烟草化感自毒作用与其连作障碍研究的启示

介绍了植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,对烟草连作导致其产量和品质下降,土壤营养失衡和病虫害的发生进行了综述,认为烟草的品质成分与化感自毒物质的同质性是烟草栽培中连作障碍与化感自毒作用更强烈的根本原因。提出了深化烟草化感自毒作用研究,强化栽培技术的"地域性",构建现代烟草农业的生态格局等实现烟叶生产可持续发展的措施。

三七(Panax notoginseng)根残体化感自毒效应研究

为研究三七(Panax notoginseng(Burk)F.H.Chen)采收过程中残留须根的化感自毒效应,采用土培和水培2种方法,按不同比例添加三七须根粉碎物,检测根残体作用下土培三七土壤中皂苷的动态变化及水培三七根部形态结构变化。结果显示,土培条件下,随着须根粉碎物处理时间的延长,土壤中皂苷成分种类增加、总皂苷含量减少。水培条件下,随着处理时间的延长,添加须根粉碎物处理后的三七根尖细胞壁增厚,细胞中出现菌丝体;随着处理时间及处理浓度的增加,细胞开始皱缩甚至破碎,细胞中无完整细胞器结构,三七根部细胞结构差异明显。研究表明三七采收过程中残留在土壤中的须根腐解释放的化学物质可能是导致三七自毒效应的因素之一。

地黄化感自毒作用与连作障碍机制的研究进展

在阐述连作障碍概念、危害和表观现象基础上,对地黄连作障碍的成因及作用机制进行了描述,强调植物化感自毒作用是地黄连作障碍的主导因素,结合地黄化感自毒作用的感知、传递、效应过程新思路及作者的最新研究进展,对地黄化感自毒作用与连作障碍的机制从根际土壤、植株响应和基因调控三个不同层次进行分析,并指出了对地黄连作障碍的分子机制进一步深入研究的途径。

药用植物化感自毒作用研究对栽培技术创新的启示

阐述了药用植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,指出药用植物在"亚最适"环境条件下生长,其药用活性成分与化感自毒物质的同源性是药用植物栽培中连作障碍与化感自毒作用更强烈的根本原因。指出多数道地药材的形成是在环境中"亚最适"生态因子(群)胁迫下,基源植物(特征)遗传基因的表达而决定的。因此,彰显并确保中药材道地性特色的规范化栽培技术关键措施是"亚最适"环境中生态因子(群)的调控。

广藿香根际土壤水浸液对其扦插苗的化感自毒作用

目的:探讨广藿香根际土壤水浸液对后茬广藿香扦插苗生根的影响,初步揭示广藿香根际土壤的化感作用。方法:分别考察不同浓度的广藿香根际土壤水浸液对其扦插苗在生根过程中的生理指标影响。结果:广藿香根际土壤水浸液对其扦插苗生根的生根率、根长、平均不定根数、根系活力以及扦插苗的生长速率和鲜重增加速率均具有不同程度的抑制作用;随水浸液浓度的升高,其对扦插苗生根率、根长、平均不定根数、生长速率和鲜重增加速率的抑制作用越明显,并降低了叶片的叶绿素含量;升高了叶片MDA的含量,扦插苗POD、PPO和IAAO酶的活性也受到了影响。结论:不同浓度广藿香根际土壤水浸液对其扦插苗不定根的形成和生长有不同程度的抑制效应。

药用植物的化感自毒作用与连作障碍

本文阐述了药用植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,指出药用植物的药用活性成分与化感自毒物质的同源性是药用植物栽培中连作障碍与化感自毒作用更重要的根本原因。文章分析了连作障碍产生的原因与药用植物化感自毒作用的关系,结合作者运用DGGE和T-RFLP技术对根际土壤微生物区系的系统研究结果,提出综合运用农艺措施减缓连作障碍与化感自毒作用的危害。

