不同作物土壤水浸提液对远志的化感效应

[目的]建立远志合理的耕作制度,筛选远志最佳的轮作作物。[方法]选取8种远志产地常种作物,研究不同作物土壤水浸提液对远志种子萌发及幼苗生长的影响。[结果]不同作物土壤水浸提液对远志种子萌发均有抑制作用,浸提液浓度越大,抑制作用越强,平均总抑制率从小到大依次是大豆、谷子、玉米、小麦、高粱、蓖麻、油葵、芝麻。不同作物土壤水浸提液对远志幼苗的生长大部分出现了促进作用,各处理浓度间相比表现为随着浓度的增大幼苗及根生长逐渐受到抑制。各处理远志幼苗和根的生长整体呈负相关;蓖麻、芝麻处理,远志苗高、根短;大豆、玉米和谷子处理,远志根长、苗低、生长差。大豆、玉米、小麦、高粱和谷子处理的根长和根重高于CK。远志幼苗POD活性除芝麻和蓖麻外均随着浓度的增大而增强,MDA含量整体呈现随着浓度的增大而增加的趋势,SOD活性则随着浸提液浓度的增大先增加后降低。[结论]综合生长指标和生理指标,大豆、玉米、小麦和谷子是比较适合远志的轮作作物。

不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应

采用浸提液生物测试法研究了不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应。结果表明:1)不同处理土壤水浸提液对胡麻种子萌发有不同程度的抑制作用,高浓度处理比低浓度处理抑制作用更强,且抑制效应由大到小依次是胡麻连作>胡-麦间作>撂荒>小麦连作,说明胡麻连作更能产生连作障碍,自毒效应明显;2)不同处理土壤水浸提液对胡麻幼苗的苗鲜重、根鲜重、根长有不同程度的抑制作用,且高浓度主要抑制苗鲜重、根鲜重和根长,低浓度主要抑制根鲜重、根长,胡麻连作和撂荒处理对幼苗生长抑制要大于胡-麦间作和小麦连作处理;3)不同处理土壤水浸提液对胡麻影响的综合效应随浸提液浓度的升高而增大,而小麦连作高浓度处理比低浓度处理抑制作用变化不明显,且综合效应由大到小依次是胡麻连作>撂荒>胡-麦间作>小麦连作;4)不同种植模式处理土壤可以减轻胡麻连作产生的化感效应,处理顺序为小麦连作>胡-麦间作>胡麻连作。综上所述,胡麻连作障碍问题确实存在,合理的作物布局有利于改善由于胡麻自身化感物质积累所造成的连作障碍。

苎麻根际土壤水浸提液对拟南芥幼苗生长的化感效应

通过种子萌发实验研究了不同浓度(0、1、2、10 mL/皿)不同苎麻品种根际土壤水浸液对模式植物拟南芥幼苗生长的化感效应,并运用相对实时定量PCR(QPCR)技术从基因水平探讨了不同浓度根际土壤水浸提液处理后与拟南芥生长素合成相关基因YUC1(AT4G32540)的表达。结果表明,随着苎麻根际土壤水浸液浓度的升高,拟南芥幼苗在中苎1号根际土壤处理下其根长与对照相比均呈现出抑制效应,在湘苎7号根际土壤处理下其根长与对照相比呈现出低促高抑现象。在中苎1号根际土壤处理下拟南芥幼苗丙二醛(MDA)含量随着苎麻根际土壤水浸提液浓度升高而上升,在湘苎7号根际土壤处理下拟南芥幼苗丙二醛(MDA)含量在低浓度时,与对照相比降低,当浓度升高,其含量呈现出升高趋势。在不同浓度根际土壤水浸提液处理下,拟南芥幼苗的过氧化物歧化酶(SOD)活性均表现为随处理浓度升高,SOD活性下降,且在中苎1号处理下,下降幅度较湘苎7号大。QPCR检测结果表明,2个苎麻品种处理下YUC1其基因的表达量随水浸提液浓度增加均降低,且中苎1号下降幅度较湘苎7号大。可见,随浸提液浓度升高,苎麻对拟南芥生长的化感胁迫性增强。

