老参地土壤中的酚酸类化合物对4种作物的化感作用
植物的化感物质及其作用机制
植物的化感物质及其作用机制字数:2472 字号:大中小摘要:植物化感作用是植物通过向环境释放化感物质对植物产生有害或有利的作用。
化感物质主要对植物的生长调节、植物的光合作用、植物的呼吸作用及其蛋白质和核酸代谢、植物营养和水分的吸收这四个方面产生影响。
关键词:化感作用、化感物质、作用机制化感作用是指植物在生长过程中,通过植物、微生物或残体分解产生的化学物质,对该种植物或周围植物(包括微生物)产生间接或直接的有害或有利的作用。
植物化感作用是通过向环境释放化感物质来实现的,这些起作用的物质称为化感物质。
本文对化感物质及其释放途径进行简单的归纳,并对现阶段化感物质作用机制的研究现状进行了初步的总结。
一、植物的化感物质1. 植物的化感物质绝大多数化感物质是植物(含微生物)的次生代谢物质,我们可以认为植物化感物质都是次生物质。
植物化感物质有酚类、类萜和含氮化合物以及聚乙炔和香豆素类次生物质有机化合物的各个类型。
Rice将化感物质分成15类:⑴简单的水溶性有机酸、直链醇、脂肪醇、脂肪醛和酮;⑵简单的不饱和内酯;⑶长链脂肪酸和聚乙烯;⑷醌类;⑸简单的酚、苯甲酸及其衍生物;⑹肉桂酸和甾族化合物;⑺香豆素类;⑻黄酮类;⑼单宁;⑽萜类和甾族化合物;⑾氨基酸和多肽;⑿生物碱和氰醇;⒀糖甙硫氰酸酯;⒁嘌呤和核苷;⒂其他化合物。
从目前的研究结果来看,酚类和类萜两类次生物质是高等植物的主要化感物质,两者分别可以通过雨雾和自然挥发两个自然界经常发生的因子而进入环境显示化感效应。
2. 化感物质的释放途径传统认为:植物化感物质通过雨雾淋溶、自然挥发、根分泌和植株分解等4种途径释放到环境中,但种子萌发和花粉在风或昆虫作用下的传播也是化感物质释放到环境中的有效途径。
无论何种途径,释放到环境中的化感物质只可能是水溶和油溶两种性质。
一些化感物质具有水油双溶性,且是可以通过多种途径释放到环境中。
二、植物化感物质的作用机制任何一化感物质都可能影响植物的许多基本代谢过程和生长调节系统,所谓的化感物质对植物的作用机制是指对植物某一生理生化过程的主要影响;而且,任一化感物质对植物的作用机制都与其浓度有关,低浓度促进,高浓度抑制也是普遍的现象。
酚酸类物质对油菜幼草生长的影响
酚酸类物质对油菜幼草生长的影响摘要实验中研究了5种常见的化感物质替代物水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸在不同浓度下对油菜幼苗生长的影响。
试验结果表明:酚酸类物质对油菜幼苗的根长度、苗长度均有不同程度的抑制作用。
其中各类物质均在浓度为0.20mmol/L时对油菜根的抑制作用最明显。
关键词:酚酸类物质,抑制作用,油菜幼苗使用化学除草剂防除田间杂草,不但破坏了农田生态环境,也使杂草的抗性不断增强,以致引发抗性杂草的进一步蔓延[1] . 近年来,人们迫切希望利用植物体自身产生的化感物质来控制田间杂草,以保护生态环境, 促进农业的可持续发展[2,3~4,5] .化感作用是植物生长过程或植物腐烂过程中产生的化学物质对邻近植物生长的干扰,这种干扰包括抑制作用和促进作用,在植物界中,几乎所有的植物都含有化感作用的物质成分会产生不同程度的作用[6-8]。
研究表明:水杨酸、阿魏酸、香草酸、对羟基苯甲酸和肉桂酸等酚酸类化感物质[9] ,这些物质对杂草都具有较强的抑制作用[10,11] 。
因此,研究酚酸类物质对油菜幼苗生长的影响,对防治田间杂草,促进庄稼生长具有重要意义。
1 材料与方法1.1 试验材料实验所用的受体材料为柳青70天菜心,购于佛山市南海区大沥兴种子店。
化学试剂:A香草酸,B肉桂酸,C水杨酸,D阿魏酸,E对羟基苯甲酸。
以上均为分析纯。
75%乙醇溶液,0.1%氯化汞溶液,无菌水。
试验仪器:培养皿,50ml小烧杯,镊子,5ml移液管。
1.2 试验方法1.2.1 植物种子的消毒将菜心种子倒入一无菌培养皿内,先用75%的乙醇浸泡10秒钟,倒出乙醇后,用无菌水清洗3-4次,再用0.1%的氯化汞浸泡10分钟,倒出氯化汞消毒液,再用无菌水清洗3-4次,沥干、备用。
1.2.2植物种子的发芽在一无菌培养皿内放入一张圆形滤纸片,用镊子夹取适量以上经过消毒的种子放在滤纸片上,再加入适量的无菌水(不要淹没种子),置于30℃的生化培养箱中培养1d,备用。
酚酸物质对黄瓜幼苗及枯萎病菌菌丝生长的影响_胡元森
酚酸物质对黄瓜幼苗及枯萎病菌菌丝生长的影响*胡元森1,2 吴 坤1 李翠香2 孙富林1 贾新成1**(1河南农业大学生命科学学院,郑州450002;2河南工业大学生物工程学院,郑州450052)摘 要 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29.8m g ·k g -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(P O D )活性在短期内升高,5d 后又呈下降趋势;对超氧化物歧化酶(S O D )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(M D A )含量持续升高。
枯萎病菌菌丝生长测定表明:42h 内,低浓度(≤50m g ·L -1)酚酸对枯萎病菌丝生长有刺激作用;酚酸浓度高于50m g ·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。
关键词 黄瓜;连作;酚酸物质;幼苗;黄瓜枯萎病中图分类号 S 435 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2007)11-1738-05E f f e c t s o f p h e n o l i c c o m p o u n d s o nt h e g r o w t ho f C u c u m i s s a t i v u s s e e d l i n g s a n d F u s a r i u mo x y s p o r u m h y p h a .H UY u a n -s e n 1,2,W UK u n 1,L I C u i -x i a n g 2,S U NF u -l i n 1,J I AX i n -c h e n g 1(1C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e ,H e n a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,Z h e n g z h o u 450002,C h i n a ;2C o l l e g e o f B i o e n g i n e e r i n g ,H e n a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,Z h e n g z h o u 450052,C h i n a ).C h i n e s e J o u r n a l o f E c o l o g y ,2007,26(11):1738-1742.A b s t r a c t :T h i s p a p e r s t u d i e d t h e c a t e g o r i e s a n dc o n t e n t s o f p h e n o l i c c o m p o u n d s i ng r e e n h o u s e c o n t i n u o u s c r o p p i n g s o i l ,a n d t h e i r e f f e c t s o n t h e g r o w t h o f C u c u m i s s a t i v u s s e e d l i n g s a n d F u s a r i -u mo x y s p o r u mh y p h a .T h e r e s u l t s r e v e a l e d t h a t w i t h t h e i n c r e a s i n g y e a r o f c o n t i n u o u s C .s a t i v u s c r o p p i n g ,s o i l v a n i l l i c a c i d ,p -h y d r o x y b e n z o i c a c i d a n df e r u l i c a c i d a c c u m u l a t e d g r a d u a l l y .T h et o t a l a m o u n t o f t h e t h r e e p h e n o l i c c o m p o u n d s r e a c h e d 29.8m g ·k g -1d r y s o i l a f te r 7y e a r s c r o p -p i n g ,b e i n g m a r k e d l y h i g h e r t h a n t h a t af t e r 1o r 3y e a r s c r o p p i ng .A f t e r t r e a t e d w i th t h e s e c o m -p o u n d s ,t h e r o o t l e n g t h a n ds t e m wi d t ho f C .s a t i v u s s e e d l i n g s d e c r e a s e d m a r k e d l y ,b u t p l a n t h e i g h t a n d d r y m a s s w e r e l e s s a f f e c t e d .C