干旱和复水对入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光特性的影响

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(W.chinensis)为实验材料,比较干旱和复水后二者叶片的叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对干旱的响应和生态适应性。结果发现,在自然干旱处理过程中,入侵种三裂叶蟛蜞菊与本地种蟛蜞菊相比土壤含水量下降较快,对它们叶片气孔形态的比较发现,干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊叶片气孔开度明显大于蟛蜞菊,这可能是导致其失水较快的原因之一。干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低了43.8%,而蟛蜞菊只降低了3.7%;同时,与蟛蜞菊相比,三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)也表现出较大幅度的降低,说明三裂叶蟛蜞菊对干旱胁迫较敏感;但复水后,三裂叶蟛蜞菊能够较快地恢复到正常水平,且与本地种不存在显著差异。这主要是由于入侵种在遭受干旱胁迫时提高了对其过量激发能的热耗散能力以及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸还原酶(APX)的活性,保护光合机构少受不可逆的损伤,使其在干旱胁迫解除后光合功能得以迅速恢复。研究结果初步表明三裂叶蟛蜞菊容易受到水分条件的限制,它向干旱地区扩散的可能性较小。

三裂叶蟛蜞菊对水稻化感作用的初步研究

三裂叶蟛蜞菊 (WedeliatrilobataL )是华南地区的重要杂草和园林绿化植物。本文研究了三裂叶蟛蜞菊水提液对水稻 (OryzasativaL )种子萌发和植株生长过程中一些生理过程的影响。结果表明 ,三裂叶蟛蜞菊各水提液浸种显著抑制了水稻萌发种子的α 淀粉酶活性和过氧化物酶活性 ,提高了质膜透性 ,进而使其活力和呼吸速率显著降低。其中 ,三裂叶蟛蜞菊根、茎、叶和全植株水提液的处理使α 淀粉酶活性分别下降为对照的 6 5 4 2 %、5 0 5 6 %、5 5 0 2 %和 5 6 88% ,使过氧化物酶活性分别降低了 4 5 4 8%、76 13%、6 9 6 0 %和 6 5 83% ,使质膜透性分别提高了 16 4 0 %、34 80 %、2 8 30 %和2 5 6 0 %。在水稻植株生长过程中 ,灌溉三裂叶蟛蜞菊各水提液极显著抑制了水稻株高的增长和分蘖的发生 ,极显著地降低了叶片叶绿素含量、净光合速率、根系活力、根系干重和单株干物重 ;其中三裂叶蟛蜞菊叶水提液分别使水稻叶片叶绿素含量、净光合速率和单株干物重降低 39 86 %、5 1 0 6 %和 81 5 7%。灌溉三裂叶蟛蜞菊水提液还极显著地抑制了水稻叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性 ,使叶片全氮含量下降。作为各种抑制作用的综合影响 ,水稻各产量性状显著减少。三裂叶蟛蜞菊各水提液对水稻植株化感作用的大小?

三裂叶蟛蜞菊对菜心化感作用的生理机理

研究了三裂叶蟛蜞菊(WedeliatrilobataL.)各器官水提液对菜心(BrassicaparachinensisBailey)种子萌发、植株生长和一些重要生理过程的影响.结果表明,各器官水提液浸种显著降低了菜心种子的发芽率.在菜心生长过程中,浇淋各器官水提液极显著地减少了根系鲜质量和地上部鲜质量,使植株变矮,根系活力、叶片叶绿素含量和净光合速率降低.浇淋各器官水提液还极显著地抑制了叶片保护酶和硝酸还原酶活性,使植株自我保护机制降低,氮素代谢受阻.