苎麻根际土壤水浸提液化感潜力评价

【目的】通过苎麻根际土壤水浸提液有机化合物的分离鉴定及生物学实验,探讨了苎麻败蔸与化感作用的关系。【方法】运用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对苎麻根际土壤的不同极性有机溶剂萃取液进行了物质成分分析;采用室内生物测定方法,研究了不同浓度苎麻根际土壤水浸提液对萝卜、油菜、拟南芥3种植物的化感效应;并应用实时定量PCR技术(QPCR),测定了不同浓度根际土壤水浸液处理后拟南芥其抗逆基因RD29A(AT5G52310)和RD29B(AT5G52300)及生长素合成相关基因YUC1(AT4G32540)的相对表达水平。【结果】四种不同极性有机溶剂萃取液经GC-MS检测共鉴定出51种有机化学物质,包括烃类及其衍生物、甾类化合物、苯甲酸及其衍生物、酚类、萜类、含氮类等已被报道具有化感活性的化合物。不同浓度苎麻根际土壤水浸液对3种不同植物的下胚轴长及根长的化感效应具有差异性,随着浸提液浓度增加,对油菜及拟南芥抑制作用越显著,但对萝卜的影响不显著。QPCR检测结果表明,拟南芥的RD29A、RD29B、YUC1这3种基因的表达量随水浸提液浓度增加均降低。【结论】苎麻根际土壤中含有抑制自身生长的潜在化感物质豆甾-4-烯-3,6-二酮,2,5-二叔丁基苯酚,邻苯二甲酸二乙酯,6,6-二甲基-1,3-庚二烯-5-醇,羊毛甾-8,24-二烯-3,22-二醇。高浓度苎麻根际土壤水浸提液对供试三种植物下胚轴长及根长具有抑制效果,因此,连作导致的化感物质累积可能是连作导致苎麻败蔸的原因之一。

当归根际土壤水浸提液对黄芪和工业大麻幼苗生长的化感作用

为探讨当归对自身以及黄芪和工业大麻的化感作用,采用生物测定方法,研究了当归根际土壤水浸提液在0.001、0.005、0.010 g/mL 3种浓度处理下对种子萌发、幼苗生长和生理指标的影响。结果表明,当归根际土壤水浸提液对自身和黄芪的种子萌发、幼苗生长、叶绿素合成和渗透调节物质的积累均有抑制作用,作用强度随处理浓度的增加而增强;0.005 g/mL处理可提高工业大麻发芽势和发芽率,幼苗株高、根长、鲜重和叶绿素含量显著增加。化感效应指数分析表明,当归有明显的自毒作用,其对黄芪的化感抑制作用最强,对工业大麻的化感抑制作用较弱,建议生产上用工业大麻和当归轮作,以缓解自毒作用引起的连作障碍。

外来树种火炬树化感作用的研究

以盐肤木和黄栌为参照树种,用火炬树树叶水浸提液、林下土壤水浸提液浸种24 h,研究了浸提液对侧柏、油松、香椿、臭椿、小麦、小白菜种子萌发及幼苗生长的影响,研究了火炬树的化感作用。结果表明:火炬树完整鲜叶水浸提液处理小白菜种子,其发芽率和发芽势分别为88.0%、82.5%,与对照发芽率(94.0%)和发芽势(91.5%)无显著差异,而破碎鲜叶水浸液则极显著影响小白菜的发芽率和发芽势,分别降低为24.8%和5.0%;火炬树完整鲜叶和破碎鲜叶水浸液都能促进小白菜苗高生长,但都抑制小白菜胚根的伸长。与鲜叶相比,火炬树干叶水浸提液的化感作用明显降低。火炬树破碎鲜叶水浸提液极显著影响小麦发芽率,分别比对照的发芽率和发芽势降低11.0%和83.5%,干叶水浸提液则不影响小麦的发芽率,为95.0%,但发芽势比对照降低23.0%。与盐肤木和黄栌相比,火炬树破碎鲜叶水浸提液对小麦幼茎及胚根生长的抑制作用最强。火炬树破碎鲜叶水浸提液对4个乡土树种的种子萌发产生了不同程度的抑制作用,对香椿及臭椿发芽率的抑制作用极显著。火炬树破碎鲜叶水浸提液对4个树种的苗高以及油松苗胚根的伸长没有显著影响,但却极显著地抑制了侧柏、香椿及臭椿胚根的伸长。火炬树林下表层土壤水浸提液对小麦幼苗的生长没有抑制作用,能明极显著促进香椿的生长;处理55 d时,香椿苗平均高为8.63cm,极其显著高于对照(5.14 cm)。