o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l ,t r e a t i n g w i t h p h e n o l i c c o m -p o u n d s c o u l d p r o m o t e p l a n t P O Da c t i v i t y w i t h i n a s h o r t p e r i o d ,b u t 5d a y s a f t e r ,t h e P O Da c t i v i t y d e c r e a s e d a g a i n .P l a n t S O Da c t i v i t y a l s o s h o w e d a s i m i l a r u p -a n d -d o w nt r e n d .H i g h c o n c e n t r a -t i o n p h e n o l i c c o m p o u n d s c o u l dc o n t i n u o u s l y i n d u c et h e s e e d l i n g s p r o d u c i n g M D A .W i t h i n 42h o u r s ,t h e g r o w t h o f F .o x y s p o r u mh y p h a w a s s t i m u l a t e d b y l o w c o n c e n t r a t i o n p h e n o l i c a c i d s (≤50m g ·L -1)b u t r e s t r a i n e d a t t h e c o n c e n t r a t i o n h i g h e r t h a n 50m g ·L -1.W i t h e x t e n d i n g t r e a -t e d t i m e ,t h e t o l e r a n t a b i l i t y o f C .s a t i v u s s e e d l i n g s t o p h e n o l i c c o m p o u n d s e n h a n c e d ,a n d t h e r e -s t r a i n i n g e f f e c t o f h i g h c o n c e n t r a t i o n p h e n o l i c c o m p o u n d s o n C .s a t i v u s s e e d l i n g g r o w t h w a s n o t s o e v i d e n t .K e y w o r d s :C u c u m i s s a t i v u s ;c o n t i n u o u s c r o p p i n g ;p h e n o l i c c o m p o u n d ;s e e d l i n g ;w i l t .*河南省教育厅科技攻关(200510466021)资助项目。
植物的化感作用与应用
心怀梦想路致远方
HAVE A DREAM AND TRAVEL FAR
缺水可导致某些植物的绿原酸浓度提高。萜类,如α-2蒎稀、β-2蒎稀、桉树脑、樟脑通过挥发释放到环境中,在干燥的条件下特别明显。酚类以及生物碱是通过下雨淋溶而带走的。
水分
不同亚种、相同种的不同组织、相同组织不同年龄阶段产生化感物的类型、组织和产生时间均有差别。
组培法研究根系分泌的化感作用
凋落物分解
植物残株或凋落物分解,如高梁、小麦残株能释放化感物质,强烈抑制某些杂草生长。 试验用浸泡的方法模拟
挥发
一些挥发性化感物质通过植物体表进入环境而发生作用。如无剌槐树皮产生的挥发性物质能抑制附近杂草的生长。
对于挥发和雨雾淋溶这两个途径之间往往存在着交叉关系,雨雾淋溶的化感物质有时和挥发物相一致,即雨雾可以将挥发物中的溶于水的和微溶于水的物质淋溶下来。
20世纪80年代初,张宝琛开始研究青海高寒草甸上人工草场自然退化中的化感作用并发表了一系列研究论文。进入20世纪90年代,我国在植物化感作用的研究工作进入了迅速发展的阶段。1991年成立了化学生态专业委员会。
中国第六届植物化感作用大会
本人研究了辣椒化感作用与连作障碍的关系,并得出辣椒的化感自毒作用与自毒物质的积累是引起连作障碍的重要原因之一。
继续开展不同植物化感作用机理的精确研究,通过对不同植物化感作用的研究找出作用机理上的异同点,形成固定的理论框架,使其具有普遍性。
开展分子水平和病理学方面的机理性研究,寻求化感物质抑制植物细胞分裂伸长、光合作用的途径,电子显微技术可以有助于这方面的深入。
化感物质的基因调控与基因诱导方面也具有很大的研究潜力,通过人工手段培育对作物或树种有益的物种或对杂草有抑制作用的作物,从而可以达到驱弊就利的目的。
三种酚酸类物质在花生连作障碍中的生态效应分析
三种酚酸类物质在花生连作障碍中的生态效应分析李庆凯;郭峰;唐朝辉;刘苹;宋效宗;林海涛;沈玉文;李林;万书波【摘要】To elucidate the role of phenolic acids in the formation of continuous cropping obstacles in peanuts, ecological effects of cinnamic acid, phthalic acid, p-hydroxybenzoic acid and their mixtures with 4 different concentrations on soil were studied in indoor simulation culture in order to exclude the interference from field factors.The results showed that when the initial content of allelochemicals was low (15 mg·kg-1), the soil microbial biomass carbon and nitrogen, microbial activity, enzyme activities (urease, neutral phosphatase, sucrase, polyphenol oxidase, and catalase) and nutrient contents (alkali-hydrolyzable nitrogen, available phosphorus, and available potassium) in all treatments were slightly higher than those in the control, without significance (P> 0. 05). When the initial content of allelochemicals was 30 mg·kg-1 or more, all studied indicators were decreased with the increases of treatment concentration. The mixture of these 3 phenolic acids had the strongest allelopathic effect. Overall, with the extension of cultivation time, the allelopathic inhibition of phenolic acids increased first and then weakened. The strongest allelopathic inhibiton effect of p-hydroxybenzoic acid was on the 7 th day, while that of cinnamic acid, phthalic acid and the mixture of the three phenolic acids was on the 15 th day. It was assumed that the accumulation of phenolic acids was directly related to the deterioration of the micro-ecological environment of continuous cropping peanuts, which was one of theimportant factors for the formation of peanut continuous cropping obstacle.%为阐明酚酸类物质在花生连作障碍形成过程中的作用机理,本研究排除田间因素的干扰,通过室内模拟培养法,研究了4种不同浓度的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对土壤的生态效应.结果表明,当酚酸类物质的初始含量较低(15mg·kg-1干土)时,各处理土壤微生物量碳氮、微生物活性、酶活性(脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶)及养分含量(碱解氮、有效磷、有效钾)均略高于对照,但差异不显著(P>0.05);当其初始含量达到或高于30mg·kg-1干土时,各指标均降低,且随浓度增加降幅增大,以3种酚酸类物质混合物的化感抑制作用相对最强.总体来看,随培养时间的延长,酚酸类物质的化感抑制作用呈先增强后减弱的趋势.其中,对羟基苯甲酸在处理第7d化感抑制作用达到最强,而肉桂酸、邻苯二甲酸和3种酚酸类物质混合物的最强化感作用是在处理第15d.