水稻化感作用及其根际微生物学特性的研究进展
化感水稻抑草作用的根际生物学特性与研究展望
化 感 水 稻 抑 草 作 用 的根 际生 物 学特 性 与研 究展 望
林 文雄
福建 农林 大学农业 生态 研究所 ， 福建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ ２
摘 要 ：当前 水稻 化感作 用研 究 主要集 中在其 遗传 生理 与分 子生 态特性 和水 稻化感 物质 的分 离鉴定 及其 抑草作 用 的
ＬＩ Ｎ Ｗｅ ｎ— Ｘｉ ｏｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｏ ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｆ ￣ｉ ｎ ａ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｆ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ ５ ０ ０ ０ ２ ， Ｃ ｈ ｍａ
合效 应 ，并 由此产生 了水稻 化感抑 草现象 。 因此 ，深 入研究 这一根 际生 物学 过程对 于最终 揭示 水稻化感 作用 机制有 着
极其 重要 的理论 与实 际意义 。
关键 词 ：化感 作用 ；根 际生物学 特性 ；水稻 ；特 异微生 物
Ｒｈｉ ｚ Ｏ ｂｉ Ｏ ｌ Ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ａｌ ｌ ｅ ｌ ｏ ｐａ ｔ ｈｉ ｃ Ｒｉ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｓｕｐ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗｅ ｅ ｄｓ ａ ｎｄ Ｉ ｔ ｓ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐｒ ｏ ｓ ｐｅ ｃ ｔ
根 际生物学 过程 与机制 两方 面 。水 稻化 感作用 是个 可遗传 的数 量性状 ，控 制该性 状 的 Ｑ Ｔ Ｌ主要 定位 在第 ２ 、第 ３ 、
第 ８ 、第 ９和第 １ ０染 色体上 ，并存 在显 著 的 ＱＴ Ｌ 上位性 作用及 其 与环境 的互作 效应 ，但未 见控制 化感作 用性状 的 Ｑ Ｔ Ｌ 遗传信 息与何 种化感 物质 的产 生紧密 相关 的研究 报道 。从 现有水 稻化感 物质 的分离 鉴定结 果看 ，水稻 化感物 质 可分为 三大类 ，即酚酸类 、萜类 和黄酮类 物质 。这 三类 物质对 靶标 植物 （ 稗草） 均有抑 制作 用，但 酚酸类 物质起 化感 抑 草 作用 的有效 浓度 较另 两类物 质 的高，且 从土 壤 中检 测到 的浓度 比室 内测定 的化感 抑草作 用有 效浓 度低得 多 。因此 ． 酚 酸类 物质是 否是一 类化感 物质 经常 遭到一 些学 者的质 疑 。 然 而，也 有研 究结果 表 明，逆境 引起 的水稻 化感作 用潜力 增 强与其 合成 酚酸类 物质 的基 因表达 增强 以及所 合成 的该类 物质 分泌 释放 到根 际土壤 中的量增 多有 关 。当抑制 化感 水 稻的 Ｐ Ａ Ｌ ， ２ 一 Ｊ基 因表达后 ，其酚 酸类 物质含 量降低 ，根 际微生 物数 量也 随之减少 ，其 中黏细 菌属 的细菌 丰度 明显降 低 ，化感 抑草 效果下 降，因而认为 在 田间条件 下化感 水稻 Ｐ Ａ Ｌ 一 ２ 一 』基 因调控 其酚 酸类物质 合成 ，经根 系分 泌进入根 际 土壤 后 引起 根际 特异微 生物 的趋 化性 聚集 ，在 这一 过程 中，释放 的根 系分 泌物 可能 被土 壤 中存 在 的多样 性微 生物 所 降解 ，从 而 降低 其在 土壤 中 的浓度 ，但 正是 通 过土壤 微 生物 的降 解 与转化 作 用，引发 了化 感物 质与 根 际微生 物 的藕
水稻根际氮转化特征及微生物生态研究
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根际产生的 CH4和 N2O 均显著 高于非根际
结论：
（1）在氮素受限的条件下，微生物生长受到抑制，根根际微生物优先利用可利用氮源满足 自身生长，水稻根系吸收利用氮素作为营养源，说明水稻对氮的竞争能力决定了微生物的 生长。 （2）根际甲烷和氧化亚氮排放量显著高于非根际，甲烷排放主要由化学氧化产生；氧化亚 氮则很可能来自于根际强烈的硝化作用。 （3）根际无法检测到 NH4+，但 NO3-含量显著高于非根际，表明根际硝化作用消耗NH4+产 生NO3-，同时水稻根系吸收 NH4+，根际主要发生硝化作用，而非根际主要发生反硝化作用
水稻根际氮转化特征及微生物生态研 究
目录
研 究 背 景
研 究 意 义
技 术 路 线
实 验
根际是生物圈最为复杂且重要的“微生态热区”之一，
生物植物-土壤-微生系统中，微生物生物量和营养元素的迅速运转，以及植物-土
壤-微生系统的相互作用，其中根际微生物起着关键的作用。 几乎所有的有机体都需要利用氮元素作为营养，氮是植物的初始限制营养元素， 植物与微生物之间存在强烈的竞争关系。