甜瓜化感自毒作用响应基因的cDNA-AFLP分析

本研究以甜瓜种质＂新银辉＂为试验材料,利用浓度为0.03 g.mL 1的新鲜甜瓜植株水浸提液处理甜瓜幼苗,通过cDNA-AFLP技术分析甜瓜化感自毒作用相关基因及其表达情况。试验中利用82对引物进行扩增,共获得3 600多条差异表达转录衍生片段（TDFs）,平均每个引物组合可扩增出30~50条条带,片段大小集中在50~800 bp之间,根据条带强弱和有无的变化,其表达模式可以分为持续表达、瞬时表达、上调表达和下调表达4种情况。选取其中103条TDFs进行回收、测序,共获得75条有效序列,其中上调表达39条,下调表达21条,瞬时表达15条。BLAST结果分析显示其中55条与已知功能基因具有较高的同源性,选取其中10条TDFs,以甜瓜Actin基因为内参照,对其在不同胁迫处理时间的表达情况进行半定量RT-PCR验证,分析结果与cDNA-AFLP结果基本吻合,表明cDNA-AFLP技术是研究甜瓜化感自毒作用相关基因差异表达的有效方法。55条TDFs的BLAST结果显示,甜瓜自毒作用涉及到的基因表达情况较为复杂,与信号转导、能量代谢、蛋白合成、离子运输、逆境响应和转录调控等过程均有关系,这一结果为探讨甜瓜化感自毒作用的分子机理和相关基因的克隆提供了理论依据。

人参化感自毒作用与连作障碍机制研究进展

本文在阐述连作障碍的概念、危害及其与化感效应关系的基础上,结合最新研究进展,从根际土壤环境、植株生长代谢和基因调控三个层面对人参连作障碍的成因和自毒作用机制进行分析,并进一步指出了对人参化感自毒作用分子机制深入研究的途径。

太子参化感自毒作用的研究

目的:探讨太子参根际土壤的化感自毒作用,揭示太子参产生连作障碍现象的化感自毒作用机理,为缓解太子参连作障碍现象提供理论依据。方法:以太子参和莴苣为测试植物,系统研究太子参根际土壤对其存苗率、种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果:正茬太子参的存苗率、苗高、根长、根鲜重等生长指标显著高于重茬,分别比重茬提高了9.09%、69.80%、9.31%、24.68%;正茬太子参幼苗的叶绿素含量也显著高于重茬,比重茬提高了47.16%;重茬太子参幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸(Pro)含量均显著高于正茬,分别达到正茬的105.62%、160.52%、108.07%、256.52%;太子参根际土壤水提物对莴苣种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响总体规律为低浓度促进高浓度抑制的化感效应,并且抑制作用随浓度的增加而增强。结论:连作导致太子参的存苗率降低,叶绿素含量降低,光合作用减弱,生物量降低,SOD活性增强,MDA、可溶性糖及Pro含量升高,植株生理代谢絮乱,阻碍太子参的生长发育,产生连作障碍现象;太子参根际土壤的化感自毒潜力要明显大于对照土壤,并且其化感自毒潜力随土壤水提物浓度的增加而增强。

薇甘菊化感自毒作用及其生态学意义

化感自毒作用是同种植物个体之间的一种化学作用,是植物经过长期适应环境和进化选择而获得的一种种内有序竞争机制。依次用正己烷、乙酸乙酯、乙醇三种有机溶剂和水分别对薇甘菊(M ikania m icranthaH.B.K)地表茎叶和地下根系进行梯度提取并配制成一定质量浓度的营养液,后采用营养液扦插法培养薇甘菊幼苗,12 d后测其生长情况。结果表明:薇甘菊不同部位的不同溶剂提取物对其幼苗生长的抑制作用存在差异,但茎叶和根系的不同溶剂提取物对其幼苗生长的综合抑制效应对应一致,幼苗受抑制程度均为:乙酸乙酯>乙醇>水>正己烷。薇甘菊不同部位的不同溶剂提取物对其幼苗新生根长、新生株高和新增鲜质量之间的抑制率存在差异,三者受抑制程度总体表现为:新生株高>新生根长>新增鲜质量;且地表茎叶不同溶剂提取物对其幼苗生长的抑制作用强于其对应的根系提取物。

蒙古黄芪根系分泌物的化感自毒效应研究

以蒙古黄芪为材料,研究了水培法收集的蒙古黄芪根系分泌物对蒙古黄芪种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:蒙古黄芪根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,与对照相比,根系分泌物提取原液处理的发芽率、发芽势和发芽指数分别降低了43. 6%、34. 0%和59. 6%,根系分泌物提取原液对蒙古黄芪幼苗的化感自毒作用最强。经根系分泌物处理后,蒙古黄芪幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所增强,根系分泌物稀释倍数小于0. 6时,保护酶活性随着根系分泌物稀释倍数的减小而降低,提取物原液处理的保护酶活性最低。丙二醛(MDA)含量随根系分泌物浓度的升高而增大。根系分泌物稀释倍数小于0. 6时,蒙古黄芪的化感自毒效应随根系分泌物浓度的升高逐渐增强。

