连作烟草根系分泌物鉴定及潜在化感物质的筛选研究

为探索长期连作状态下烟草根系分泌物内含有的化感物质组成成分,设置石英砂栽培和连作土壤栽培2种烟草培养处理,对2种烟草不同生长时期的根系分泌物进行提取,利用超高效液相色谱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS)对提取的根系分泌物进行分析,通过数据库比对、差异分析和时间聚类分析等方法筛选连作烟草根系分泌物中潜在的化感物质。结果表明,共筛选出11类潜在化感物质,分别为生物碱、萜类、胺类、有机酸、苯酸及其衍生物、脂肪酸、酚类、氨基酸和多肽、香豆素、肉桂酸及其衍生物和其他。生物碱、萜类、胺类和有机酸4类化合物相对含量占所有化合物的73.3%。L-烟碱、熊果酸、β-氨基丙腈、5-羟基吲哚乙酸、早熟素Ⅱ、单乙基己基邻苯二甲酸、己内酰胺、姜酚、L-乳酸、邻苯二甲酸二乙酯和2,3-二氢-3,5-二羟基-2-氧代-3-吲哚乙酸甲酯是连作烟草根系分泌物中相对含量较高的潜在化感物质。研究结果为烟草根系化感物质的化感作用研究及缓解烟草连作障碍方法研究提供理论基础。

覆膜对陇东旱地苹果根际土壤化感物质积累与真菌群落特征的影响

【目的】探究果园地膜覆盖对土壤化感物质及真菌群落的影响。【方法】以红富士苹果为研究对象,采用高效液相色谱技术和Illumina高通量测序技术探究了清耕(CK)、覆膜2年(2Y)、覆膜4年(4Y)和覆膜6年(6Y)对苹果树根际0~20 cm和>20~40 cm土层土壤理化性质、化感物质和真菌群落特征的影响。【结果】苹果根际土壤脲酶活性随着覆膜年限的延长而降低。土壤中主要的化感物质的含量总体上随着覆膜年限的延长呈现出降低的趋势。覆膜措施对苹果根际土壤中真菌群落特征具有显著的影响。土壤真菌群落的多样性随着覆膜年限的延长而增高,其中镰刀菌属丰度显著增加。综合对比,覆膜4年的苹果根际土壤中含水量及有机碳、微生物量碳、全氮含量显著增加,较CK分别增加了5.65%~15.00%、3.72%~8.29%、50.16%~64.31%和14.19%~31.44%。β-1,4-木糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶的活性显著提高,较CK分别增高了78.71%~84.4%、89.01%~97.43%和83.45%~87.68%。并且在0~20 cm的土层中苹果根系的生长量显著提高。与CK相比,根系生物量、根表面积和根体积分别增加了489.84%、533.87%和542.39%。相关性分析结果表明,土壤脲酶、β-1,4-葡萄糖苷酶和香兰素是影响土壤真菌群落的主要环境因子。【结论】覆盖地膜可通过影响苹果根际土壤酶活性和微生物代谢活性,促进土壤碳循环,效果随覆膜年限而异,以覆膜4 a(年)最佳。同时覆膜年限的延长抑制了土壤中植物化感物质的积累,但覆盖年限过长会对土壤真菌群落结构产生不利的影响,因此在生产中,覆膜4 a为西北旱地苹果园适宜的连续覆膜年限。

酚酸类化感物质对根际土壤养分供应能力的影响

为探究酚酸类化感物质通过何种途径限制受体植物的养分吸收,以酚酸类物质中的对羟基苯甲酸(p-HA)和肉桂酸(CA)为化感物质,生菜和番茄为化感受体植物,采用盆栽控制实验,分析不同浓度p-HA和CA处理下生菜和番茄叶片中碳(C)、氮(N)、磷(P)养分含量及根际土壤中与C、N、P循环有关的土壤酶活性及微生物状况的变化。研究发现,随化感胁迫加剧,受体植物叶片C、N、P养分含量下降,生菜和番茄的根际土壤微生物生物量C、N、P含量和根际土壤中的蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性均随酚酸类化感物质浓度的增加呈下降趋势。结果表明,降低受体植物根际土壤微生物生物量C、N、P含量和降低受体植物根际土壤中与C、N、P元素循环有关的酶活性是酚酸类化感物质降低受体植物养分吸收的两条重要途径。

