少的趋势。     

油菜花粉中挥发性成分的GC-MS分析

[目的]建立提取、分析油菜花粉中所含挥发油成分的方法。[方法]通过4种方法提取油菜花粉挥发性成分,分别为用蒸馏水作溶剂采用甲法(适合密度1的挥发油)、乙法(适合密度1的挥发油)对油菜花粉挥发油进行提取,提取后的残渣再用无水乙醚进行二次提取并浓缩,最后一种方法则用环已烷直接对油菜花粉挥发油进行提取并浓缩,最后得到4个样品,通过气质联用方法对以上样品进行分析测定。[结果]甲法、无水乙醚及环已烷所提成分相对较多,且均为直链烷烃,如C27H56、C28H58。其中无水乙醚与环已烷所提取的浸膏得率相对较高,分别为8.55%、8.63%。[结论]环已烷提取挥发油的效果最好。油菜花粉中所含挥发油均为直链烷烃。     

野百合根系水浸液对几种花卉的化感效应

以贵州野百合(Lilium brownii)根系为供试材料,研究不同浓度野百合根系水浸液对紫罗兰、金鱼草、石竹等受试花卉种子萌发及幼苗生长的化感效应。结果表明:浓度为0.025 g/L~0.2 g/L的野百合根系水浸液对3种受试花卉种子发芽率及发芽指数产生抑制作用,且随水浸液浓度的提高抑制作用明显增强。水浸液对3种受试花卉幼苗的株高、叶数、根长、侧根数、地上部鲜重及根鲜重的抑制作用亦随浓度的升高而增强。因此,紫罗兰、金鱼草、石竹等受试花卉均不适合作为野百合的后茬作物。     

添加水稻秸秆对油菜(Brassican apus L.)幼苗生长的影响

近几年,水稻秸秆直接还田对油菜幼苗生长的负效应受到关注。有许多研究在水稻残体或腐解物中检测出了酚酸等被广泛证实具有化感作用的物质,因此在水稻秸秆产生的负效应中,化感抑制作用不容忽视。本研究以酚酸为目标化感物质,以湖北省油菜主栽品种"中双11号"为受体,采用4种采自典型稻油轮作系统中的土壤进行盆栽试验,研究水稻秸秆对油菜幼苗生长的影响。结果表明:(1)整体看来,添加秸秆对油菜幼苗总生物量的主效应在进贤土为正,在汉川土为负,在阳逻和麻城土为无明显影响;(2)功能叶片光合色素含量在全部土壤下的显著降低均出现在播种后33d之内,与水稻秸秆腐解速率最大值的出现与存在时间上的重叠。秸秆处理对油菜幼苗的负效应在早期强于后期;(3)土壤水溶态酚酸含量为3.3~49.0μg·g^-1soil。添加秸秆虽导致土壤中水溶态酚酸浓度增加,但其明显增加主要发生在试验后期,且增量与幼苗生物量化感效应指数呈正相关关系。因此酚酸含量的变化不能解释水稻秸秆的负效应,为揭示秸秆处理的负效应机制,需要转换目标化感物质。