杉木土壤酚酸物质对草珊瑚生长和品质的影响

【目的】探究杉木人工林土壤中含量较高的4种酚酸物质对草珊瑚生长和品质的化感效应,为杉木林下套种草珊瑚提供理论依据,同时为利用其化感效应指导生产提供参考。【方法】以3个月生草珊瑚为试验材料,分别施加20,40,60,80 mg/L的对羟基苯甲酸、阿魏酸、香草酸和没食子酸处理液,以清水处理为对照,探究其对草珊瑚幼苗生长(苗高增量、地径增量、地上生物量、地下生物量)、光合生理(光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度)和药用成分(异嗪皮啶、绿原酸、迷迭香酸、总黄酮)含量的影响,利用平均敏感指数、相关性分析和主成分分析进行综合评价。【结果】①与对照相比,20~60 mg/L对羟基苯甲酸、阿魏酸和没食子酸总体上对草珊瑚的苗高增量、地径增量、地上生物量、地下生物量以及异嗪皮啶、绿原酸、迷迭香酸和总黄酮单株含量表现出促进作用,而香草酸则仅在质量浓度为20~40 mg/L时表现出促进作用。②与对照相比,4种酚酸在质量浓度为20~40 mg/L时对草珊瑚叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率表现为促进作用;在20~60 mg/L时对叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量提升表现为促进作用;在质量浓度为80 mg/L时对胞间CO_(2)浓度表现为促进作用。③综合分析可知,酚酸处理下草珊瑚的光合生理指标与生长指标、药用成分之间有较强的相关性,说明在一定阈值内酚酸物质可通过增强草珊瑚植株的光合作用,进而促进草珊瑚生长及其体内药用成分的累积。【结论】4种杉木土壤酚酸物质对草珊瑚生长和品质整体呈现出低中质量浓度(20~60 mg/L)促进、高质量浓度(80 mg/L)抑制的化感效应,且20 mg/L阿魏酸、60 mg/L对羟基苯甲酸、40 mg/L的香草酸和没食子酸在促进草珊瑚生长和品质提升方面表现较优。

银杏叶和根酚酸物质对桃金娘的化感作用探讨

为更好明确荒山绿化和水土流失保护及桃金娘保育工作当中银杏树与桃金娘之间套种的协调关系,优化营林造林技术水平,本文分别通过银杏酚酸物质指标情况、桃金娘生长状态、根系土壤特性变化情况等角度对银杏当中酚酸物质对桃金娘的化感作用进行了研究,结果显示,银杏当中的酚酸物质对于桃金娘生长量、酶活性的负面作用不显著,二者具备一定的套种协调性,为了更好地保障水土流失治理工作效果及保护桃金娘生态资源,可在银杏林当中套种桃金娘,进而营建更为良好的种间生化关系。

烟草青枯病不同发病阶段根际土壤酚酸物质与微生物的关系分析

为探究土壤根际环境因子对烟草青枯病发生的影响,采集田间健康与患青枯病烟株的根际土壤,测定其理化指标和酚酸类物质含量,并采用16S DNA和ITS基因测序技术分析了健康与发病烟株根际土壤细菌及真菌群落结构的差异。结果表明:在发病烟株根际土壤中,碱解氮(AN)、硝态氮(NO-N)和速效钾(AK)的含量显著高于健康烟株根际土壤的;与健康烟株相比,患病烟株根际土壤的细菌多样性降低,丰度减小;土壤真菌毛霉属(Mucor)和Pseudaleuria属的相对丰度在中度发病土壤中增加;香兰素、对香豆酸、阿魏酸、苯甲酸这4种酚酸类物质含量在患病与健康土壤样品间存在显著差异;毛霉属和Pseudaleuria属以及鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)均与根际土壤对香豆酸、阿魏酸、苯甲酸含量呈正相关。综上所述,土壤香豆酸、阿魏酸、苯甲酸含量的变化,细菌鞘氨醇单胞菌属相对丰度的降低,以及真菌毛霉属和Pseudaleuria属相对丰度的增加是导致烟草青枯病发生程度加重的关键因素。