3种化感物质对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

本试验以碧绿天使、新津优1号、嫩绿王子黄瓜种子为试材,采用实验室水培法研究了不同浓度(100μmol/L、200μmol/L、300μmol/L)的阿魏酸、苯甲酸和香草酸对黄瓜种子萌发和幼苗生长特性的影响,以期为化感物质对黄瓜种子萌发的影响提供参考依据。结果表明,随着不同化感物质处理液浓度的增加,不同品种黄瓜种子的发芽率、发芽势、根长、鲜质量、干质量、快速响应指数和发芽指数均低于CK,且逐渐降低。同一化感物质对不同品种黄瓜种子萌发特性的影响有差异,不同化感物质对同一品种黄瓜种子萌发影响也不同。在300μmol/L化感物质处理碧绿天使、新津优1号和嫩绿王子黄瓜种子时,阿魏酸处理的发芽率、发芽势、根长、鲜质量、干质量、快速响应指数、发芽指数较对照分别降低了11.88%、11.90%、11.83%、11.66%、10.48%、11.70%、0.44 cm、0.78 cm、0.60 cm、0.114 g、0.108 g、0.098 g、0.010 g、0.009 g、0.011 g、7.62、3.53、8.53、4.53、6.98、4.94;苯甲酸处理的较对照分别降低了11.54%、12.23%、13.38%、14.10%、13.56%、13.13%、0.49 cm、0.83 cm、0.61 cm、0.124 g、0.124 g、0.115 g、0.007 g、0.007 g、0.008 g、7.30、2.42、7.10、5.19、6.95、6.57;香草酸处理的较对照分别降低了14.62%、14.46%、15.04%、16.38%、15.14%、13.45%、0.49 cm、0.83 cm、0.61 cm、0.130 g、0.137 g、0.127 g、0.007 g、0.007 g、0.008 g、10.52、5.75、9.58、5.82、6.35、8.50。化感物质对碧绿天使抑制较弱,新津优1号抑制居中,嫩绿王子抑制最强;阿魏酸对不同品种黄瓜种子萌发的抑制作用较弱,香草酸抑制作用居中,苯甲酸抑制作用较强。

化感物质提取与抑藻途径研究进展

湖泊水体富营养化问题一直受到国内外的高度重视,已成为全球性的水环境问题之一。但是一直未得到有效解决,利用植物所分泌的化感物质产生化感作用抑制水体藻类爆发,是公认的有效和生态友好手段。植物分泌的化感物质化学性质不同,作用机理也存在很大的差异,根据其作用的机理适当改变其抑藻的方式可以获得更好的作用效果。本文梳理了化感物质的作用机理,罗列了化感物质提取常见的方法即浸泡法、水提法和醇提法(有机物提取法),概述了当前几种主要的化感抑藻作用方式。本研究结果可为进一步深入研究水生生态系统中化感抑藻及相关技术应用提供科学依据。最后对化感物质研究和应用前景进行展望,以期为下一步工作打下认识基础并对控藻技术研究和开发提供指导意义。

浮床水芹不同器官酚酸类和脂肪酸类化感物质代谢组学分析

为明确浮床水芹不同器官化感物质特征与差异,揭示水芹化感抑藻机制,以浮床水芹为研究对象,基于液相色谱电喷雾质谱(LC-ESI-MS)代谢组学技术对不同发育阶段水芹种植水和整株不同器官的化感物质种类和含量进行分析。结果显示:在繁殖期、幼苗期和成熟期水芹种植水中检出酚酸类化感物质36种、脂肪酸类化感物质24种,且两类化感物质在幼苗期种植水中的相对含量显著高于繁殖期和成熟期。对幼苗期水芹根、茎、叶中酚酸类和脂肪酸类化感物质进行靶向分析,发现在各器官中共存的酚酸类化感物质有18种,其中阿魏酸和咖啡酸在叶片中含量较高,分别为(15.20±1.98)ng·mg^(-1)和(37.26±2.21)ng·mg^(-1);各器官中共存的脂肪酸类化感物质有33种,其中硬脂酸和肉豆蔻酸在根和叶中的含量较高,分别为(450.70±14.32)ng·mg^(-1)和(39.54±0.50)ng·mg^(-1)。研究表明,水芹种植水和其体内所含的酚酸类、脂肪酸类化感物质种类丰富,这些物质的释放是浮床水芹在富营养化水体中化感抑藻的主要原因。同时,与繁殖期和成熟期相比,幼苗期水芹叶片的酚酸类和脂肪酸类物质相对含量较高,是制备生物抑藻剂的良好材料。