可溶性有机碳（DOC），土壤微生物生物量碳 （Cmic），土壤微生物生物量氮（Nmic），及 土壤溶液中的NH4+，NO3-， Fe2+，溶解性有机 氮（DON），
1.水稻根际微生物丰度及对 CH4和 N2O 排放的影响
根际中的NH4+，DON低于非根 际，但是根际土壤中的NO3-浓度 显著高于非根际。 根际中因为根系分泌作用其 DOC 含量显著高于非根际，微生 物生物量C 没有显著性差异，但 是在非根际土壤中，微生物生物 量氮显著高于根际。
3.水稻根际微生物丰度及群落结构多样性对外源氮素的响应
水稻化感作用综述
水稻化感作用研究进展摘要：综述了近年来国际上研究水稻化感作用的新进展，主要对水稻化感现象发现、化感生物检测、化感物质分离和鉴定、化感种质资源等方面的研究进行了系统的综合论述。
关键词：水稻；化感作用；综述Advance of Research on Allelopathy in RiceAbstract:This article reviewed the recent advances in the investigation of rice allelopathy. Allelopathy of rice is a new area in rice related research and plays an important role in weed management.This paper gave a review on this hot point of rice allelopathy research，including alleopathic rice finding,allelopathic rice germplasm screening,allelochemicals searching,and allelopathic cultivar breeding.Some problems in allelopathy research and the priorities of allelopathy developing in China were discussed also.Key words:rice；allelopathy；review.化感作用(Allelopathy)是近十年来逐步受到世界各国科学家重视的一个新的研究领域，它主要是指一个活体植物(供体植物)通过地上部分茎叶挥发、茎叶淋溶、根系分泌等途径向环境中释放一些化学物质，从而影响周围植物(受体植物)的生长和发育［1］。
农业生态系统中水稻根际微生物的种类及其功能研究
农业生态系统中水稻根际微生物的种类及其功能研究近年来，随着人们对生态环境的重视和对农业可持续发展的追求，研究水稻根际微生物在农业生态系统中的作用逐渐成为了热门话题。
水稻根际微生物是指与水稻根部紧密接触并生活在其中的微生物，包括细菌、真菌、古菌、放线菌等。
它们与水稻植株之间存在着复杂的相互关系，能够对提高水稻生长和产量、改善水稻品质、促进土壤健康等方面发挥重要作用。
一、水稻根际微生物的种类及其多样性水稻根际微生物的多样性极高，在水稻生长周期不同的时期和不同地理位置中，其种类和数量也会有所变化。
以细菌为例，在水稻根际中已经发现了近900种不同的细菌，涉及革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌等多个类别。
而真菌、古菌等微生物的种类也同样繁多。
水稻根际微生物种类的多样性有多种原因，其中包括土壤地理位置、气候条件、植物品种等。
同时，也与水稻在整个生长过程中所具有的高放化和活性有关，因此比其它农作物的根际微生物种类更为丰富。
二、水稻根际微生物的功能及其研究进展1. 促进植物生长和发育水稻根际微生物中存在着多种有益细菌和真菌，它们能够与水稻形成互惠互利的共生关系，在过程中产生激素、抗病物质等。
同时，有利菌也能够在根际中摄取水分及养分，帮助水稻更好地吸收养分和水分，从而促进水稻生长发育。
2. 提高水稻的抗旱能力研究发现，水稻根际微生物与植物根系合作作用，能够帮助植物更好地调节光合作用、利用养分等，从而提高其对干旱的适应能力。
3. 促进土壤健康水稻根际微生物在农业生态系统中也是一种重要的生物保健益菌。
水稻根际微生物有利菌群优越，能够抑制土壤病原菌的生长，增强土壤抗病性，提高土壤质量，从而实现可持续农业生产。
4. 提高水稻品质水稻根际微生物也有助于提高水稻的品质。
研究发现，与水稻根际微生物共生的真菌，如接合菌属（Gluconacetobacter）等，能够促进水稻、产量增加同时，还能增加水稻中淀粉的含量，达到优质、高产的效果。
不同水分条件下化感水稻根际功能微生物研究的开题报告
不同水分条件下化感水稻根际功能微生物研究的开
题报告
标题：不同水分条件下化感水稻根际功能微生物研究
背景：化感水稻是指通过利用根际微生物与水稻植株发生共生关系
的方式，促进水稻的生长和减少有机农药使用。
根际微生物的种类和数
量受到周围环境的影响，而水分是根际微生物群落的重要因素之一。
研究对象及方法：本研究将选取3个具有代表性的水分条件（干旱、适宜、过湿）进行研究，以普通水稻为研究对象。
利用高通量测序技术
对水稻根际土壤中的微生物进行分析，分别比较不同水分条件下根际微
生物的群落结构、多样性和功能丰富度，进一步明确根际微生物及其代
谢产物对水稻干旱耐受性的影响，以及有机农药覆盖对化感水稻根际微
生物群落的影响。