酚酸物质对黄瓜幼苗及枯萎病菌菌丝生长的影响

研究了不同连作年限大棚土壤中酚酸物质的种类、含量及其对黄瓜幼苗和枯萎病菌菌丝生长的影响。结果表明:土壤中香草酸、对羟基苯甲酸及阿魏酸随黄瓜连作年限增加而呈现积累趋势;在连作7年的大棚土壤中3种酚酸类物质总量达29.8mg.kg-1干土,显著高于连作1年和3年土壤中的含量;酚酸物质可使黄瓜幼苗根长及茎粗显著降低,使株高及干物质量略有下降。与对照相比,酚酸物质使黄瓜幼苗体内过氧化物酶(POD)活性在短期内升高,5d后又呈下降趋势;对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响也表现出先升高后下降的变化趋势。高浓度酚酸使黄瓜幼苗丙二醛(MDA)含量持续升高。枯萎病菌菌丝生长测定表明:42h内,低浓度(≤50mg.L-1)酚酸对枯萎病菌丝生长有刺激作用;酚酸浓度高于50mg.L-1时,对菌丝生长有抑制作用;随酚酸处理时间延长,枯萎病菌对酚酸物质的耐受性增强,对高浓度酚酸的生长抑制作用表现不明显。

酚酸物质及其化感作用

阐述了化感作用 (Allelopathy)的涵义 ,具有化感化用的酚酸物质的来源 ,酚酸物质化感作用的可能机制 ,并从连作障碍的角度分析了酚酸物质在连作障碍中的自毒作用 。

酚酸物质减轻黄瓜枯萎病的效果及其原因分析

选用有机物料分解产生的3种主要酚酸物质——香豆酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸,加入土壤可以减轻黄瓜枯萎病,其中对羟基苯甲酸效果最好,其次为阿魏酸,香豆酸效果较差。添加低浓度酚酸物质到土壤中,可以增加细菌数量,增加真菌数量,降低土壤中病原菌所占真菌比例,以对羟基苯甲酸处理效果最突出,其次为阿魏酸,香豆酸较差。添加酚酸物质后土壤中放线菌数量增加,并提高了拮抗尖镰孢菌的能力,以香豆酸处理最突出,其次为阿魏酸,对羟基苯甲酸较差。酚酸物质还可以直接抑制病原菌菌丝伸长。

连作障碍与根际微生态研究Ⅱ.根系分泌物与酚酸物质

阐述了作物主要根系分泌物与作物种类、生长期以及与所处环境的关系.并从植物的残体分解、作物根系的分泌等方面论述了土壤中酚酸物质的来源、存在形态。

哈茨木霉菌Tri41对连作人参根际土壤中酚酸物质的消减作用

由于酚酸物质的积累而产生的自毒作用是导致人参连作障碍的重要原因之一。为减缓自毒酚酸物质在人参连作障碍中的影响,选用前期试验中筛选出的生防菌株——哈茨木霉菌Tri41消减连作人参根际土壤中的自毒酚酸物质。采用HPLC法对连作人参根系土壤中的酚酸物质进行分离测定,结果表明,人参根系分泌物中含有没食子酸(GA)、水杨酸(SA)、3-苯基丙酸(3-PA)、苯甲酸(BA)和肉桂酸(CA)共5种酚酸物质。将哈茨木霉菌Tri41分别与这5种酚酸物质在PDB培养基中培养发现,哈茨木霉菌Tri41对5种酚酸物质均有消减作用,各酚酸物质的消减率在48~170h时间内均高于自然消减率,170h后消减率均接近100%,同时还发现,哈茨木霉菌Tri41在酚酸处理组中的平均菌丝干重在48h开始显著增加,170h达到最大值10.88g·L^(-1),显著高于同期无酚酸处理组的菌丝干重6.93g·L^(-1)。盆栽试验结果表明,在自然消减状态下,人参根际土壤中的各酚酸含量呈缓慢下降趋势,哈茨木霉菌Tri41处理对人参根际土壤中的这5种酚酸物质有消减作用,5种酚酸物质的含量在10~20d期间显著下降且在30d时趋近于0。另外,盆栽试验结果也表明,经过5种酚酸物质处理后的人参锈腐病发病率和病害严重度指数均显著上升,而经过哈茨木霉菌Tri41处理后,哈茨木霉菌Tri41可以通过对5种酚酸物质的消减作用显著降低人参锈腐病发病率及病害严重度指数。