豌豆不同器官浸提液中化感物质鉴定及差异性分析

豌豆生产中面临连作障碍,严重影响其产量和品质,但其发生机理未被完全揭示。化感物质引发的自毒效应是连作障碍发生的重要原因之一,为了给进一步研究豌豆化感物质在豌豆连作障碍的作用提供参考。以不同基因型豌豆定豌10号、云豌8号为指示品种,对其苗期的根茎叶浸提液进行了气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,以明确豌豆不同器官中化感物质的差异。结果表明,云豌8号不同器官中化合物种类均高于定豌10号。2种豌豆的地上部器官中化合物种类多于根系。不同器官中相对含量较高的化感物质种类存在差异。其中,抗氧化剂2246除定豌10号的叶片浸提液外,在2种豌豆的不同器官浸提液中均存在。此外,棕榈酸和芥酸酰胺在云豌8号的不同器官浸提液中均存在,肉桂酸仅在定豌10号茎浸提液中存在。综上,豌豆不同器官浸提液中均存在化感物质,但其种类因器官类型和豌豆基因型而异。

不同类型化感物质抑制蓝藻效益比较及联合抑藻效应评述

世界范围内的蓝藻水华持续威胁着水生生态系统功能和人类健康,化感物质凭借其环境安全和对微藻有特异毒性等特征可以短期抑制蓝藻水华的暴发和生长。文章分别概括了酚类化合物、含氮化合物、脂肪酸/酯类、萜类化合物四类化感物质及其衍生物对蓝藻的杀藻效果、潜在机制及特异作用靶点,并依据高效抑藻化感物质(EC_(50)<10 mg/L)的经济成本进一步预估其实际应用潜能。结果表明,单独胁迫下的各类化感物质具不同抑藻特性:脂肪酸/酯类的性价比最优,能以较少剂量对蓝藻产生极强毒性,对蓝藻多样的作用靶点是其具有极强抑制效果的关键,可在0.015-52.95 mg/L浓度范围内将目标蓝藻抑制50%;酚类化合物总数最多、活性普遍较高,半数效应浓度(EC50)为0.05-162.53 mg/L,可通过抑制光合作用、破坏细胞氧化应激平衡和损害细胞壁/膜结构等多种机制抑制蓝藻生长,但高效杀藻酚类化合物的理论成本差异较大,性价比次于脂肪酸位于第二位;含氮化合物对蓝藻生长存在特异性和均匀高效的杀藻作用, EC50集中于0.3-8.14 mg/L,主要通过破坏蓝藻的光合作用、阻断电子传递和破坏细胞结构(包括超微结构)而对蓝藻造成不可逆转的严重损伤,但成本较高、性价比最低而难以广泛实际应用;萜类化合物杀藻作用弱于其他三个类别的化感物质,主要集中于多途径破坏蓝藻细胞的光合功能,但EC50高达25.3-228 mg/L,实际应用也受限。为减少各种化感物质用量、降低经济成本并实现更高效的杀藻效果,文章总结归纳相同和不同类型化感物质联合作用方式和特点,指出化感物质所产生的联合作用效果取决于混合化感物质的数量、作用靶点、混合比例和混合物含量四个因素。综述还提出抑藻靶点多样且互补的化感物质混合(“多靶点组合”)可产生协同杀藻作用,且在混合物中应增加具有高杀藻活性化感物质的比例(“新木桶效应”协同效应)。同时指出依据植物实际分泌物的种类、含量及比例进行多元混合抑藻更易出现协同杀藻作用,为科学、综合、合理地选择和应用化感物质并优化其配比以控制蓝藻水华提供新见解。