预期结果：本研究将探究不同水分条件下水稻根际微生物群落的变
化趋势，并结合代谢物分析，探究根际微生物和化感水稻的作用机制。
进一步了解不同水分条件下水稻根际微生物功能的丰富度及其与水分的
关系，为优化化感水稻管理模式提供科学依据。
研究意义：本研究将为深入研究化感水稻的作用机制及其管理提供
理论支持，同时为农业生产提供可行性技术手段。
水稻化感作用研究的新进展
摘
要： 对近年来 水稻化感作用研究的新 进展 ， 包括化 感作用的生 物测试 技术 、 化感物 质的分离 和鉴定 、 化感作用
ห้องสมุดไป่ตู้
机理、 化感作用的遗传及其分子生物学研究进行综合出述和评价。井对今后水稻化感作用的研究提出建议。
关键词 ： 化感作用 ； 水稻 ； 新进 展 中圉分粪号 ：５ １ ￥ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｎｅ ｖ ｎ ｅ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ａｌ ｌ ｐ ｔ ｙ ｉ ｃ （ ｙ ａ ｓ ｔｖ ） ｗ Ａｄ ａ ｃ ｆ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌ ｏ ａ ｈ ｎ Ｒｉ ｅ Ｏｒ ｚ ａ ｉａ Ｌ． ｅ ＨＥ Ｈｕ ａ—ｑ ｎ． ｉ ＤＯＮＧ ａ ｇ—ｈ ｎ ＬＩ ＮＧ —ｙ ａ ＬＩ Ｓ ｕ—ｗｅ ＬＩ Ｗ ｅ Ｚｈ ｎ ａ ｇ， Ａ Ｙｉ ｕ ｎ． Ｎ ｈ ｎ． Ｎ ｎ—ｘ ｏ ｇ ｉｎ
维普资讯
第２卷 期 ３ 第２
文 章 编号 ０ ２５ ２ ０ ） ２ ０４ ～ ０ １０ —０ ７ （０ ２ ０ １０ ４ ０
农 业现 代 化 研 究
垒
Ｍ ［ｒ ２ ２ １． ００
水 稻 化 感作 用研 究 的新 进 展
何 华 勤 ， 章杭 ， 义 元 ， 树 文 ， 文雄 董 梁 林 林
Ｋｅｙ ｗｏ ｄｓ｛ Ｉｌ ａｔ ｒ ａｌｅｏｐ ｈｙ； ｉｅ； ｄｗｌｃ ｒｃ ａ ｎｅ
利用植物的化感作用控制农 田杂草技术被视为
２ １世纪 发展 可持续农业 的生 物工 程技术之 一 。 植物 的化感 作用 （ ｌｏ ａｈ ） Ａｌｌｐ ｔｙ 是指 一种 活体植物 （ ｅ 供体 ）
（ ｊ ｎ Ａｇｉｕ ｎ ｏ ｅｔｙ Ｕｎｖ ｉ Ｆ ｚ ｏ ５ ０ ２， ｉａ） Ｆｕｉ ｒｃ ｈｕ ｅａ ｄ Ｆ ｒｓ ｒ ｉｅｓｔ ｕ ｈ ｕ ３ ０ ０ Ｃｈｎ ｏ ｒ ｒ ｙ，
水稻化感作用的机制与应用的研究进展
植 物化感 作用 （ ｌ ｌ ａ ｙ 又称 他 感 作 用 ， 株 Ａｌｏ ｔ ， ｅｐ ｈ 异 克生 ， 生相 克 ） 相 是植 物在 生 长 发 育过 程 中 ， 过 排 通 出体外 的次生 代谢产 物 ， 变其 周 围的微 生 态环 境 ， 改 从 而 导致 同一 生境 中植 物 与植 物 （ 以及微 生 物 ） 之间 相互 抑制 、 排斥 或促 进 的 自然 现象 Ｌ ， 有 化感 作用 １具 ］ 的物 质称 为 化 感 物 质 （ ｌ ｌ ｈｍ ｃ１ 。 当化 感 物质 Ａｌｏ ｅ ｉ ） ｅｃ ａ 释放 到环 境 时 ， 同 种或 不 同种 的植 物 群 落 中相 同 对 等级 的植 物或 不 同水 平 的植 物 、 同时 期 生 长 的或 晚 期 生长 的植 物 产生抑 制或 刺激植 物 生长 的作 用 。广 义 的化 感作 用还 包 括 植 物对 周 围微 生 物 的作 用 ， 以 及 由于植 物 残株 的腐解 而带来 的一 系列影 响 Ｅ 。 ２ ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ Ｒｉｅ ｉ ａ ｍａｎ ｆｏ ｓｕ ｆｉ ｕ ｏ ｎ ｒ ． Ｉ ｔｋ ｓｍｏ ｅ ａ ｄ ｍｏｅ ａｔｎｉｎ ｎ ｔ ｅ ａｌｌｐ ｔ ｙ ｂ ． ｃ ｓ ｉ ｏ ｄ ｔｆ ｎ ｏ ｒｃ ｕ ｔｙ ｔ ａ ｅ ｒ ｎ ｒ ｔ ｔ ｓ ｏ ｈ ｌｅｏ ａｈ ｅ ｅ ｏ
水稻化感作用研究进展
水稻化感作用研究进展生态系统中生物间存在各种各样的相互关系。
以此生代谢产物为媒介的化学关系逐步受到世界各国科学家的重视。
尤其是植物化感作用（Allelopathy）。
化感作用这一概念是由澳大利亚植物学家Hans Molisch 于1937年提出的，意指高等植物与微生物所排除的毒害。
后经众多科学家的发展和完善，逐步形成了目前比较公认的概念：植物通过种子萌发、茎叶挥发淋溶、根系分泌等途径向环境中释放其所产生的某些化学物质，从而影响周围植物生长、发育的现象。
前者称供体植物，后者称受体植物，这些物即为化感物质（孔垂华和胡飞，2001）。
但一直以来，化感作用的研究工作进展十分缓慢。
一是因为没有得到重视；二是分析仪器等设备不达标。
待现代分析仪器和电子计算机广泛应用后，研究工作才有里较大的进展。
而农业作为人类生存的基础，农业中的化感作用更是得到了广大科研工整理的关注。
先后不断有关于杂草、作物、中草药、蔬菜等方面的研究报道出现。
水稻作为人类最主要的粮食作物，水稻的化感作用研究又被放在了重中之重（Alexa N.Seal）。
这些研究对于农作物的间作、套作、轮作等工作制度的合理安排布局，农田杂草防控，作物病虫害的防治，减少连作障碍及植物群落演替有重要作用（阎飞等，2001）。
化感物质主要分为四大类：酚类、萜类、含氮化合物和其他次生物质，在海洋中还存在卤代次生物质等（当然还有其他次生物质）。