不同土地利用方式下酚酸物质与土壤微生物群落的关系

酚酸物质是影响微生物生物量和群落结构的重要因子之一,研究酚酸物质在不同土地利用方式下的变化规律及其与微生物群落结构的关系,有助于更好地理解不同土地利用方式下微生物群落变化的作用机制。以山河屯林业局奋斗林场次生林(SF)、落叶松人工林(LP)、农田地(FL)和撂荒地(AL)为研究对象,测定不同土地利用方式下0-5 cm、5-10 cm和10-20 cm层的土壤总酚、复合态酚、水溶性酚和9种酚酸物质,并采用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定这4种土地利用方式的土壤微生物群落。结果表明,各土层的落叶松人工林土壤总酚含量显著高于其他三种土地利用方式。在0-5 cm和5-10 cm土层中,落叶松人工林土壤水溶性酚含量最高,而在10-20 cm土层中,则是次生林显著高于其余三种土地利用方式(P < 0.05)。在0-5 cm土层中,次生林土壤的总PLFA、真菌含量比农田地和撂荒地分别高14.61%、80.91%和55.63%、156.55%,同时,次生林的土壤真菌:细菌(F:B)显著高于落叶松人工林、农田地和撂荒地(P < 0.05)。0-5 cm层和5-10 cm层的土壤总酚与微生物群落(细菌、真菌)分别呈正相关和负相关关系,而在10-20 cm层,三种土壤酚类物质与微生物群落均未达到显著相关(P > 0.05)。冗余分析表明,0-5 cm层土壤中的阿魏酸、2,4-二羟基苯甲酸和β-谷甾醇均对真菌群落和F:B有显著影响(P < 0.05),而在10-20 cm层中,只有β-谷甾醇影响了微生物群落的生长。土地利用方式的变化改变了表层土壤的酚酸物质含量和微生物群落结构,酚酸物质对表层土壤各类群的微生物量有明显的促进作用,但抑制了深层土壤微生物的生长。

木质素中酚酸物质对于丙酮丁醇发酵的影响

木质纤维素预处理过程中产生的酚酸类物质影响丙酮丁醇梭菌生长代谢,研究了酚酸结构类型化合物阿魏酸、香草酸、丁香酸和对羟基苯甲酸对于丁醇发酵的影响。研究发现添加低浓度酚酸(低于100 mg/L)对丁醇发酵与丙酮丁醇梭菌生长具有促进作用,当加入50 mg/L对羟基苯甲酸,实验组丁醇产量比对照组高21.32%,加入100 mg/L香草酸组生物量为对照组的4.50倍,而酚酸浓度继续增大时(高于100 mg/L),呈现明显抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强,当香草酸浓度为1 000 mg/L时,丁醇产量抑制率达到96.67%,4种酚酸物质浓度为1 000 mg/L时所有实验组生物量为0;据此结果提出了通过加大接种量增强菌体抑制点来解除抑制的方法,接种量增加到30%,不脱毒直接发酵可得9.16 g/L丁醇,达到正常发酵水平。不同种类的酚酸物质对于丁醇发酵与生长的影响总体趋势是一致的,但其毒性大小不尽相同,因此进一步选用定量构效方法 (QSAR)考察酚酸物质对于丙酮丁醇发酵的毒性影响因素,发现酚酸物质其毒性与电离常数和分子质量相关性非常显著,相关系数分别为0.816和0.876,即电离常数越小,分子质量越小,则毒性越大,与疏水性呈现不显著的负相关。

地形对杉木林土壤酚酸物质含量及微生物群落结构影响

地形是影响土壤酸酸类物质含量及微生物结构组成的主要因子之一,研究酚酸物质在不同地形中的变化规律及其与微生物群落结构的关系,有助于更好地揭示不同地形下土壤微生物群落结构变化潜在调控机制。以往研究主要集中于地形对微生物群落结构影响,而关于地形对土壤酚酸物质累积及其微生物群落结构间相互影响的研究鲜有报道。以福建省南平市100 a年生杉木林为研究对象,测定西南坡地、西北坡地、山凹地和山洼地上酚酸物质含量和土壤理化性质,并结合16S和ITS技术分析不同地形中土壤细菌和真菌群落结构的变化规律。结果表明:(1)不同地形土壤酚酸物质含量大小规律总体表现为西北坡地>西南坡地>山凹地>山洼地;随着土层深度加深,酚酸物质含量总体呈下降趋势。(2)西南坡地细菌放线菌纲相对丰度较高,山凹地真菌粪壳菌纲相对丰度较高;随土层深度加深,微生物相对丰度总体上呈降低趋势。(3)高浓度酚酸物质对细菌类浮霉菌纲和α-变形杆菌纲相对丰度起促进作用,而对放线菌纲和β-变形菌纲相对丰度起抑制作用;低浓度酚酸物质条件下真菌类粪壳菌纲和座囊菌纲相对丰度较高,而伞菌纲和定耳银纲相对丰度较低。(4)不同地形条件下,细菌群落结构表现较为分散,而真菌群落结构表现较为集中;土壤总孔隙度、土壤容重、水杨酸戊酯、有机质和阿魏酸对细菌群落影响显著,而全磷对真菌群落影响显著。不同地形导致土壤酚酸物质含量和微生物群落结构发生改变,酚酸物质对微生物具有双重作用,高浓度酚酸物质促进细菌菌类生长,而低浓度则会抑制真菌类生长。研究结果揭示土壤酚酸物质对微生物群落结构的影响,可为实现杉木林的长期生产力维持提供参考。