中华猕猴桃叶浸提液对4种生草化感作用及化感物质鉴定

选择生草构建猕猴桃果园生草模式时,果树对生草的化感作用是必须考虑的问题。以2个中华猕猴桃品种(红阳、金艳)和4种常见生草(白三叶、紫花苜蓿、黑麦草、波斯菊)为研究对象,通过3种浓度(0.01、0.05、0.10 g/mL)的猕猴桃叶片水浸提液喷施处理,观测生草种子萌发和幼苗生长状况,并采用GC-MS技术鉴定化感物质。结果表明,红阳和金艳猕猴桃叶浸提液处理均可以不同程度地促进紫花苜蓿、黑麦草和波斯菊的种子萌发,提高发芽率、发芽势和发芽指数。红阳对白三叶的发芽有抑制作用,发芽率下降了8%~17%。金艳对白三叶发芽影响为“低促高抑”,中低浓度发芽率、发芽势和发芽指数提高0~6%,高浓度降低4%~5%。2种处理对黑麦草和白三叶幼苗生长有促进作用,可以提高根长、苗高和单株鲜质量、干质量;而对波斯菊和紫花苜蓿的幼苗生长有抑制作用,根长、苗高和单株鲜质量降低。红阳猕猴桃叶浸提液中主要的化感物质为含2,3-丁二醇和2,4-二叔丁基苯酚,金艳为邻苯二甲酸二辛酯、2,4-二叔丁基苯酚和2,3-丁二醇。猕猴桃果园林下适宜种植黑麦草。种植波斯菊和紫花苜蓿时,应注意补充水肥促进幼苗生长。种植白三叶时,应增加种植密度以弥补发芽率不足。

化感物质抑制藻类过度繁殖的机理及效能研究进展

近年来,蓝藻水华的频发及其藻毒素次生等代谢产物的污染不断危害着水生生态环境和社会安全,植物分泌的化感物质被证实对水华藻种具有一定控制作用,能通过拮抗作用抑制藻类的过度繁殖。文中针对化感物质对水华藻种的抑制作用,在总结化感物质抑藻研究现状的基础上,重点阐明化感物质的典型种类以及其对水华藻种的作用机理及效能,同时结合实际水体中藻类控制需求,分析了现有化感物质抑藻研究中存在的不足,并对后续研究趋势进行了展望。

椒麻风味休闲食品的麻感物质含量及麻度关联分析

选取市面上常见的椒麻风味休闲食品为研究对象,对其麻感物质含量、麻度及其关联性进行了分析。分别采用高效液相色谱法和15 cm线性标度法对食品中主要酰胺类物质含量以及感官椒麻感强度进行了测定,分析了食品中主要物质成分与麻度之间的相关性,进一步利用Stevens函数解析了麻感风味物质含量与感官椒麻感强度的关联性。研究结果表明,市面上常见的椒麻休闲食品的麻感物质含量与椒麻感强度均存在显著差异,麻度主要分布在“微麻”到“麻”强度范围内。食品成分对幂函数参数和麻感响应规律存在显著影响,酰胺物质含量是影响麻度感知的最主要因素。构建了不同类型椒麻休闲食品体系下椒麻感官强度与物理量之间的Stevens函数模型,解析了食品成分对函数参数的影响。该研究结果为不同麻度的休闲食品的质量控制以及椒麻风味休闲食品的开发等提供了参考依据。