这些物质的主要合成途径有：从糖和脂肪代谢，经由乙酰辅酶A，甲羟戊酸和异戊基焦磷酸盐到类萜化合物；从糖和氨基酸代谢，经由莽草酸和乙酸聚乙酰途径到酚类化合物；从氨基酸到生物碱及含氮化合物。
这些次生物质通过影响植物的细胞膜，能量产生步骤和使用过程达到化感作用。
在影响过程中有两个基本点：任一化感物质对植物的作用都与浓度有关，高抑低促；任一化感物质都可能影响植物的许多新陈代谢过程和生长调节系统（孔垂华等，2001）。
作为化感物质的必要条件之一就是能够通过有效途径释放到环境中去。
化感水稻内生真菌的分离鉴定及生物学特性研究
化感⽔稻内⽣真菌的分离鉴定及⽣物学特性研究⽬录摘要 ........................................................................................................................................ I 英⽂摘要............................................................................................................................. IV ⽂献综述 . (1)1 内⽣真菌的研究概况 (1)1.1 内⽣真菌的概念 (1)1.2 内⽣真菌的⽣物多样性 (1)1.3 内⽣真菌的⽣物学功能 (2)1.3.1促进宿主植物⽣长发育 (2)1.3.2 提⾼植物对⽣物或⾮⽣物胁迫的抗性 (2)1.3.3 内⽣真菌次级代谢产物的功能 (3)1.3.4提⾼宿主植物的化感作⽤ (4)2 ⽔稻化感作⽤的研究进展 (4)2.1 化感作⽤的概念 (4)2.2 ⽔稻化感作⽤的研究内容 (4)2.3 影响化感作⽤的因素 (5)2.3.1 ⾮⽣物因素 (5)2.3.2 ⽣物因素 (5)2.4 内⽣真菌与植物化感作⽤的关系 (6)1 引⾔ (7)1.1 研究意义与理论依据 (7)1.2 本研究拟解决的问题 (7)2 材料与⽅法 (8)2.1 材料 (8)2.1.1植物样品来源 (8)2.1.2 仪器设备与试剂 (8)2.1.3 培养基 (8)2.2 实验⽅法 (9)2.2.1 ⽔稻内⽣真菌培养⽅法 (9)2.2.2 内⽣真菌的分离与纯化 (9)2.2.3 内⽣真菌的鉴定和分布 (10)2.2.4 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草⽣长影响的测定 (12)2.2.5 不同浓度的初筛内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草⽣长影响的测定 (13)2.2.6 盆栽试验对有益内⽣真菌⽣物学特性的验证 (13)2.2.7 数据分析 (13)3 结果与分析 (14)3.1 不同表⾯消毒⽅法对内⽣真菌分离的影响 (14)3.2 化感⽔稻内⽣真菌的分离与纯化 (14)3.3 化感⽔稻内⽣真菌的鉴定与分布特点 (15)3.3.1 ⽔稻内⽣真菌的鉴定 (15)3.3.2 内⽣真菌在化感⽔稻不同⽣长时期的分布特点 (18)3.3.3 内⽣真菌在化感⽔稻不同组织部位的分布特点 (20)3.4 化感⽔稻6173内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草的影响 (21)3.4.1 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草种⼦萌发的影响 (22)3.4.2 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草⽣长的影响 (23)3.4.3 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草脂肪酶活性的影响 (24)3.4.4 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草抗氧化酶活性的影响 (26)3.5 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻及稗草的影响 (28)3.5.1 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻和稗草⽣长的影响 (28)3.5.2 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻和稗草苯丙氨酸解氨酶活性的影响 (30)3.5.3 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻及稗草过氧化氢酶活性的影响 (32)3.5.4 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻及稗草过氧化物酶活性的影响 (34)3.6 塔宾曲霉及粘红酵母⽣物学效应的验证 (36)4 讨论 (40)4.1 内⽣真菌的分离纯化 (40)4.2 化感⽔稻内⽣真菌的种类 (41)4.3 内⽣真菌在化感⽔稻组织中的分布 (41)4.4 化感⽔稻6173内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草的促⽣效应 (42)4.5 塔宾曲霉和粘红酵母对⽔稻及稗草⽣长的影响 (42)5 结论 (44)参考⽂献 (45)致谢 (51)作者简介 (52)在读期间发表的学术论⽂ (52)⽂献综述1 内⽣真菌的研究概况1.1 内⽣真菌的概念“endophyte”⼀词最早主要指代内⽣植物，随后被多数研究者借⽤来特指⽲本科植物，特别是牧草中那些属于麦⾓菌科的、不引起植物病症的或种⼦携带的⼀类内⽣真菌，以便于与严格附⽣的病原真菌区分开来。