推测酚酸类物质的累积与连作花生土壤微生态环境的劣化有着直接关系,是花生连作障碍形成的重要因素之一.【期刊名称】《中国油料作物学报》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】11页(P53-63)【关键词】酚酸;化感作用;土壤微生物量;土壤酶;土壤养分;花生;连作障碍【作者】李庆凯;郭峰;唐朝辉;刘苹;宋效宗;林海涛;沈玉文;李林;万书波【作者单位】湖南农业大学农学院, 湖南长沙, 410128;山东省农业科学院农业资源与环境研究所, 山东济南, 250100;山东省环保肥料工程技术研究中心, 山东济南, 250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室, 山东济南, 250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室, 山东济南, 250100;山东省农业科学院, 山东济南, 250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室, 山东济南, 250100;山东省农业科学院, 山东济南, 250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所, 山东济南, 250100;山东省环保肥料工程技术研究中心, 山东济南, 250100;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室, 山东济南, 250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所, 山东济南, 250100;山东省环保肥料工程技术研究中心, 山东济南, 250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所, 山东济南, 250100;山东省环保肥料工程技术研究中心, 山东济南, 250100;山东省农业科学院农业资源与环境研究所, 山东济南, 250100;山东省环保肥料工程技术研究中心, 山东济南, 250100;湖南农业大学农学院, 湖南长沙, 410128;山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室, 山东济南, 250100;山东省农业科学院, 山东济南, 250100【正文语种】中文【中图分类】S565.2花生(Arachis hypogaea L.)是我国重要的油料作物和经济作物,种植效益较高,对保障我国食用油脂供应和粮食安全具有重要作用。
5种酚酸类物质对小麦幼苗的化感作用研究
5种酚酸类物质对小麦幼苗的化感作用研究沈玉聪;张红瑞;姚珊;张子龙;高致明【摘要】为了研究5种酚酸类物质对小麦幼苗生长和生理指标的影响,测定了不同质量浓度的阿魏酸、对香豆酸、丁香酸、对羟基苯甲酸、香草酸5种酚酸类物质处理后小麦幼苗的苗高、根长、CAT活性、POD活性等形态、生理指标,为小麦与药用植物轮作的合理性提供依据.结果表明,小麦幼苗的可溶性糖含量均有所升高,50.00 mg/L对香豆酸和0.01、0.10、1.00 mg/L对羟基苯甲酸处理组分别比空白对照高18.79%、42.60%、42.69%、26.57%,均达显著水平;阿魏酸、对香豆酸和香草酸降低了小麦幼苗的苗高和主根长,对羟基苯甲酸增加了幼苗的主根长,但均不显著;对香豆酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、POD活性以及SOD活性均有所降低,而丁香酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、POD 活性均有所升高,0.01、0.10、10.00、100.00 mg/L丁香酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量分别比对照(蒸馏水)显著增加9.63%、11.22%、11.50%、8.13%.香草酸处理组幼苗的可溶性蛋白含量、CAT活性、SOD活性也有所增加.从研究结果可以看出,阿魏酸、对香豆酸对小麦幼苗有一定的化感抑制作用,丁香酸、对羟基苯甲酸和香草酸有一定的促进作用,但它们的化感指数均不大.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】5页(P101-105)【关键词】小麦;幼苗;阿魏酸;对香豆酸;丁香酸;对羟基苯甲酸;香草酸;化感影响【作者】沈玉聪;张红瑞;姚珊;张子龙;高致明【作者单位】河南农业大学农学院/河南省高校中药资源开发与利用工程技术研究中心,河南郑州450002;河南农业大学农学院/河南省高校中药资源开发与利用工程技术研究中心,河南郑州450002;河南农业大学农学院/河南省高校中药资源开发与利用工程技术研究中心,河南郑州450002;北京中医药大学中药学院/中药材规范化生产教育部工程研究中心,北京100102;河南农业大学农学院/河南省高校中药资源开发与利用工程技术研究中心,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】S512.1近年来,随着中药材市场的不断发展,中药材的种植面积越来越大。
核桃叶水浸液对四种作物的化感作用
核桃叶水浸液对四种作物的化感作用王蓓;蔡靖;姜在民;张远迎;张硕新【摘要】Allelopathy effects of different concentrations of Juglans regia leaf extracts on the germination and seedling growth of com ( Zea mays ) , peanut (Arachis hypogae ) , garden pea ( Pisum sativum ) and pepper ( Capsicum annum ) were investigated . The results indicated that different concentrations of /. Regia leaf aqueous extracts had vari- ous degrees inhibition on each test target of the four crops . The inhibition increased with the increasing concentration of extracts . Compared with the CK , they had significant inhibitory effects on the germination energy and root length . As the concentration of the extracts declined , the inhibition decreased , and the 0 .025 g/mL leaf aqueous extract of /. Regia even changed into stimulating effects , illustrated the double effects of concentration . According to the inhibition synthesis effect, pepper was the most sensitive receptor to the allelochemicals of J. Regia leaf, the second were garden pea and corn ,and peanut was the least sensitive receptor .%研究了核桃叶水浸液对玉米、花生、豌豆和辣椒种子萌发及幼苗生长的化感作用.结果表明,不同浓度核桃叶水浸液对4种作物各项测定指标抑制作用各异,随着处理浓度增大,抑制作用不断增强,其中对4种受体发芽势和根长的抑制效应与对照相比差异显著;随处理浓度降低,抑制作用减弱,在0.025g/mL处理时甚至表现为促进作用,体现出双重浓度效应.由化感综合效应值可得出,辣椒对核桃叶化感物质最为敏感,其次是豌豆和玉米,花生最不敏感.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2011(029)004【总页数】6页(P47-52)【关键词】核桃叶水浸液;作物;化感作用【作者】王蓓;蔡靖;姜在民;张远迎;张硕新【作者单位】西北农林科技大学林学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学林学院,陕西,杨凌,712100;陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站,陕西,宁陕,711600;西北农林科技大学生命学院,陕西,杨凌,712100;陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站,陕西,宁陕,711600;西北农林科技人学理学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学林学院,陕西,杨凌,712100;陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站,陕西,宁陕,711600【正文语种】中文【中图分类】S794.9植物在生长发育过程中,主要通过茎叶挥发、淋溶、根系分泌以及植物残体腐解等4种途径向自然环境释放次生代谢产物,它们是植物之间争夺阳光、水分和营养资源的主要化学武器[1]。
植物化感作用在植保领域的研究进展