林下连作种植参根际土壤可培养微生物区系及细菌群落对酚酸类化感物质的响应

为探究酚酸类成分对林下连作参根际土壤中微生物区系及可培养细菌群落的影响,以未栽培人参(Panax ginseng C.A.Meyer)林地土壤(1#样品)、连作未发病土壤(2#样品)和连作发病土壤(3#样品)为研究对象,探究根际土壤中微生物区系及可培养细菌群落结构、多样性的变化。同时,通过高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)分析方法对土壤样品中的酚酸进行定性和定量分析。结果表明,2#样品和3#样品土壤可培养微生物总数量与1#样品相比分别下降61.37%和68.24%;可培养细菌分别下降61.36%和68.18%;可培养放线菌分别下降72.97%和75.68%;可培养真菌分别为1#样品的1.40倍和0.47倍。3种样品共分离到193株细菌,分属于4门6纲13目19科39属96种。3种样品中最优势菌纲均为芽孢杆菌纲Bacilli(相对分离频率分别为51.67%、64.00%、48.28%),1#样品、2#样品最优势菌属为芽孢杆菌属Bacillus(相对分离频率分别为15.00%、21.33%),3#样品最优势菌属为链霉菌属Streptomyces(相对分离频率为24.14%)。多样性分析显示,3种样品土壤可培养细菌多样性差异小且分布均较为均匀。3#样品中大量积累的香豆酸可能是人参连作障碍的主导化感物质。连作和土传病害未导致人参根际土壤可培养细菌群落多样性下降。土壤微生物总量的减少、可培养微生物区系的变化、高丰度的链霉菌属,以及香豆酸的积累可能是导致人参土传病害严重和连作障碍的主要原因。

猕猴桃叶水浸提液对4种植物的化感作用及其化学成分分析

猕猴桃和绿肥植物的立体栽培模式对果园可持续发展具有重要意义,而化感作用是构建科学的果园立体栽培模式所必须考虑的因素之一。本研究以金果和金魁猕猴桃叶为供体,波斯菊、黑麦草、白三叶草和紫花苜蓿为受体,用不同浓度(LL1、LL5、LL10)的猕猴桃叶水浸提液处理受体植物种子,观测种子萌发和幼苗生长差异,并采用GC-MS技术鉴定其化感物质。结果表明,两品种猕猴桃叶水浸提液中鉴定出的主要化感物质存在一定差异,其中2,3-丁二醇、抗氧剂2246为二者共同的主要化感物质。金果猕猴桃叶水浸提液促进波斯菊、紫花苜蓿种子萌发,对白三叶草则表现为“低促高抑”。猕猴桃叶水浸提液抑制波斯菊和紫花苜蓿根的生长,抑制率均大于8%;对黑麦草和白三叶草根生长整体表现为“低促高抑”。综合评价表明,猕猴桃叶水浸提液对波斯菊种子萌发的化感促进作用最好,黑麦草次之,且对幼苗根生长的化感作用明显大于茎生长。因此,建议波斯菊和黑麦草为猕猴桃和绿肥植物立体栽培模式的推荐种植植物。

像似:文学翻译的物质感

像似是形意之间相似性关系的浓缩表达,形意像似常被视为文学作为语言艺术的结构性原则和决定性特征。像似以完整的符号为形式表征,以广义的隐喻为基本特征反映客观世界与人类精神世界的映照性关联。将意义赋予物质外形,使意义回归物质并重新介入现实,从而实现文学作为审美活动的物质化。本文从"像似"概念切入,对文学作品中形意关系的像似美学特质及其在翻译中的审美重现深入探究,认为文学翻译至少应在整体性、结构性与话语性层面实现源、译语之间的"像似"之旅,从而达到"像似美"的跨语际"互文"。

玉米化感作用研究进展

玉米化感作用对玉米的正常生长发育起着非常重要的作用,其可以通过抑制玉米植株周围杂草生长、抵抗土壤病原菌侵袭、预防虫害等方式增强玉米抗逆性。但玉米化感作用也存在负面影响,其可以引发玉米连作障碍,影响间作模式下其他作物或轮作模式下后茬作物的生长。深入研究玉米化感作用有助于构建合理的玉米种植及间作或轮作技术方案,保障国家粮食安全。玉米化感物质是玉米化感作用的核心,系统分离鉴定玉米化感物质有助于发现天然活性先导化合物,并通过结构修饰与活性评价开发新型绿色农药原药,助力农产品安全与农业生态系统保护。本文系统综述了近年来国内外玉米化感作用的研究进展,可为玉米化感作用及化感物质的相关理论及应用研究提供参考。