三裂叶蟛蜞菊入侵对土壤酶活性和理化性质的影响

通过野外采样和盆栽试验,研究了三裂叶蟛蜞菊Wedelia trilobata入侵对土壤pH值、有机质、全氮、速效磷、速效钾以及土壤酶活性的影响。野外采样的结果表明,三裂叶蟛蜞菊长期入侵后土壤pH值与蟛蜞菊Wedelia chinensis相比显著降低,两者生长的土壤环境中pH值分别约为6.30和6.71左右;三裂叶蟛蜞菊的生长提高了土壤中营养物质的含量,其中有机质、全氮、速效磷和速效钾含量与蟛蜞菊相比分别显著提高了71.74%、78.89%、188.57%和46.36%,说明三裂叶蟛蜞菊长期入侵改变了土壤的理化性质,增加了土壤中可利用的营养物质含量。短期盆栽试验的结果表明,经三裂叶蟛蜞菊和蟛蜞菊生长后的土壤环境中pH值与空土对照(CK)相比均显著降低,三者的pH值分别约为6.31、6.40和6.51左右;与CK相比,三裂叶蟛蜞菊生长后土壤中的全氮和硝态氮含量分别下降了9.94%和33.21%,速效钾含量上升了55.27%,而有机质、铵态氮、速效磷含量则无显著性差异;三裂叶蟛蜞菊和蟛蜞菊生长后的土壤中脲酶活性与CK相比均显著降低,而过氧化氢酶在三者之间没有显著性差异,蟛蜞菊的生长还提高了磷酸酶的活性。由此,我们认为入侵种三裂叶蟛蜞菊对土壤环境的影响分两个阶段,在入侵前期可能通过快速消耗土壤养分进行群落结构的构建,在群落建成的中后期则通过改变其入侵地土壤理化性质和酶活性,形成对自身生长发育和种群扩张有利的土壤微环境,达到成功入侵的目的。

入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光对温度的响应

选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(Wedelia chinensis)为实验材料,以叶绿素荧光影像仪研究整株植物在零上低温(10℃)和室温(25℃)条件下,强光(1700μmol.m-2.s-1)诱导叶片的叶绿素荧光的特性,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对强光及温度的响应特性和生态适应性.结果表明,室温强光处理5h后三裂叶蟛蜞菊PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)的下降幅度均显著小于本地种蟛蜞菊,而在低温强光处理5h后三裂叶蟛蜞菊的Fv/Fm、Yield、ETR降低幅度显著高于本地种蟛蜞菊.研究结果初步表明,三裂叶蟛蜞菊对室温强光适应性强,而对低温强光则较敏感.这一结果暗示外来入侵种三裂叶蟛蜞菊可能较适应我国南方热带亚热带地区的高温强光气候,而向北方地区进一步扩散有可能受到低温等环境因子的限制.

三裂叶蟛蜞菊对两种草坪植物的化感作用

为了研究三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)对狗牙根(Cynodon dactylon)和百喜草(Paspalum notatum)的化感作用,以不同浓度的三裂叶蟛蜞菊提取液处理这两种草坪植物的种子和幼苗,测定了种子萌发和幼苗生长指标。结果表明:三裂叶蟛蜞菊提取液对这两种植物种子的萌发和幼苗胚根的生长产生了抑制作用,且百喜草种子的萌发更容易受到抑制,狗牙根幼苗胚根的生长更容易受到抑制,但对这两种植物胚芽的生长均未产生影响。

三裂叶蟛蜞菊对花生化感作用的生理生化机理

三裂叶蟛蜞菊(WedeliatrilobataL.)是华南地区的重要杂草和园林绿化植物。本文研究了三裂叶蟛蜞菊水提液对花生种子萌发和幼苗生长过程中一些生理过程的影响。结果表明,三裂叶蟛蜞菊各器官水提液浸种显著降低了萌发花生种子过氧化物酶活性和脂肪酶活性,提高了质膜透性,进而使萌发花生种子的活力和呼吸速率显著降低。其中三裂叶蟛蜞菊根、茎、叶和全植株水提液使萌发花生种子过氧化物酶活性分别降低了32.80%、39.48%、32.37%和34.40%,使脂肪酶活性分别降低了21.19%、26.69%、24.15%和22.88%。在花生植株幼苗生长过程中,喷淋三裂叶蟛蜞菊各器官水提液极显著地降低了花生根系干物重、单株根瘤数、叶片叶绿素含量、净光合速率和单株干物重;其中三裂叶蟛蜞菊叶水提液分别使花生叶片叶绿素含量、净光合速率和单株干物重降低31.95%、32.65%和37.93%。喷淋三裂叶蟛蜞菊各器官水提液还极显著地抑制了花生氮素代谢中两种关键酶—硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性,使叶片全氮含量有所下降。三裂叶蟛蜞菊各部分水提液对萌发花生种子化感作用的大小顺序是:茎>叶>全株>根系;而对花生幼苗,化感作用的大小顺序则是:叶>茎>全株>根系。