植物化感作用在植保领域的研究进展岳勇志;李祖任;肖珑;黄勤勤;金晨钟【摘要】Plant allelopathy research has become a hot spot in the field of plant protection. This article summarizes the kinds of allelochemicals, the allelopathy research object and allelopathy in application in the field of plant protection. At the same time, it describes some of the problems existing in allelopathy of research and application, and summarizes the development trend in the future is.%植物化感作用在植保领域的研究已经成为一个热点.综述了化感物质的种类、化感研究对象以及化感作用在植保领域的应用.同时,对化感作用研究与应用中存在的一些问题以及未来发展趋势进行了归纳与总结.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P117-119,124)【关键词】化感作用;化感物质;植物保护;综述【作者】岳勇志;李祖任;肖珑;黄勤勤;金晨钟【作者单位】湖南省农田杂草防控技术与应用协同创新中心,农药无害化应用重点实验室,湖南人文科技学院,湖南娄底 417000;湖南省农田杂草防控技术与应用协同创新中心,农药无害化应用重点实验室,湖南人文科技学院,湖南娄底 417000;湖南省农业科学院生物技术中心,湖南长沙 410125;湖南省农田杂草防控技术与应用协同创新中心,农药无害化应用重点实验室,湖南人文科技学院,湖南娄底 417000;湖南省农业科学院生物技术中心,湖南长沙 410125;湖南省农田杂草防控技术与应用协同创新中心,农药无害化应用重点实验室,湖南人文科技学院,湖南娄底 417000【正文语种】中文【中图分类】Q945.79植物化感作用是自然界中普遍存在的现象,最初化感作用是指生物通过向周围环境释放一些化学物质,为自身创造有利的生存条件。
酚酸类物质的化感作用研究进展_谢星光
Abstract: Phenolic acids are secondary metabolites that are widely distributed in plant tissues and closely associated with phenolic acids have been studied and knowledge of them has grown internationally, but the plant growth. In recent decades, functions of phenolic acids in the fields of biology, ecology, and agriculture are still unclear. In natural and agroecosystems ,phenolic acids could be released into the external environment in a variety of ways. As research on the roles of phenolic acids as allelochemicals has increased,it has been found that the effectiveness of their allelopathic activities mainly depends on its existing state and specific concentration in vitro. At present ,both the ecological and economic problems caused by phenolic acids are attracting more attention from scholars; problems such as the weakening of ecosystem regenerative capacity,restraint of plant growth,soil microflora imbalances,soil fertility decay,decrease in crop yield and increased rates of plant diseases and insect pests. Effective measures for resisting the potential environmental impacts resulting from phenolic acids in natural and agroecosystems are urgently needed. Microorganisms are regarded as important decomposers of pollutants in the natural environment so it is important to screen for suitable microorganisms that play an important role in the degradation of phenolic acids and in relieving the negative influences resulting from phenolic acids produced by plants. This can be done under pure culture or field conditions. In addition,it has been found that applying varieties of selected microorganisms can have a positive effect on crop growth environments. Therefore,it is necessary to further explore the degradation mechanisms of phenolic acids by microorganisms and understand the steps, and the regulatory role,of key enzymes and genes during this process. Meanwhile,scientists also need to clarify the mechanisms of degradation of different phenolic acids by specific microorganisms at the molecular level , and create environmentally friendly strains that have the function of efficient degradation of phenolic acids in ecosystems. It is also necessary to explore how the
作物的化感作用
jiao liu yuandi摘要:本文综述了作物化感作用的表现形式,介绍了化感作用的特殊表现方式———自毒作用,主要说明了酚酸类化感物质的自毒作用,阐述了作物的连作障碍以及和化感作用的关系。
关键词:化感作用;自毒作用;连作障碍;酚酸中图分类号:S31文献标识码:ADOI 编号:10.14025/ki.jlny.2017.08.063杜越(沈阳大地园林工程有限公司,辽宁沈阳110000)作物的化感作用植物化感作用的定义是指植物通过向环境释放特定的次生物质,从而对邻近其他植物(含微生物及其自身)生长发育产生的有益和有害的影响。
化感作用是连作障碍产生的重要因素之一。
1化感作用的表现形式1.1促进作用豆科类作物秸秆和根系的残茬及其分解物能促进禾本科、茄科等很多作物的生长。
具体而言,苜蓿残茬覆盖可促进玉米、辣椒、向日葵、甜菜等很多作物的生长,大豆残茬对向日葵的生长有积极的促进作用。
化感作用是普遍存在的,同样化感抑制现象更为普遍,作物根系分泌的酚酸类物质以及脂肪酸等在根际土壤环境中积累,抑制了其他作物的生长,影响了其他作物的长势和产量。
如番茄不仅有自毒作用,且植株挥发物和根系分泌物对黄瓜生长有明显抑制作用[1]。
1.2自毒作用自毒作用是使同科植物的生长产生抑制,是同一种作物通过向环境中释放代谢或分解出来的化学物质,而对其他同种个体生长产生直接或间接的有害影响。
是一种发生在同种植物内的生长抑制作用。
连作对作物生长的土壤生态环境影响很大,特别是作物残茬与病原微生物的代谢产物对作物有自毒作用,并连同植株根系分泌的自毒物质一起影响植株生长代谢,导致自毒作用的发生。
大豆、苜蓿等豆科类植物和黄瓜、西瓜、番茄等蔬菜作物,以及水稻、小麦、玉米、甘蔗等禾本科植物中都存在较为明显的自毒现象。
化感物质的释放途径包括根系的分泌和腐解,以及植株地上茎叶的挥发、淋溶等,其中根系的腐解和分泌是化感物质产生的主要途径之一。
1.3酚酸类物质的自毒作用大多数作物都存在着自毒作用,研究发现自毒作用是作物产生连作障碍的一个主要原因[2]。
酚酸物质减轻黄瓜枯萎病的效果及其原因分析
酚酸物质减轻黄瓜枯萎病的效果及其原因分析
袁飞;张春兰;沈其荣
【期刊名称】《中国农业科学》
【年(卷),期】2004(037)004
【摘要】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.