水稻根际微生物对植物生长的影响
水稻根际微生物对植物生长的影响作为人类最主要的粮食作物之一，水稻在世界各地都有广泛的种植，而水稻的生长和产量往往与根际微生物有密切关系。
根际微生物是指生长在植物根际区域的微生物群落，包括细菌、真菌、放线菌和原生质虫等。
这些微生物能够和水稻之间形成复杂的相互作用，既能促进水稻的生长，也可能阻碍水稻的发展。
本文将就水稻根际微生物与水稻生长的关系做进一步探究。
1. 根际微生物对水稻生长的促进作用1.1 有益菌的作用根际微生物中的一些细菌和可生长菌能够分解土壤中的有机物质，释放出植物生长所需的养分，如氮、磷、钾、铁等。
同时，这些微生物也能分泌激素，如生长素、赤霉素等，促进水稻的生长和发育。
例如，一些植物生长促进菌能够利用植物的根泌出物中的葡萄糖和有机酸，分解成对植物生长有利的低分子量有机物，提高水稻的生长速率和产量。
1.2 固氮菌的作用根际微生物中的一些固氮菌能够将空气中的氮气转化成植物可以利用的氮化合物，提供水稻所需氮元素的源头。
一些固氮菌还能产生细菌素，促进植物生长，异位共生固氮可以有效提高水稻的生产力，而且能减少化肥的使用，从而减少对环境的负面影响。
2. 根际微生物对水稻生长的负面影响2.1 病原微生物的作用一些病原微生物会对水稻的生长和产量造成不良影响。
例如，水稻大斑病菌、稻瘟病菌等都是根际微生物中的常见病原体，会使水稻叶片、茎秆、籽粒等部位发生病变，降低水稻的产量和品质。
2.2 竞争作用在根际微生物中，有一部分微生物与水稻之间存在着竞争关系。
例如，一些放线菌能够分泌生物学除草剂，抑制周围杂草的生长，从而减少周围杂草对水稻的竞争。
但同时，放线菌也会与水稻之间产生竞争关系，影响水稻的生长和产量。
3. 根际微生物的应用前景3.1 生物肥料的应用根据水稻的根际微生物特征，合理利用根际微生物资源，通过筛选有效菌株，研制生物肥料，投入水稻生产中，以减轻耕地环境压力，实现对其的资源高效利用，同时保证水稻高产、高效、高质。
植物化感作用对植物根际微生物的影响研究
植物化感作用对植物根际微生物的影响研究植物根际微生物是指在植物根系周围土壤中生活的微小生物，主要包括细菌、真菌、放线菌和古菌等，它们与植物根系形成了共生关系。
植物根际微生物能够促进植物生长、调节植物免疫系统、抵御病原菌的侵袭等，因此对于植物的生长和发育至关重要。
植物根际微生物主要依靠植物的根泌出物为生，其中包括多种化学物质，如碳水化合物、氨基酸、有机酸等。
这些化学物质的种类和含量取决于植物品种、生长阶段和环境条件等。
植物根泌物中的化学物质能够与根际微生物发生化感作用，即化学物质通过与微生物表面结合来促进或抑制微生物的生长和代谢。
化感作用对于植物根际微生物的生态功能和群落结构有着重要的影响。
化感作用对植物根际微生物的促进作用植物根泌物中的一些化学物质能够促进植物根际微生物的生长和代谢，从而形成一定数量和种类的微生物群落。
这些化学物质主要包括碳水化合物、氨基酸和有机酸等。
碳水化合物是植物根泌物中含量最高的一种化学物质，它能够为植物根际微生物提供碳源和能量。
一些研究表明，碳水化合物的供应能够促进根际微生物的生长和代谢，增加微生物数量和种类。
例如，玉米根系泌出的淀粉能够促进土壤中放线菌的生长，从而提高土壤中肥料的利用率。
氨基酸是另一种常见的植物根泌物成分，它们能够为微生物提供氮源和碳源。
一些研究表明，在不同的植物品种和生长阶段，植物根泌物中氨基酸的种类和含量存在较大差异。
氨基酸能够促进土壤中的细菌和真菌的生长，从而提高了微生物的群落多样性和生态功能。
有机酸是植物根泌物中含量较低的一类化学物质，但它们能够促进植物根际微生物的生长和代谢。
有机酸能够溶解土壤中的矿物质，释放出有益元素供微生物吸收利用。
此外，有机酸还能够促进细菌和放线菌的生长和代谢，从而增加微生物数量和种类。
化感作用对植物根际微生物的抑制作用植物根泌物中的一些化学物质能够抑制植物根际微生物的生长和代谢，从而影响微生物群落结构和生态功能。
这些化学物质主要包括苯酚、酚类物质和甾体化合物等。
水稻化感作用研究现状及新方向
水稻化感作用研究现状及新方向【摘要】根据水稻具有化感作用的特性，人们开展了大量相关的试验探究。
对此，本文对化感作用的研究现状进行总结和分析。
**感物质的作用原理、优势化感品系的筛选及评价以及化感物质的获取等多个角度对水稻化感的作用进行分析。
最后对水稻化感作用的探究新方向提出意见。