入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物质的鉴定及其抗菌活性

采用水蒸气蒸馏法提取入侵杂草三裂叶蟛蜞菊地上部的挥发油,并用生长速率法测定挥发油对水稻稻瘟病菌、水稻纹枯病菌和玉米纹枯病菌生长的影响,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对挥发油的成分进行了分离鉴定。结果表明:三裂叶蟛蜞菊挥发油对3种植物病原菌有显著抑制作用,最高抑制率分别为54.8%、32.9%和56.3%。从挥发油中检测出34种成分,用质谱图检索鉴定出其中29个化合物。已鉴定化合物占挥发油总量90.88%,主要化合物为2,6,6-三甲基-二环[3.1.1]-2-庚烯(25.16%)、2,7,7-三甲基-二环[2.2.1]-2-庚烯(22.90%)和γ-松油烯(8.98%)。本研究表明:入侵植物三裂叶蟛蜞菊挥发物具有较强抑菌作用,可防止本地病菌入侵,这可能是该外来入侵植物大面积扩散的一个重要原因。

三裂叶蟛蜞菊和薇甘菊复合群落对土壤化学和生物学特征的影响

为了探究三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和薇甘菊(Mikania micrantha)复合群落入侵对土壤化学和生物学特征的影响,比较了三裂叶蟛蜞菊和薇甘菊复合群落内外土壤p H、全氮含量、有效磷含量以及固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌数量。结果表明,与三裂叶蟛蜞菊和薇甘菊复合群落外相比,复合群落内土壤p H、有效磷含量、反硝化细菌种群数量均显著降低(P<0.05),全氮含量及固氮菌种群数量却显著升高(P<0.05),硝化细菌种群数量无显著变化。土壤中全氮含量与固氮菌种群数量呈极显著正相关(P<0.01),与反硝化细菌种群数量呈极显著负相关(P<0.01),与硝化细菌种群数量无显著相关性。三裂叶蟛蜞菊和薇甘菊复合群落能够适应土壤微生物功能群改变和土壤磷素营养下降,可能是三裂叶蟛蜞菊和薇甘菊复合群落成功排挤本地植物实现入侵的原因之一。

入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用研究

对华南地区重要外来入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用进行了研究,以揭示该物种的入侵机制。采用水蒸气蒸馏法提取三裂叶蟛蜞菊地上部分的挥发油,提取率为2.58‰(质量比)。以稗草、三叶鬼针草和青葙3种杂草种子为供试对象,用种子萌发法测定了三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用活性。结果表明:三裂叶蟛蜞菊的茎叶在密闭系统中产生的挥发性物质对稗草、三叶鬼针草和青葙的幼苗生长有显著抑制作用。稗草的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少49.1%、35.0%和27.3%,三叶鬼针草的分别比对照减少18.8%、20.9%和28.6%,青葙的分别比对照减少62.9%、21.2%和50.0%。水蒸气蒸馏法所得的挥发油对稗草、三叶鬼针草和青葙的幼苗生长也有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的增大而增强。稗草的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少88.2%、58.3%和45.5%,三叶鬼针草的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少38.6%、34.5%和71.4%,青葙的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少83.7%、51.5%和75.0%。结论:三裂叶蟛蜞挥发物具有化感作用,其作用机理值得深入研究。