【总页数】7页(P545-551)
【作者】袁飞;张春兰;沈其荣
【作者单位】南京农业大学资源与环境科学学院,南京,210095;南京农业大学资源与环境科学学院,南京,210095;南京农业大学资源与环境科学学院,南京,210095【正文语种】中文
【中图分类】S6
【相关文献】
1.土壤生态调控剂缓解酚酸类物质对番茄苗期生长抑制作用的效果 [J], 翟彩霞;张彦才;王占武;李洪涛;李巧云
2.土壤生态调控剂缓解酚酸类物质对番茄苗期生长抑制作用的效果 [J], 翟彩霞;张彦才;王占武;李洪涛;李巧云
3.西芹醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用及化感物质鉴定 [J], 高晓敏;王琚钢;云兴福;包妍妍
4.西芹醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用及化感物质鉴定 [J], 高晓敏;王琚钢;云兴福;包妍妍;
5.不同竹龄毛竹细胞壁总酚酸和酚酸类物质的含量变化 [J], 蒋乃翔;刘志明;任海青;韩世岩;朱春宇
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三种酚酸类化感物质对花生根际土壤微生物及产量的影响
中国油料作物学报Chinese Journal of Oil Crop Sciences2018,40(1):101 - 109doi : 10.7505/j. issn. 1007 - 9084. 2018.01.013三种酚酸类化感物质对花生根际土壤微生物及产量的影响刘苹1>2,赵海军3,李庆凯1>4,林海涛1>2,沈玉文1>2,万书波3,“(1.山东省农业科学院农业资源与环境研究所,山东济南,250100;2.农业部黄淮海平原农业环境重点实验室,山东济南,250100; 3.山东省农业科学院,山东济南,250100;4.湖南农业大学农学院,湖南长沙,410128; 5.山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室,山东济南,250100)摘要:为进一步探明花生连作障碍的机理,通过外源添加的方法研究了不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基 苯甲酸及其混合物对花生开花下针期、结荚初期、结荚末期根际土壤微生物及产量的影响。
结果表明,与对照相 比,各处理均降低了各生育期花生根际土壤细菌和放线菌的数量、微生物量以及呼吸强度,增加了真菌的数量。
随 浓度增加,化感作用增强,以3种酚酸类化感物质混合物的化感作用最强。
随处理时间的延长,对真菌的化感作用 增强,对其他指标的化感作用减弱。
各处理均显著降低了花生产量(P<〇.〇1),处理浓度越高,花生减产幅度越大。
最高浓度(初始含量为90mg •kg'1干土)的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸以及混合物处理使花生每盆荚果产 量分别降低了 43. 2%、32. 9%、40.2%和47. 3%。
这三种酚酸类物质的累积与连作花生根际土壤微生物群落结构的变化相关,是花生连作障碍产生的可能因素之一。
关键词:花生;酚酸;连作障碍;根际;微生物;产量中图分类号:S565.2 文献标识码:A文章编号:1007 -9084(2018)01 -0101 -09Effects of three phenolic acid allelochemicals on rhizosphere soilmicrobes and pod yield of peanut( Arachis hypogaea L.)LIU Ping1,2 ,ZHA0 Hai - jun3, LI Qing - kai1,4 , LIN Hai - tao1,2 , SHEN Yu - wen1,2 , WAN Shu - bo3,5 **(1. Institute of Agricultural Resources and Environment,Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100 , China;2. Key Laboratory of A gro — Environment in Huang — Huai — Hai Plain, Ministry of A griculture, Jinan 250100, China;3. Shandong Academy of Agricultural Sciences , Jinan 250100 , China;4. College of A gronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 41012S , China;5. Shandong Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Ecology and Physiology, Jinan 250100, China)Abstract:In order to further explore the mechanism of continuous cropping obstacle of peanut (Arachis hypogaea L. ) , effects of different concentrations of cinnamic acid, phthalic acid, p - hydroxybenzoic acid, and their mixture on peanut rhizosphere soil microbes at flowering period, early podding, end of podding stages and peanut yield were studied by using the method of exogenous add. The study results showed that at each growth period, compared with the control, all treatments decreased the quantities of peanut rhizosphere soil bacteria and actinomy- cetes, microbial biomass carbon and nitrogen content, respiration intensity, and increased the quantity of fungi. The allelopathy increased gradually with the increase of concentration, and the allelopathy of the mixture of the three phenolic acids was the strongest. The allelopathy of on soil fungi quantity strengthened, while weakened on收稿日期=2017-09 ~01基金项目:山东省自然科学基金项目(ZR2014YL025);国家科技支撑计划项目(2014BAD11B04);现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS -13);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2016A05)作者简介:刘苹(1978 -),女,山东泰安人,副研究员,博士,主要从事农业生态学研究* 通讯作者:万书波,研究员,E- mail:wansbsaas@102中国油料作物学报2018,40(1)the other indices with the prolonged treatment.All treatments decreased peanut production significantly(P <0.01 ).The higher the concentration,the greater the reduction in peanut production.The highest concentration treatment of90m g •kg-1dry s o i l i n i t i a l content for cinnamic acid,phthalic acid,p - hydroxybenzoic acid,and their mixture reduced the peanut pod yield per pot by43.2%N32. 