【关键词】水稻；化感作用；新进展Rice allelopathy research present situation and the newdirection【Abstract】According to the characteristics of allelopathy rice, people has carried out a large number of relevant test probe. To this, this paper summarizes research status of allelopathy and analysis. Conghua feeling material action principle, the advantages of feeling strain screening and evaluation as well as allelochemicals rice allelopathy in the view of obtaining such effect is analyzed. Finally, explore the new direction of rice allelopathy opinions are put forward.【Keywords】rice; Allelopathy; New progress当下，有关水稻的化感作用的试验及探究越来越受到科学家们的重视。
化工作用，它指的是一种具有生物活性的植物通过其茎叶以挥发、淋溶、分泌以及分解等多种形式对植物周围的植物的生长以及发育等产生一定的作用，致使被影响的植物发生化学及生物变化的现象。
不同化感潜力水稻根际土壤微生物生理特性分析-应用与环境生物学报
田间直播下化感水稻抑草作用与其根际土壤微生物生理特性动态分析*张奇1,2王海斌1,3李立1陈尧1李家玉1,2方长旬1,2何海斌1,2**1福建省农业生态过程与安全监控重点实验室，福建农林大学生命科学学院福州3500022作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室，福建农林大学福州3500023龙岩学院生命科学学院龙岩364012摘要为了考察化感水稻苗期根际土壤微生物生理特性动态变化，本研究在人工除草与不除草的田间种植模式下，研究了化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont苗期对田间杂草的抑制作用、根际土壤的化感潜力以及根际土壤微生物生理特性动态。
结果表明：PI312777的田间抑草率在7叶期达85.82%。
土壤－琼脂三明治法实验表明，5叶期的PI312777根际土壤对稗草抑草率显著高于3叶期，不除草处理下5叶期比3叶期增加了20.16%。
在相同叶期下，PI312777的根际土壤微生物碳量及呼吸强度、细菌数量和土壤酶（脲酶、蛋白酶和蔗糖酶）活性均远高于Lemont，且不除草处理下显著高于除草处理。
PI312777根际土壤抑草率和土壤微生物生理指标均表现为3叶期到5叶期之间的增幅最大。
研究结果表明了水稻化感作用与根际土壤微生物活动关系紧密，水稻化感物质引起土壤微生物变化。
水稻化感作用是一个植物－土壤之间的相互作用过程。
(图1 表4 参37)关键词化感水稻；化感作用；根际土壤；微生物生理特性；土壤酶活性CLC S154Dynamic analysis on weeds inhibition of allelopathic rice and microbial physiological traits of rice rhizospheric soils in field test* ZHANG Qi1,2, WANG Haibin1,3, LI Li1, CHEN Yao1, LI Jiayu1,2, FANG Changxun1,2, HE Haibin1,2**1Fujian Provincial Key Laboratory of Agroecological Processing and Safety Monitoring, College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China2Key Laboratory of Crop Ecology and Molecular Physiology (Fujian Agriculture and Forestry University), Fujian Province University, Fuzhou 35002, China3 College of Life Sciences, Longyan University, Longyan 364012,ChinaAbstractIn order to explore the dynamic change of microbial physiological traits in rhizospheric soils of allelopathic rice cultivars, weeds inhibition of allelopathic rice PI312777 and nonallelopathic rice Lemont, allelopathic potential of rice rhizospheric soils, as well as the microbial physiological traits of rice rhizospheric soils, were studied in field tests under weed-removing treatment and without weed-removing