不同陈化方式对宛艾中酚酸类和黄酮类物质含量的影响

以酚酸中的新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C和黄酮类的棕矢车菊素、异泽兰黄素为指标,采用高效液相色谱仪(HPLC)研究宛艾自然陈化与加速陈化过程中酚酸类和黄酮类物质含量的变化。结果表明:在加速陈化过程中,大多数酚酸类物质含量增加,黄酮类棕矢车菊素含量逐渐减少,黄酮类异泽兰黄素含量明显增加;在自然陈化过程中,黄酮类物质棕矢车菊素、异泽兰黄素含量逐渐增加,酚酸类物质随陈化时间的增加变化各异。研究结果对宛艾大健康产品的开发具有一定的借鉴意义。

土壤酚酸类物质对七叶一枝花农艺性状的影响

以七叶一枝花及其根际土壤为试验材料,测量其株高、茎粗、叶长、叶宽、叶面积等农艺性状,并测定其根际土壤中羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸等5种酚酸类物质的含量,以探究土壤酚酸类物质对七叶一枝花农艺性状的影响。结果表明:不同样地间七叶一枝花农艺性状与土壤酚酸类物质含量之间均存在着显著差异;除叶形指数外,七叶一枝花各农艺性状间呈极显著正相关;5种酚酸类物质之间存在着不同程度的正相关,但七叶一枝花各农艺性状与土壤酚酸类物质却均呈现不同程度的负相关,且除叶宽和叶柄直径外,均存在显著或极显著负相关。

玉米根系分泌物改变酚酸类物质对花生种子发芽及病原菌的化感作用

为进一步探索玉米花生间作缓解花生连作障碍的机理,通过收集玉米根系分泌物,外源添加到酚酸类化感物质处理的花生种子及病原菌培养基中的方法,研究玉米根系分泌物对3种酚酸类化感物质及其混合物化感作用的影响。结果表明,2种浓度(0.75 mmol/L和1.5 mmol/L)的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物,对花生胚芽生长和根腐镰孢菌及炭疽菌2种病原菌起化感抑制作用。玉米根系分泌物对花生种子发芽起促进作用,对花生根腐镰孢菌和炭疽菌主要起抑制作用。添加玉米根系分泌物后,减轻了3种酚酸类化感物质及其混合物对花生种子发芽的化感抑制作用,低浓度处理下化感指数降低了60.10%~88.11%;增强了其对根腐镰孢菌的化感抑制作用,高浓度处理下化感指数增加了28.00%~46.55%;改变了对羟基苯甲酸和3种酚酸类化感物质混合物对炭疽菌的化感效应方向,由促进作用转变为抑制作用。玉米根系分泌物可以减轻花生连作障碍中自毒酚酸物质对种子萌发的化感抑制作用、增强其对土壤中病原菌的化感抑制作用,为玉米花生间作缓解花生连作障碍提供了依据,有利于粮油作物综合产能的协同提升。

液质联用法测定茶叶中黄酮类及酚酸类物质

六安当地茶树品种繁多,但目前对六安当地茶树的研究多为对茶叶中儿茶素类、氨基酸和生物碱化合物的检测,对于茶叶中黄酮类及酚酸类物质检测较少。通过优化液相及质谱检测条件,建立了茶叶中黄酮类及酚酸类化合物的检测方法,并采用该方法检测了六安当地8个不同地区的48个茶叶样品中的芸香糖苷、紫云英苷、杨梅素、奎宁酸、对香豆酸等13种化合物的含量。结果显示,48个茶叶样品中均未检测到芥子酸、香豆酸、肉桂酸3种化合物,其余10种化合物均可检测到,其中奎宁酸的含量显著高于其他化合物,对香豆酸的含量显著低于其他化合物,不同地区之间茶叶中紫云英苷、杨梅素、二氢杨梅素、奎宁酸的含量并未存在显著性差异,其他化合物不同地区环境会对其在茶叶中的积累造成影响。采用液质联用法对六安当地8个不同地区茶叶中黄酮类及酚酸类物质的含量进行了检测分析,为六安茶树品种的选育提供参考。