植物化感物质对种子萌发的影响

所有的化感物质都对一些植物的种子萌发产生影响。本文介绍了植物化感作用和化感物质的定义,化感物质的释放方式和种类,然后重点综述了化感物质影响种子萌发的作用机理、内外因素和生态学意义。化感物质通过影响细胞膜透性、细胞分裂生长和分化、呼吸作用、蛋白质合成、基因表达、激素合成和平衡,最终影响种子萌发。化感物质对种子萌发的影响与化感物质的种类、浓度、受体植物种类和环境条件等有关。

巨桉根系和根系土壤化感物质的研究

研究了以正己烷作溶剂,用超声浸提巨桉根系及其根系土壤,并用GC-MS检测其成分.用该法鉴定出根系含有烷烃、烯烃、芳香烃、醇、醛、酮、蒽醌、芳香酸酯、含N的萘杂环等9类29种有机成分;根系土壤含有烷烃、烯烃、芳香烃、醇、芳香酸酯、烯酸酯、内酯、氰等8类22种有机成分.证明了根系及其土壤中存在化感物质,表明了化感作用研究有一定的价值;根系和根系土壤中有17个相同化学成分,可推测土壤的这些化感成分可能来自巨桉的根系分泌物,但其作用机理有待进一步研究.

几个树种化感物质的初步分离与生物测定

对杉木、丝栗栲以及木荷叶片的化感物质进行初步分离,并用杉木种子进行生物测定结果表明,丝栗栲和木荷叶片经丙酮和乙酸乙酯萃取浓缩后,经乙醇提取的极性化感物质活性大于石油醚提取的弱极性化感物质活性,杉木叶片分别经丙酮和乙酸乙酯萃取浓缩后,经石油醚提取的弱极性化感物质活性大于乙醇提取的极性化感物质活性,这在一定程度上可以推断丝栗栲和木荷叶片化感物质对杉木种子发芽促进作用较强的是极性化感物质,杉木叶片化感物质对杉木种子抑制作用较强的是弱极性化感物质。

连作对不同抗性花生品种根系分泌物和土壤中化感物质含量的影响

采用连续收集法收集到连作障碍抗性较强的大花生品种鲁花11和抗性较差的小花生品种鲁花12不同连作年限苗期和花期的根系分泌物,采用气相色谱-质谱联用的方法鉴定主要成分,并采用液相色谱法对连作花生土壤中酚酸(醛)类化感物质的含量进行了测定。研究结果表明,鲁花11苗期共鉴定出11种根系分泌物成分,花期鉴定出8种。鲁花12根系分泌物苗期比鲁花11少了肉桂酸,花期多了己六醇。连作5年后,鲁花11根系分泌的对羟基苯辛酸的量明显增加,鲁花12根系分泌的长链脂肪酸类物质棕榈酸和硬脂酸以及醇类物质己六醇的量明显增加。两个花生品种连作5年后土壤中酚酸(醛)类化感物质对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、肉桂酸、2,5-二甲基苯甲醛和2,6-二叔丁基苯酚呈现出累积的趋势,鲁花11的积累总量高于鲁花12。连作障碍不同抗性花生品种根系分泌物对连作的响应存在差异,连作会影响到花生根系分泌物的分泌和累积,进而影响到化感作用的强弱。

地黄对芝麻的化感作用及其化感物质的分离鉴定

通过分离地黄(Rehmannia glutinosa)组织中抑制芝麻(Sesamum indicum)生长发育的化感物质,以弄清地黄茬种植芝麻造成芝麻严重减产的原因。以芝麻为受体的生物测定为检测跟踪手段,通过浸提、萃取、硅胶柱层析分离方法及气相色谱-质谱(GC-MS)鉴定方法,分离鉴定了地黄组织影响芝麻的化感物质。对地黄不同组织的浸提液进行的生物测定结果表明:影响芝麻生长发育的化感物质在地黄叶中含量高。地黄叶浸提液的不同有机相萃取组分的生物测定结果表明:乙酸乙酯相化感活性最强,乙酯乙酯相通过硅胶柱层析分离获得的洗脱组分Fr7化感活性最强。通过GC-MS及验证试验证明:地黄抑制芝麻生长的化感物质是月桂酸和2,6-二叔丁基苯酚。研究表明地黄他感作用与自毒作用的化感物质是不同的。