treatment. The results showed that the inhibitory rate of PI312777 at 7-leaf stage on paddy weeds was 85.82%. By Soil-Agar Sandwich method, allelopathic potential of PI312777 rhizospheric soils on barnyard grass was significant higher at 5-leaf stage than that at 3-leaf stage, and was increased by 20.16% from 3-leaf stage to 5-leaf stage under without weed-removing treatment.收稿日期Received: 接受日期Accepted:基金项目：国家自然科学基金（31370380,31070447），闽台作物特色种质创制与绿色栽培协同创新中心[闽教科(2015) 75号]项目共同资助。
水稻化感作用及其根际微生物学特性的研究进展
2、水稻化感物质及作用 植物释放的化感物质主要是 通过莽草酸途径或异戍二烯 途径产生的一些次生代谢产 物，这些物质结构比较简单， 分子量多在100-300Da之间。
低钾胁迫下，化感水稻除了酚类代谢途径关键酶 基因表达明显上调外，光合作用关键酶基因、钾 利用相关基因等的表达也会出现明显的上调。 Kim等的研究表明，化感水稻经低剂量UV-B处理 后，其合成酚类物质的关键酶基因启动提前，酶 活性峰值更高，化感作用明显增强。 徐涛等研究发现，受斜纹夜蛾伤害的水稻，其挥 发物的含量和种类比健康水稻都更高。
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。
3）培育具有化感作用的水稻新品种 通过传统育种方法或现代分子育种技术将化感抗 草性状转移到高产、优质及综合性状优良的品种 中，培育出既具有水分、养分竞争力，又具有化 感抗草作用的水稻新品种，最大限度地减少化学 除草剂的投入和对环境的污染。 4）合理的轮作、套种和间作制度 利用合理的轮作或间作制度，可以有效地利用水 稻的化感作用来控制田间杂草以及降低作物之间 的负效应，提高土地利用率，增加土壤的年产量。
农作物根际微生物的研究进展
“根际”一词最先由德国科学家LORENZ HILTNER 教授于1904年首次提出，主要用来描述“受豆科植物根系影响的土壤微环境，在微环境内微生物的数量远远高于土体”[1]。
根际是指距离植物根系几毫米宽的狭窄土壤区域，包含众多种类的微生物以及腐殖质等物质，其对农作物的生长发育具有深远的影响[2]。
根际微生物是指紧密附着根际土壤颗粒中的微生物，主要包含细菌、真菌、古生菌等。
根系分泌物广义上是指根系生长过程中释放到介质中的全部有机物质，但有时仅指通过溢泌作用进入土壤中的可溶性有机物。
植物根系分泌物能给根际微生物提供存活及生长发育的营养物质；根际微生物促进土壤中有机质的分解，同时使土壤中碳、氮、硫、磷等元素参与到农作物的不同新陈代谢中，有利于完北方农业学报2019,47(4):102~107JOURNAL OF NORTHERN AGRICULTUREdoi:10.3969/j.issn.2096-1197.2019.04.18收稿日期：2019-07-06基金项目：国家自然科学基金（31860356）；内蒙古大学博士后启动基金（5175505）；内蒙古自治区科技计划重点项目（2060402）；内蒙古自治区科技创新引导项目（KCBJ2018056）；国家重点研发计划项目（2016YFD0300305-03，2016YFD0300304-03）作者简介：方静（1996—），女，硕士研究生，研究方向为农田生态中抗逆微生物的筛选与利用。
通讯作者：路战远（1964—），男，研究员，博士，博士生导师，主要从事保护性耕作和旱作农业等方面的研究工作。
农作物根际微生物的研究进展方静1，赵小庆1，2，史功赋1，程玉臣2，张向前2，张德健1，郝楠森3，武海明4，赵玉河4，路战远1，2（1.内蒙古大学，内蒙古呼和浩特010020；2.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古呼和浩特010031；3.呼伦贝尔市农牧业机械技术推广站，内蒙古海拉尔021008；4.呼伦贝尔农垦科技发展有限责任公司特泥河试验站，内蒙古特泥河021008）摘要：根际微生物是指紧密附着根际土壤颗粒中的微生物。
作物化感作用研究进展
作物化感作用研究进展作物化感作用是指作物在受到外界逆境刺激时，通过改变其生理和生化反应来适应环境，提高其抗逆能力的一种生理反应。
近年来，随着分子生物学和生物化学等研究手段的不断发展，人们对作物化感作用的研究也取得了一系列重要进展。
以下是对其中一些重要进展的概述。
首先，研究人员发现了一系列参与作物化感作用的关键基因。
这些基因包括了调节植物生长和开花的基因、参与信号转导和调控受逆境胁迫响应的基因以及参与植物代谢和抗氧化能力的基因等。
通过对这些基因的研究，人们可以深入了解作物在化感作用中的分子机制。
其次，人们对作物化感作用的信号传导和调控网络进行了研究。
研究人员发现，植物的化感作用反应是由多个信号通路组成的复杂网络，并通过激活或抑制一系列关键的信号分子来实现的。