9%N40. 2%and47. 3%respectively.The accumulation of these three phenolic acids correlated with the alteration of s o i l microbial community structure,which was one of the possible reasons for peanut continuous cropping obstacle.Key words:peanut;phenolic acid;continuous cropping obstacle;rhizosphere;microbe;yield.花生(Arac/iis Ziypogaea L.)是我国重要的油料 作物和经济作物,由于我国土地资源短缺和花生产 区的相对集中,加之种植习惯、环境条件和种植效益 等因素的综合影响,常常多年大规模连续种植[1]。
酚类物质的化感作用的机制
基苯甲酸和阿魏酸等 15 种水溶性酚酸都能够对其幼 苗产生自毒作用,具体表现为显著降低了幼苗根中葡 糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶等多种酶的含量,影 响了多种代谢途径,如降低了对 NH4+等离子的吸收, 抑制根中柱和皮层的生长。拉关木的细枝和树皮中的 酚酸化合物能够抑制多种蛋白质激酶的活性。
2016 年第 15 期
综合 论坛
本文 DOI:10.16675/ki.cபைடு நூலகம்14-1065/f.2016.15.057
酚类物质的化感作用的机制
□ 段罕慧
(福建农业职业技术学院园艺园林系 福建 福州 360007)
摘 要:在有限的环境资源下,植物为了提高自身的竞争能力,常常会通过释放化感物质来抑制周围其他植物生长。酚
影响基因表达和蛋白质的合成。研究表明,芒果 中总酚含量的增加促进了体内多酚氧化酶和过氧化 物酶基因的表达。邻羟基苯甲酸对敏感型杉木无性系 基因表达呈现抑制效应;对忍耐型杉木无性系的 DNA 和 RNA 合成分别有不同的影响。研究表明,在 浓度为 10滋mol·L-1 的阿魏酸能够降低莴苣幼苗的亮 氨酸组入速率,高浓度的香豆素和阿魏酸则抑制了幼 苗中蛋白质的合成。
酚酸通过植物根系分泌、残体分解进入土壤,改 变土壤理化性质,进而对不同微生物的活性产生不同 影响,改变植物的根系环境。Blum[3]发现土壤中酚酸 的种类和浓度能够影响微生物的分布类群。有研究证 明,水溶性酚酸类化合物都对苏丹草原生丛枝菌根真 菌群落的繁殖定居产生明显抑制作用。
参考文献:
[1]Yu,J.Q.,Matsui,Y.Effects of root exudates of cucumber (Cucumis sativus) and allelochemicals on ion uptake by cucumber seedlings[J].Journal of Chemical Ecology, 1997,23(3):817-827. [2]Hejl,A.M.,Koster,K.L.The allelochemical sorgoleone inhibits root H +-ATPase and water uptake [J]. Journal of chemical ecology,2004,30(11):2181-2191. [3]Blum,U.,Shafer,S.R.Microbial populations and phenolic acids in soil [J].Soil Biology and Biochemistry, 1988, 20 (6): 793-800.
南京地区3种常见地被植物的化感作用
南京地区3种常见地被植物的化感作用闫娜;李玉萍;龚雪梅【摘要】试验采用室内生物测定法,选取3种地被植物白三叶(Trifolium repens)、红花酢浆草(Oxalis corymbosa)和马蹄金(Dichondra repens),研究其不同浓度地上部分水浸提液分别对青菜(Brassica chinensis)、萝卜(Raphanus sativus)种子萌发和幼苗生长的化感作用.结果表明,3种地被植物地上部分水浸提液对青菜、萝卜种子萌发和幼苗生长有显著影响,且青菜和萝卜对供体植物水浸提液的敏感程度不同.3种地被植物对青菜的化感效应强弱顺序为马蹄金>白三叶>红花酢浆草,而对萝卜的化感效应强弱顺序为白三叶>红花酢浆草>马蹄金.【期刊名称】《金陵科技学院学报》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】6页(P78-83)【关键词】地被植物;水浸提液;发芽率;化感作用【作者】闫娜;李玉萍;龚雪梅【作者单位】金陵科技学院园艺园林学院,江苏南京210038;金陵科技学院园艺园林学院,江苏南京210038;阜阳职业技术学院生化工程系,安徽阜阳236031【正文语种】中文【中图分类】Q945地被植物是指株丛较为低矮、紧密(株高50 cm以下),为避免杂草孳生而用于覆盖园林地面的植物[1]。
化感作用,是指植物(含微生物)通过释放化学物质到环境中而对其它植物产生直接或间接的有害或有益作用[2- 3]。
植物化感物质可以通过根系分泌、植株腐解、挥发以及雨雾淋溶等4种途径进入环境[4]。
植株地上部分浸提液与地下部分提取物相比,对周围的植物和微生物的抑制作用更大[5]。
化感物质对植物种子萌发的影响被多数学者作为本领域的重要方面而进行研究[6]。
本试验选取南京地区较为常见的3种地被植物作为供体植物,受体植物选取发芽率高、发芽整齐、发芽时间短的作物,研究供体植物的地上部水浸提液,对受体植物种子萌发、幼苗生长特性的影响,并利用化感效应指数(RI)综合评价3种地被植物的化感效应及其差异。
植物化感作用在农田杂草防除中的应用
植物化感作用在农田杂草防除中的应用农田杂草是农业生产中的重要问题之一,给农业生产造成巨大损失,长期使用除草剂不仅污染环境,而且杂草易产生抗药性。
具有化感作用的植物可以通过向环境中释放化感物质并与杂草竞争生存环境,进而对杂草种子的萌发和生长产生抑制作用。
利用化感作用控制杂草不会带来诸如农药残留等的环境问题,所以利用化感作用控制田间杂草是一种具有潜力的可持续发展农业的杂草控制措施。
一、化感作用的基本定义植物化感作用(Allelopathy)的概念是Molisch在1937年首先提出,并定义为:所有类型植物(含微生物)之间生物化学物质的相互作用,这种相互作用包括有害和有益两个方面。
除此之外,Molisch对植物化感作用研究的具体内容未能作进一步的阐明。
20世纪70年代中期,Rice根据Molisch的原始定义和植物化感作用近40年的研究成果,将植物化感作用定义为:植物(含微生物)通过释放化学物质到环境中而产生对其他植物直接或间接的有害作用。
这一定义首次阐明植物化感作用的本质是植物通过向体外释放化学物质而影响邻近植物。
随后,植物化感作用的研究十分活跃,取得了许多成果。
发现植物释放的化学物质对植物是有害的,但在许多情况下也是有益的。
同时,在农林业生产实践和研究中,陆续发现许多作物的连作障碍和人工林的衰退是因为作物或林木释放的化学物质对自身毒害的结果,从而揭示了植物化感作用可在种间进行,也可以在种内进行。
20世纪80年代中期,Rice将有益的作用和自毒作用补充到植物化感作用的定义中。
从此,Rice关于植物化感作用的定义被普遍接受。
植物化感作用的媒体是化学物质,被称为“化感物质”(Alle lochemical)。
孔垂华提到的Allelochemical是指植物所产生的影响其他生物生长、行为和种群生物学的化学物质,不仅包括植物间的化学作用物质,也包括植物和动物间的化学作用物质,而且这些化学物质并没有被要求必须进入环境,也可以在体内进行。
党参(Codonopsispilosula)化感作用研究
西北师范大学硕士学位论文党参(Codonopsispilosula)化感作用研究姓名:郭鹏辉申请学位级别:硕士专业:植物学指导教师:赵庆芳2008-05要摘 要化感作用普遍存在于自然界,对其深入研究将有利于复合系统中植物配置、耕作制度和栽培措施的科学化,在植物间加强促进作用,降低抑制作用,促进生物多样性和农业可持续发展。