不同方法收集辣椒根系分泌物化感自毒作用研究

研究不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用,为解决辣椒连作障碍提供理论依据。通过水培和砂培2种方法收集辣椒根系分泌物,并采用生物检测研究其化感自毒作用。研究结果表明:水培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,浓度为30 g/L的抑制作用最强,且‘热辣2号’根系分泌物对种子萌发的化感效应大于‘热甜5号’,但‘热甜5号’根系分泌物对幼苗生长的化感效应大于‘热辣2号’;砂培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的升高而增强,30 g/L的根系分泌物的抑制作用最强,‘热辣2号’根系分泌物的化感综合效应高于‘热甜5号’。辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有化感自毒作用,因此,可以间接判定辣椒连作根系分泌物的逐年累积能产生自毒作用,可能是导致连作障碍的重要原因。

药用植物三叶青的化感自毒作用

运用组织培养技术,将三叶青的组培苗和驯化苗分别用于检测三叶青营养器官叶、茎和块根水提液的化感自毒作用。实验结果表明:三叶青各营养器官水提液均对受体植株的株高、根长和株鲜重产生不同程度的抑制作用。该抑制作用随水提液的浓度增加而增强且具有器官差异性。这些结果提示:三叶青存在化感自毒作用。

连作障碍消减措施对棉花产量形成和化感自毒作用的影响

【目的】研究新疆塔里木盆地棉花在不同连作障碍消减措施下的化感自毒效应和评价方式。【方法】采用田间小区试验,研究不同消减措施对塔里木盆地棉花土壤养分净变化、植株生长、产量、种子发芽的化感自毒效应。【结果】不同的消减措施对棉花各项指标和化感综合指数有显著差异;CRI处理后土壤中碱解氮净变值最小,CRR处理后土壤速效磷减少量最大,而速效钾则是RIM处理下减少量最大,不论是0~20cm土层还是20~40cm土层均是如此;RIM和CM对棉花株高、果枝台数、籽棉产量都具有显著的促进作用,RIM对棉花单铃重具有显著的促进作用,微生物肥料在其中起到了重要的作用;碱解氮的净变值与棉花籽棉产量之间呈负相关关系,而速效磷和速效钾的净变值则与棉花籽棉产量呈负相关关系,其中二次多项式达到显著或极显著水平;将选择的各指标按公式进行RIs计算和比较,发现各消减措施都能表现出一定的化感促进作用,其中以RIM处理(棉花-油菜间作+微生物肥料)下的RIs最大,化感促进作用最强,而不同浸提浓度下则以1:10表现的最佳,RIs均为正值且化感综合指数最大。【结论】生产中采用棉花-油菜间作+微生物肥料是减轻棉花连作障碍有效和可行的方法。

乌拉尔甘草化感自毒活性的研究

本研究以乌拉尔甘草作为试验对象,探究其各器官(根、茎、叶和根状茎)是否存在化感自毒作用。利用乌拉尔甘草各器官不同浓度(0、0.025、0.1 g/mL)的水浸提液开展种子萌发试验,以模拟研究甘草根系分泌物及茎叶淋溶物对自身种子的化感自毒潜力,并将各器官粉末与土壤混合作为栽培基质开展盆栽试验,以评价甘草残茬和凋落物对幼苗生长的化感自毒效应。结果表明:所有器官的水浸提液均显著地降低了甘草种子的萌发指数,并表现出显著的浓度依赖效应,即水浸提液浓度越高,则对种子萌发指数的抑制效果越明显;茎、叶和根状茎高浓度水浸提液(0.1 g/mL)处理下的甘草种子最终萌发率显著低于对照组,与对照组相比分别降低11.1%、17.3%和11.1%;所有处理组的种子均存在延迟萌发现象,并且随着水浸提液浓度的提高,种子萌发的延迟效应愈加显著。在幼苗盆栽试验中,所有处理组均对乌拉尔甘草幼苗的生长具有不同程度的抑制作用,其中添加甘草根、茎和根状茎粉末的处理完全抑制了幼苗根状茎的发育。与对照组相比,添加根、茎、叶和根状茎粉末处理的幼苗地下器官甘草酸含量分别降低70.9%、21.5%、49.3%、62.5%,总黄酮含量分别降低46.4%、34.9%、30.7%和35.1%。因此,乌拉尔甘草根系分泌物、茎叶雨水淋溶物、根系残茬以及地上凋落物对其自身种子的萌发和幼苗生长均具有显著的自毒作用。