基于HPLC指纹图谱的高酚酸耐盐金银花品种筛选

为了筛选出高酚酸含量且耐盐的金银花品种,在河北、山东、河南不同地点采集金银花品种17个,统一移植到河北省农林科学院滨海农业研究所实验基地的盐渍土(NaCl含量0.1%)上栽培繁殖,盐胁迫14 d后取枝条进行酚酸物质含量检测。采用高效液相色谱法(HPLC)与指纹图谱综合质量评价相结合的方法,以酚酸含量高为目标,对金银花品种进行筛选。结果表明:不同的金银花品种具有共同的特征色谱峰12个,特征峰中以绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸C、木犀草苷这4种酚酸物质含量表现较高;不同品种的酚酸物质含量差异较大,其中变异株的绿原酸(15.7 mg/g)以及总酚酸物质含量(20.35 mg/g)均为最高,其次是古郡红(绿叶)(绿原酸含量为11.87 mg/g,总酚酸物质含量为17.05 mg/g),二者指标值均显著>其他品种。变异株和古郡红(绿叶)为本次试验筛选出的适合在盐碱地推广种植的品种。

一株滁菊酚酸降解菌的筛选及其促生能力的研究

随着滁菊长期连续种植,土壤中积累了大量的酚酸类化合物,酚酸降解菌可以通过降解土壤中的酚酸类化合物来缓解连作障碍。该研究从滁菊连作土壤中分离了85株酚酸降解菌,通过测定菌株的降解效率及其促生效果,筛选出一株具有滁菊酚酸降解能力的根际促生菌。鉴定结果表明,该菌株为伯克霍尔德氏菌属VA-7,对各类酚酸降解率均在45%以上,且具备固氮、解磷、解钾、产铁载体和产生长素(IAA)的能力。研究结果为缓解滁菊的连作障碍提供新的理论依据。

甜瓜根系分泌物中酚酸物质对尖孢镰孢菌的化感效应

采用HPLC法对甜瓜根系分泌物进行分离鉴定,检测到甜瓜根系分泌物中含有没食子酸、邻苯二甲酸、丁香酸、水杨酸、阿魏酸、苯甲酸和肉桂酸7种酚酸物质,通过外源添加法研究该类物质对尖孢镰孢菌的化感效应.室内试验结果表明:阿魏酸、苯甲酸、肉桂酸在0.1、0.25 mmol·L-1处理浓度下能够显著促进尖孢镰孢菌的孢子萌发,水杨酸则对孢子萌发具有一定的抑制作用;丁香酸、阿魏酸在菌丝培养后期表现出较强的促进作用.盆栽结果显示,在0.05、0.1和0.5 mmol·L-1处理浓度下肉桂酸、阿魏酸、苯甲酸可显著促进甜瓜枯萎病病情.

四种酚酸物质在土壤中降解的研究

采用室内培养实验研究间苯三酚、邻苯二甲酸、苯甲酸和肉桂酸在土壤中的降解,测定了外源酚酸在土壤中的滞留时间,并对各土壤特性与降解参数的相关性作统计分析。结果表明土壤中4种酚酸含量在3天内下降速度最快,苯甲酸和肉桂酸在土壤中降解的速率相对间苯三酚和邻苯二甲酸稍慢。在土壤中加入活性炭或碳化玉米芯不能明显的降低土壤中酚酸物质的总含量,但能显著降低水溶性酚酸物质的含量。间苯三酚和邻苯二甲酸的降解主要受到土壤pH值和土壤粘粒含量的影响,苯甲酸降解的主要影响因素是pH值、活性锰和活性铁,而对肉桂酸降解影响最大的几个因素是土壤pH值、活性铁和有机质。

人参连作根际土壤中酚酸物质对人参锈腐病菌的化感效应

采用高效液相色谱法对人参连作根际土壤中的酚酸物质进行了分离鉴定,检测发现人参根际土壤中含有没食子酸、水杨酸、3-苯基丙酸、苯甲酸和肉桂酸5种酚酸物质.采用外源添加法研究该5种酚酸物质对人参锈腐病菌的化感效应.结果表明:5种酚酸对人参锈腐病菌的菌丝生长和孢子萌发都表现出高浓度抑制、低浓度促进的作用.没食子酸、水杨酸和苯甲酸在0.5 mmol·L^(-1)处理浓度下,3-苯基丙酸和肉桂酸在0.05 mmol·L^(-1)处理浓度下,均能够显著促进人参锈腐病菌菌丝生长和孢子萌发,并显著加重人参锈腐病病害严重度.