党参[Codonopsis pilosula (Franch) Nannf]为桔梗科党参属植物,为著名地道中药材,补益要药,含有多种人体必需的氨基酸、微量元素、多糖等,而且有较高的营养价值和保健功能,尤其能增强机体免疫力,提高人体抗病能力。
然而党参在栽培过程中忌连作,连作使党参的产量下降,质量降低,根系的病虫害加重,其中部分原因可能是由化感作用引起的。
目前,对党参的研究主要集中在其化学成分分析和药理学研究方面,而对党参化感作用的研究还未见报道,为此,本文选取甘肃省定西大面积种植和栽培的党参为供体材料,以当地种植的5种农作物为受体,采用植物化感作用的研究方法,研究了党参化感作用的强弱,并验证了其自毒作用的存在,旨在揭示党参禁忌连作的主要原因,建立合理的党参种植栽培制度,为党参的优化栽培和产量质量的提高提供一定的理论依据。
主要研究结果如下:1.从实验地广为栽培的四种中草药(黄芪、党参、甘草、黄芩)中筛选出了化感活性较强的党参作为研究材料,结果表明,不同供体的化感作用强度不同,即使是同一供体对不同受体的化感效应表现出了物种特异性。
2.经不同浓度(0.2gFW/ml、0.15gFW/ml、0.1gFW/ml、0.05gFW/ml)的供体水浸液处理后,5种作物的化感效应,无论是在物种水平(M3),还是在种子萌发期(M2),除黄瓜(M3=-0.157,M2=0.024)之外,其余四种作物均为浓度依赖型,因此黄瓜可作为党参栽培中轮作的一种作物。
3. 5种受体作物种子萌发和幼苗生长均不同程度受到党参水浸液的化感抑制作用,它们对党参化感作用的敏感性从强到弱依次为白菜>玉米>小麦>萝卜>黄瓜。
杉树林下土壤酚类物质对三七的化感作用
杉树林下土壤酚类物质对三七的化感作用作者:张义杰陆仁窗李天尧叶辰范黎明杨敏黄惠川刘屹湘何霞红朱书生来源:《南方农业学报》2021年第08期摘要:【目的】明確杉树林下三七根系生长不良的原因,为林下三七种植过程中土壤的选择提供理论依据。
【方法】以杉树林下三七生长正常区域的土壤为对照,测定生长不正常区域的土壤的电导率、pH和酚类化感物质及三七根系生长指标(须根数量、主根长度、鲜重和干重);采用滤纸片法,研究不同浓度酚类物质(1、5、10、15、20和30 mg/L)对三七根系活力和相对电导率的影响,以及对生菜根系生长的抑制作用。
【结果】三七生长不正常区域的土壤显著降低三七的须根数量、主根长度和根系的鲜重与干重(P<0.05,下同)。
三七生长不正常区域的土壤pH显著降低,土壤电导率显著升高,对羟基苯甲酸、香草醛、丁香酸、阿魏酸和香草酸含量升高,且能显著抑制化感指示植物生菜根系的生长。
相关分析结果显示,三七的须根数量、鲜重和干重均与土壤pH呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,与土壤电导率呈显著或极显著负相关;土壤中对羟基苯甲酸和香草酸含量与三七的鲜重和干重呈显著负相关。
相比CK,当丁香酸、阿魏酸、香草酸及混配的浓度介于5~30 mg/L时,根系活力显著降低,当香草醛、丁香酸和阿魏酸的浓度达15 mg/L时,根系溶液的相对电导率显著升高。
【结论】杉树林下土壤pH的降低和酚类化感物质的累积会对三七生长产生不利影响。
关键词:杉树;三七;酚类物质;化感作用中图分类号:S567.236 文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)08-2096-10Allelopathy effect of phenols in the soil from Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook on the growth of Panax notoginsengZHANG Yi-jie1, LU Ren-chuang1, LI Tian-yao1,2,YE Chen1, FAN Li-ming1,YANG Min1,HUANG Hui-chuan1, LIU Yi-xiang1, HE Xia-hong1,3, ZHU Shu-sheng1*(1College of Plant Protection,Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 2Yunnan University,Kunming 650091, China; 3Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)Abstract:【Objective】To reveal the reasons of unhealthy growth of Panax notoginseng root under the forest of Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook, and provide a theoretical basis for soil selection in the process of planting P. notoginseng. 【Method】The soil electrical conductivity (EC),pH and phenols allelopathic substances and the growth index of P. notoginseng root (number of fibrous roots, length of main roots, fresh weight and dry weight) in unhealthy growth area were measured,and healthygrowth area treatment control. The effects of different concentrations of phenols (1,5,10,15, 20,30 mg/L) on root activity and relative conductivity of tissue extracts of P. notoginseng were studied by using filter The number of fibrous roots, length of main roots, the fresh and dry weight of root system of P. notoginseng decreased significantly in unhealthy growth soil(P<0.05, the same below). The pH value of the soil in the unhealthy growth area of P. notoginseng was significantly decreased,but the EC value was significantly increased, and the content of phenols (p-hydroxybenzoic acid, vanillin, syringic acid, ferulic acid and vanillic acid)wasincreased. The root growth of lettuce in unhealthy soil was significantly inhibited. Pearson correlation analysis showed that the number of fibrous roots, fresh weight and dry weight of P. notoginseng were significantly or extremely(P<0.01, the same below) positively correlated with soil pH but significantly or extremely negatively correlated with EC values. The contents of p-hydroxybenzoic acid and vanillic acid in soil were significantlynegatively correlated with fresh weight and dry weight of P. notoginseng. Compared with CK, when the concentrations of syringic acid, ferulic acid, vanillic acid and the mixture were between 5 and 30 mg/L, the root activity decreased significantly. When the concentrations of vanillin, syringic acid and ferulic acid reached 15 mg/L, the relative conductivity of root solution increased significantly. 