大孔树脂富集三裂叶蟛蜞菊倍半萜内酯A和B的研究

目的 大量富集三裂叶蟛蜞菊倍半萜内酯 A,B(WTA,WTB)。方法 采用气相色谱法测定 WTA和WTB,并以 WTA和 WTB的含量、洗脱率、精制度为考察指标 ,研究 D1 0 1 大孔树脂吸附 WTA和 WTB的工艺条件及参数。结果 通过大孔树脂吸附后 ,WTA和 WTB的洗脱率达 90 % ,5 0 %乙醇洗脱部分中 WTA和 WTB的含量为总固物的 4.0 1%～ 4.0 9%。结论 可以采用大孔树脂富集 WTA和 WTB。

CO_2浓度增高对三裂叶蟛蜞菊光合生理特性的影响

在人工控制CO2浓度梯度条件下,测量了喜阴多年生草本植物三裂叶蟛蜞菊1月和3月的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和叶面饱和蒸气压亏缺(Vpdl)。结果表明:CO2浓度升高对三裂叶蟛蜞菊的光合生理特性影响较大,当CO2浓度由0升高到1900μmol·mol1的过程中,Pn增加很快,其值在1.53～11.3μmol·m2·s1之间;水分利用率(WUE:光合与蒸腾之比)随CO2浓度的升高也在增大,当CO2浓度为1900μmol·mol1时,1月份的WUE是18.248μmol·mmol1,3月份的只有8.794μmol·mmol1,高水分利用效率与其对干旱的适应性密切相关。

2种草本植物对三裂叶蟛蜞菊化感物质胁迫的响应

为了研究黑麦草(Lolium perenne)和草地早熟禾(Poa pretensis)对三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)化感物质胁迫的响应机制,以不同浓度的三裂叶蟛蜞菊提取液处理了这2种植物的种子和幼苗,比较了种子萌发和幼苗生长指标。结果表明:当提取液浓度为0.01g/mL时,黑麦草种子的发芽率、发芽势和发芽指标未受影响,而草地早熟禾种子的这3项值均升高,之后随着提取液浓度的增加,这2种植物种子的3项值都逐渐降低;随着提取液浓度的增加,黑麦草幼苗胚根长较草地早熟禾降低更迅速,2种植物产生1个和2个次生根的幼苗数逐渐减少,黑麦草幼苗胚芽长呈先升高后降低的趋势,草地早熟禾幼苗胚芽长却呈逐渐降低的趋势。草地早熟禾以提高发芽率、发芽势和发芽指标对低度三裂叶蟛蜞菊化感物质胁迫作出适应性反应,黑麦草却以胚芽的补偿性生长对这种低度胁迫作出适应性反应。

三裂叶蟛蜞菊光合生理特性对光合有效辐射增强的响应

三裂叶蟛蜞菊是华南地区重要的园林绿化植物。在人工控制光合有效辐射(PAR)条件下,测量了三裂叶蟛蜞菊在深秋和冬季的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)等光合生理特性对连续光照强度增强的响应。结果表明:Tr、Pn均随PAR的增强而增大,且增幅稳定;Gs在PAR增强的起始阶段先下降,从200μmol/(m2·s)后,逐渐上升,尤其11 月较明显;Ci随着PAR的增强而逐渐减少,在PAR为2 000μmol/(m2·s)后趋于平衡。温度对三裂叶蟛蜞菊光合生理特性的影响较显著,但若光照充分,其光合速率也能提高。三裂叶蟛蜞菊有较高的水分利用率,表明它比较耐干旱。

三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草的化感作用

以三叶鬼针草、稗草和莲子草3种杂草为受体植物,测定三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物对3种杂草种子萌发时的化感作用活性。结果表明,三裂叶蟛蜞菊的茎叶在密闭系统中产生的挥发性物质对三叶鬼针草、稗草和莲子草的幼苗生长有显著抑制作用。利用水蒸气蒸馏法所得的三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油对稗草、三叶鬼针草和莲子草的幼苗生长也有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的增大而增强。实验结果表明三裂叶蟛蜞茎叶挥发物是其产生化感作用的主要途径之一。