这些信号分子包括激素、噬菌体、代谢产物等，它们通过信号传导通路进行信息传递和调控，使作物能够适应不同的逆境环境。
另外，研究人员还发现了一些参与作物化感作用的重要调节剂和调控因子。
这些调节剂和调控因子可以通过改变植物的信号通路、基因表达等方式，来提高作物的抗逆性能。
例如，一些植物激素、氨基酸和多肽等分子可以作为调节剂来增强作物的抗旱、抗盐和抗病能力。
此外，作物化感作用与植物的生理代谢反应密切相关。
研究人员通过转录组和代谢组等高通量技术，发现在作物受到逆境胁迫时，植物会调整其生理代谢途径，改变产量和分配，以提高其逆境适应性。
这些代谢途径包括碳水化合物代谢、氮代谢、氨基酸代谢、脂类代谢、类黄酮合成和抗氧化物质的积累等。
总体而言，作物化感作用的研究进展为我们更好地理解作物逆境适应的机制提供了重要的信息。
通过对作物化感作用的深入研究，可以为改良作物品种、提高作物产量和抗逆性能提供新的思路和方法。
然而，尚有很多问题需要进一步研究和探索，例如作物化感作用与栽培环境、天气变化等外界因素的关系，以及作物化感作用的调控机制等。
希望今后的研究能够更好地揭示作物逆境适应的分子机制，为粮食安全和农业可持续发展做出更大贡献。
水稻根内共生微生物及其功能的研究
水稻根内共生微生物及其功能的研究自古以来，稻米就是中国人的主食之一，而作为稻米之母的水稻，其栽培也是整个社会生产的重要组成部分。
但是，水稻在栽培过程中会经历各种各样的生物逆境压力，如寒害、干旱、病虫害等等。
对于这些生物逆境压力，我们可以采用化学农药、肥料等方法进行防治，但是这些方法会导致经济效益下降、环境污染等问题，其对于人类和自然的危害也日益凸显。
因此，有人开始关注水稻根内共生微生物的研究。
水稻根内共生微生物，是指与水稻根系共生并相互作用的微生物群落。
这些微生物可以根据其生长方式分类为六大类：固氮菌、溶磷菌、溶钾菌、产生激素的菌、类黄素菌、抗生素菌。
这些共生微生物，能够为水稻提供一定的抗逆性，为水稻生长发挥重要作用。
其中，最为重要的共生微生物是生长在水稻根内的固氮菌。
氮是植物生长所必需的元素，而水稻的氮需求量很高，而且大部分的氮又是通过化肥添加得到的。
这样不仅浪费，而且会导致地下水和土壤大量富集硝酸盐，从而污染环境和危害健康。
而固氮菌能够将空气中的氮转化成植物可以利用的氨态氮，从而减轻了水稻对化肥的依赖性，也可以起到环境保护的作用。
除此之外，微生物共生还可以增加水稻对钾的吸收、使水稻的根系更加发达、促进植物生长等等，这些作用对水稻产量提高、荒漠化治理、生态环境保护甚至食品安全都有着重要的作用。
为了更好的利用共生微生物，我们需要不断加强其研究。
首先，需要深入挖掘微生物共生机制，这对于我们了解共生微生物的功能有重要意义。
其次，我们可以对固氮菌等共生微生物进行适宜的培养，并进行实际应用。
除此之外，在种植水稻的过程中，可以增加一些生物修复剂、土生受体和土壤调节菌等微生物，从而帮助水稻建立一个更加建造的自然生态系统。
在我国，固氮菌研究尤为重要。
因为咱们国家的大部分地区气候较为湿润，固氮菌的形成与繁殖变得极为困难。
因此，加强固氮菌研究和应用对于改善我国的农业结构，促进农业可持续发展具有重要意义。
总之，水稻根内共生微生物是水稻栽培和生态环境保护的重要组成部分。
水稻化控技术研究与应用进展
水稻化控技术研究与应用进展水稻化控技术是指通过调控水稻生长发育的关键环节，实现水稻产量和品质的优化。
随着人类对粮食安全和农业可持续发展的要求不断提高，水稻化控技术研究与应用进展迅速，为提高水稻产量和品质、节约资源和保护环境做出了重要贡献。
本文将对近年来水稻化控技术研究和应用的进展进行综述。
1.激素调控技术植物激素对水稻生长发育具有重要影响，通过调控激素的合成、运输和信号转导等关键环节，可以改变水稻的生长发育进程。
通过调控赤霉素合成和信号转导途径，可以提高水稻的光合作用效率和产量；通过调控赤霉素和脱落酸合成途径，可以延缓水稻的衰老和减少产量损失。
2.养分调控技术养分是水稻生长发育的重要限制因素，通过合理调控养分的供应，可以提高水稻的产量和品质。
通过施用适量的氮肥和磷肥，可以促进水稻的生长和传导效率，提高光合作用效率和产量；通过施用微量元素肥料，可以提高水稻的抗病虫害能力和品质。
1.高产优质水稻品种的选育近年来，通过基因工程和杂交育种等技术手段，已经成功培育出许多高产优质水稻品种。
这些品种具有抗逆性强、产量高、品质优良等特点，在提高水稻产量和品质方面发挥了重要作用。
2.精准施肥技术的应用通过精准施肥技术，可以根据土壤养分状况和水稻生育期的需要，精确调控氮、磷、钾等养分的供应量和施用时间，提高养分利用效率和减少养分浪费。
这种技术在节约资源和保护环境方面具有重要意义。
3.规范化的种植管理通过规范化的种植管理措施，如合理疏远、灌溉、田间植保和秧苗管理等，可以提高水稻的抗病虫害能力、光合效率和产量。
这些措施在水稻生产中得到了广泛应用，在提高水稻产量和品质方面起到了重要作用。
三、水稻化控技术的发展趋势1.深入研究水稻生长发育的分子机制随着分子生物学和基因组学等技术的发展，人们对水稻生长发育的分子机制有了更加深入的了解，可以利用这些知识开展更精确的化控技术研究和应用。
2.研发更高效的化控技术产品通过合理组合和调控植物激素、养分和生理调控剂等化控产品，研发高效的水稻化控技术产品，提高水稻产量和品质。