【Conclusion】The decrease of soil pH and accumulation of phenolic allelochemicals under the forest of C. lanceolata have the adverse effects on the growth of P. notoginseng.Key words: Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook; Panax notoginseng; phenols; allelopathyFoundation item: National Key Research and Development Program of China(2017YFC1702502); Yunnan Green Food International Cooperation Research Center Project (2019ZG00901-02); Yunnan Academician Workstation Project of Chinese Academy of Engineering in Yunnan(2018IC063)0 引言【研究意义】三七是我国的大宗中药材之一,具有重要的药用价值和经济效益。
水稻化感作用及其根际微生物学特性的研究进展_PPT幻灯片
水稻化感物质使细胞膜通透性变大,影响杂草对营 养物质的吸收。酚酸类化感物质能有效抑制受体植 物根部吸收矿质元素和水分,并能使细胞质膜去极 化,改变质膜透性,使大量离子外渗。
(5)降低杂草的呼吸作用
化感物质能干扰呼吸链的电子传递和ATP合成,从而 改变受体杂草的呼吸作用。水稻化感物质通过抑制 ATP酶活性,使细胞呼吸速率降低。肉桂酸及其衍生 物能有效抑制ATP酶活性,从而影响杂草的呼吸作用。 在低浓度时,某些萜类物质就能干扰杂草的呼吸作用 和ATP合成。
汇报内容
1、引言 2、水稻化感物质及作用
3、水稻化感物质的抑草机理
4、逆境胁迫下水稻化感作用 5、化感水稻的根际微生物学特性 6、展望
“民以食为
近年来,我国水稻播种面积约占粮食作物的27.5%,水稻单 产比粮食作物平均单产高35.7%,水稻产量占粮食总产的37.3% 以上。水稻是我国单产最高、总产最多的粮食作物。其中,南 方水稻种植最多。
水稻化感作用是由多基因控制的数量遗传性状,易受各种环境 因素的影响,如温度、湿度、光照、水分、营养条件及病虫害 等。当受到环境胁迫时,化感水稻会调节相关基因表达,增加 化感物质的合成和释放,抑制周围其它植物的生长,增强其对 养分、水分等的相对竞争能力,从而提高抗逆性。
有研究表明,在营养物质胁迫下,化感水稻会显著增强其化感 作用。
熊君等研究表明,化感水稻在水分胁迫下的化感作用增强会明显增加 特 异微生物(黏细菌)的种群和数量; Wang和Wu等也证实在逆境胁迫下,化感水稻根际土壤微生物黏细菌种群 确实明显增多,且其根际土壤中存在显著上调表达的黏细菌特异蛋白。
林瑞余等研究发现,化感水稻根际土壤微生物量碳、呼吸强度、微生物总 量都显著高于非化感水稻;
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w e r e m i x e d a s t o t a l p h e n o l i c c o m p o u n d s ( T P) . P - C o u ma r i c a c i d ,w h i c h w a s 6 o % ~7 0 % i n T P ,w a s a l s o d i s s o l v e d i n t o
焦晓 林 ,杨 家学 ,高微微
( 中国 医学科学院 北京 协和 医学院 药用植物研究所 ,北京 1 0 0 1 9 3 )
[ 摘要 】 目的 :探 讨种植过西洋参 的老参地 土壤 中积累的酚酸类化感物质对其他作物 的影 响 ,为选择 合适 的后 茬作 物提供依据 。方法 :以田间实测 的酚酸种类和含量为依 据 ,对 比老参 地土壤 中 9种 混合 酚酸 ( 总酚 酸) 对 小麦 、 玉米 、萝 卜、紫花苜蓿 4种作物种胚萌发及生 长的作用 ,并 与其 中含量最 高的 p . 香 豆酸进行 比较 。结果 :总酚酸在
2 0 1 5年 5月 第 l 7卷
第 5期
中国现代中药
Mo d e m C h i n e s e Me d i c i n e
Ma y 2 0 1 5 V o 1 . 1 7 N o . 5
・
中药农 业 ・
老 参 地 土 壤 中ห้องสมุดไป่ตู้的酚 酸 类 化 合 物对 4种 作 物 的化 感 作 用 △
s o l u t i o n a t 0 . 0 1 6 ~1 . 6 mg ・ mL_ 。 . T h e e fe c t s o f T P nd a P - c o u ma ic r a c i d o n t h e e mb r y o g e r mi n a t i o n nd a ro g th w o f f o u r c r o p s . i n c l u d i n g wh e a t ,ma i z e,r a d i s h a n d a l f a l f a we r e me a s u r e d . Re s u l t s: T P r e d u c e d t h e g e r mi n a t i o n r a t e s o f w h e a t a n d a l f lf a a b u t
Al l e l o p a t h i c E fe c t s o f P h e n o l i c Co mp o u n d s f r o m Am e r i c a n Gi n s e n g Cu l t i v a t e d S o i l o n F o u r Cr o p s
J I AO Xi a o l i n, YANG J i a x u e ,G AO We i we i
( I n s t i t u t e o f Me d i c i n a l P l a n t D e v e l o p m e n t ,C h i n e s e A c a d e m y f o Me d i c a l S c i e n c e s a n d
玉米 胚根的毒力低于 p ・ 香豆酸 ,而对紫花苜蓿胚根 、萝 卜 胚 芽的毒力 高于 p 一 香豆 酸。结论 :老参 地土壤 中存 在 的酚
酸类 化合物对萝 卜 、紫花苜蓿等 直根 系作 物毒力较强 ,对小麦 、玉米毒性 相对较弱 ,轮作 应优先 考虑禾本 科须根 系
作 物。
[ 关键词 ] 老参地 ;总酚酸 ;p - 香豆 酸 ;后茬作 物 ;化 感作用
接 近老参 地 田间浓度 的实验浓度 下( 0 . 5 5— 2 . 2 m g ・ m L ) ,仅对小麦 、紫花苜蓿 的发芽率 有弱 的抑 制作 用 ,对其他
作物 均无 影响 ( P>0 . 0 5 ) ;对 4种作 物 的胚 根 、胚 芽 的生长 均有 抑制 作用 ,2 . 2 mg ・ m L 浓度 下分 别 比对 照 降低 6 2 %~ 9 2 % 、2 7 %~ 5 8 %( P< 0 . 0 5 ) 。根据 I c 值 ,总酚酸对 4种作 物胚 根的毒力依次为 :紫花苜蓿 >萝 卜> 玉米 > 小麦 ;对 胚芽的毒力依次为 :萝 卜>紫花 苜蓿 >小麦 >玉米 。对 比总酚酸 与 p - 香豆 酸的毒力发 现 ,总酚 酸对萝 卜和