三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心的化感作用

研究了三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心种子萌发和植株生长的影响。结果表明:1)抑制菜心种子萌发效果明显,显著降低了菜心种子的发芽势和发芽率,使菜心幼苗的根长和苗高显著缩短;2)显著降低了菜心植株的叶片叶绿素含量、净光合速率、根系活力、根系鲜质量和地上部鲜质量,株高变矮;3)显著降低了菜心叶片保护酶活性和硝酸还原酶活性,使植株自我保护机制降低,抗逆能力减弱,正常的氮素代谢受阻。

入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草叶绿素含量的影响

研究了华南地区外来入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata L.)挥发物对本地区3种主要杂草的叶绿素含量的影响,以揭示其化感作用的机理。结果表明:三裂叶蟛蜞菊植株挥发物和挥发油对稗草(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)、三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)和青葙(Celosia argentea L.)叶绿素含量有明显的抑制作用。在同一实验条件下,250.0 g三裂叶蟛蜞菊新鲜茎叶及含有0.10 mL、0.25 mL和0.50 mL挥发油容器中生长的稗草、三叶鬼针草和青葙的叶绿素含量明显减少,稗草的叶绿素含量分别比对照减少56.5%、41.9%、49.6%和64.9%;三叶鬼针草的叶绿素含量分别比对照减少6.45%、4.35%、15.3%和24.8%;青葙的叶绿素含量分别比对照减少53.3%、17.6%、33.3%和71.5%。结论:三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用可使受体植物的叶绿素含量减少。其作用机理值得深入研究。

遮荫和氮养分对三裂叶蟛蜞菊生长、构件生物量分配和叶片PSⅡ功能的影响

为探查外来入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)对遮荫和氮养分的响应及其入侵性,采用盆栽实验研究了遮荫(轻度遮荫-相对光强为42%;重度遮荫-相对光强为12%)和不同氮养分(0、0.1、0.2和0.4 g·kg^(–1))对三裂叶蟛蜞菊生长、生物量分配以及叶片PSⅡ功能的影响。结果表明:1)经轻度遮荫的植物叶片数、分枝数、总生物量、生长速率显著大于重度遮荫;同一遮荫条件下,随氮养分的增加,茎生物量比增加、叶生物量比下降。2)重度遮荫降低了三裂叶蟛蜞菊叶片实际光化学效率(ФPSⅡ)和表观光合电子传递速率(ETR),对叶片PSⅡ反应中心有一定破坏作用;对最大光化学量子产量(Fv/Fm)的影响不显著(除0.2 g·kg^(–1)氮水平外)。3)氮养分对叶片PSⅡ活性的影响随遮荫程度而变化,轻度遮荫下,氮养分对叶片PSⅡ功能影响较小;重度遮荫下,随氮养分的增加,ФPSⅡ和ETR先上升后下降,Fv/Fm变化不显著。4)光强和氮养分的交互作用在三裂叶蟛蜞菊种群生长、竞争以及成功入侵过程中发挥着重要作用,在光照较充足的生境中容易成功入侵。

三裂叶蟛蜞菊挥发物对蔬菜的化感作用研究

研究采用水蒸汽蒸馏法提取三裂叶蟛蜞菊地上部分的挥发油,以白菜、萝卜和油菜种子为受体,用种子萌发法测定三裂叶蟛蜞菊挥发物对蔬菜的化感作用,试验结果表明:三裂叶蟛蜞菊的茎叶在密闭系统中产生的挥发性物质对白菜、油菜和萝卜的幼苗生长有一定的化感作用。白菜的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少24.2%、25.0%和21.7%;油菜的根长和鲜质量分别比对照减少30.8%和31.8%,但苗高比对照增加4.6%;萝卜的根长比对照减少27.1%、苗高和鲜重分别比对照增加21.2%和8.2%。水蒸汽蒸馏法所得的挥发油对白菜、萝卜和油菜的幼苗生长也有显著的抑制作用,与对照相比,白菜的根长、苗高和鲜质量分别减少75.4%、13.2%和34.8%;油菜的根长、苗高和鲜重分别减少81.2%、13.8%和18.2%;萝卜的根长、苗高和鲜质量分别减少81.1%、56.6%和29.4%。而石油醚萃取物对白菜、油菜和萝卜的幼苗根长、苗高和鲜质量的影响作用均不明显。