头花蓼水浸提液的化感自毒作用

为探讨头花蓼(Polygonum capitatum Buch-Ham ex D.Don)不同部位水浸提液对其种子萌发及幼苗生长的影响,人工制备头花蓼根、茎、叶水浸提液并进行室内生物测定,结果表明头花蓼根、茎、叶水浸提液均在≤10mg/ml时,对其种子发芽率、发芽势、发芽速率、发芽指数及活力指数等未产生明显抑制作用,甚至有轻微促进作用,随着浓度升高抑制作用越来越明显,浓度至500 mg/ml时种子发芽率仅约为对照的10%,发芽势降至0.8%,发芽速率仅为对照的1/12,发芽抑制率达80.4%以上,发芽指数和活力指数分别最低为0.5、1.1。在综合化感指数方面头花蓼不同部位水浸提液对种子萌发及幼苗生长抑制作用总体表现为茎>叶>根。综上,头花蓼水浸提液具有较明显的化感自毒作用,这种化感自毒作用可能是引起头花蓼连作障碍的重要因素。

头花蓼整株及根际土壤水浸提液的化感自毒作用

采用人工制备的2种水浸提液进行生物测定。结果表明,头花蓼整株水浸提液浓度≤10mg/mL时对其种子发芽速率、发芽势、发芽指数和活力指数等均起不同程度的促进作用,但随着浓度升高,种子发芽率、日均发芽数、发芽势、发芽指数及活力指数降至对照组的1/3,发芽速率仅为对照组的1/5,幼苗根长、芽长为对照组的1/2~2/3,种子发芽率、发芽速率与发芽指数等指标的RI值和综合化感指数M值以10mg/mL为界由正值转为负值,表明头花蓼整株水浸提液的化感自毒作用十分明显。头花蓼根际土壤水浸提液浓度≤250mg/mL时种子胚芽长、发芽势、活力指数、活力指数均不同程度增加,但浓度为500mg/mL时种子发芽率由58.3%降至49.2%、发芽速率由1.4×10^-1降至0.8×10^-1、发芽指数由27.9降至17.5、活力指数由136.0降至79.7,各指标的RI值和综合化感指数M值均<0,表明高浓度的头花蓼根际土壤水浸提液的化感自毒作用较明显。综上,头花蓼2种水浸提液化感自毒作用很可能是其连作障碍的重要原因。

头花蓼好氧、厌氧腐解液的化感自毒作用

为探讨头花蓼好氧、厌氧腐解液的化感自毒作用,制备不同质量浓度的2种腐解液,测定其对头花蓼种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,头花蓼好氧、厌氧2种腐解液处理下其种子发芽和幼苗生长齐整度较差,出现种子(胚)根芽倾倒、腐烂等症状,高质量浓度(500 mg/m L)时种子发芽率分别仅为18. 3%、20. 8%,发芽速率分别仅为对照组(蒸馏水处理)的1/3、1/4,发芽势分别仅为12. 5%、4. 2%,发芽指数分别仅为4. 1、2. 5,活力指数分别仅为9. 1、3. 1,幼苗根/芽长分别仅为1. 0 cm/1. 6 cm、0. 4 cm/1. 8 cm,均远低于对照组,而种子发芽抑制率均为正值且分别高达67. 2%、62. 4%,种子发芽率、发芽势、发芽指数的化感指数(RI)及综合化感指数(M)大多为负值,且绝对值随着腐解液质量浓度升高增加趋势明显。头花蓼种子发芽和幼苗生长中发芽率、发芽势、(胚)根长等指标均与2种腐解液质量浓度呈极显著负相关,种子发芽抑制率与2种腐解液质量浓度呈极显著正相关。综上,头花蓼腐解液的化感自毒作用十分明显,很可能是其连作障碍的重要原因。

分析广藿香根系分泌物化感自毒的作用

目的:探讨广藿香根系的分泌物中所具有的化感自毒作用。方法:选取组培苗作为研究材料,通过组织的培养技术探讨广藿香的根系分泌物对于广藿香、广金钱草及萝卜等组培苗的生长所具有的影响作用。结果:广藿香根系的分泌物会抑制广藿香与金钱草生长;高浓度会抑制萝卜的生长,而低浓度则会促进萝卜的生长。结论:根系分泌物对于广藿香等产生不利影响主要是随着浓度的提高而加大,证明根系分泌物是造成广藿香连作障碍中的关键因素。

玉米连作化感自毒防控技术

近年来,通过对连作玉米的生长情况及玉米主要病虫害发生情况进行观察,并结合相关资料进行分析,发现玉米连作出现的化感自毒现象,会导致玉米土壤逐渐板结酸化、病害严重、生长势减弱、产量下降,为此有针对性地提出了玉米化感自毒的防控技术,对促进玉米生产有一定的意义。