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黄连须根浸提液对2种豆科植物的化感效应
目的:了解黄连须根浸提液(Coptis chinensis fibrous root extracts,CRE)对蚕豆和豌豆种子萌发和幼苗生长的化感效应,以便减轻化感危害,提高土地生产力.方法:采用培养试验法,用不同浓度的CRE处理豌豆和蚕豆种子和幼苗,观察种子萌发和幼苗生长状况,并测定相关生理指标.结果:低浓度的CRE对种子发芽率、发芽指数、活力指数和种子膜透性无显著影响,随处理浓度的提高,种子的膜透性增强,萌发受到抑制.用800 mg CRE·L-1浸种,发芽率比对照降低了23.4％(豌豆)和9.5％(蚕豆).与此同时,经CRE浸泡后,蚕豆种子中的可溶性糖含量显著低于对照,2种豆科植物尤其是蚕豆种子中的游离氨基酸含量也显著降低.此外,低浓度的CRE促进蚕豆和豌豆幼苗生长,提高硝酸还原酶和根系活力,但高浓度的CRE则产生显著的抑制作用,并妨碍胚乳中的养分利用.结论:大量存在于土壤的黄连根系分泌物及植株残体腐解所释放的化感物质可能抑制豆科作物种子发芽和幼苗生长.在集约化种植黄连的土壤中,这种抑制作用可能造成后季作物减产绝收.
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乌头块根浸提液对3种牧草的化感效应
乌头Aconitum carmichaeli是传统的大宗中药材之一,广泛种植于四川省江油市,所释放的化感物质严重影响周围和后茬作物的生长发育.试验以当地种植乌头的后茬牧草白三叶、黑麦草和紫花苜蓿为材料,研究了乌头块根浸提液(ETR)浸种对种子萌发和幼苗生长的化感效应.结果表明,牧草品种不同,种子发芽和幼苗生长对ETR浓度的响应也不一样.低浓度的ETR(0.01 g·L-1)促进紫花苜蓿种子发芽,ETR 1.00 9·L-对3种牧草的种子发芽率均有抑制作用.用高浓度的ETR(1.00 g·L-1)浸种,苗高的大降幅为:紫花苜蓿(42.05％)≥白三叶(40.21％)＞黑麦草(10.64％).因此,在乌头-牧草种植体系中,选择对ETR相对不敏感的黑麦草有益于减轻乌头产生的化感效应,提高土地整体生产力.随ETR浸种浓度提高,抑制牧草种子中的蛋白质、淀粉和肌醇磷酸盐水解,降低游离氨基酸、可溶性糖和可溶性磷含量,进而影响种子发芽.此外,高浓度的ETR还显著降低牧草幼苗的根系活力、硝酸还原酶活性和叶绿素含量,说明ETR中的化感成分可抑制养分吸收,硝酸盐同化和光合作用,妨碍幼苗生长.
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丹参水提液对萝卜种子种苗化感效应谱效关系研究
为了确定丹参水浸液指纹图谱所代表的特征峰与其对萝卜种子种苗化感效应的的相关性,该文采用灰关联度分析构建了丹参水浸液对萝卜种子种苗化感效应与水浸液指纹图谱的“谱效关系”.分析发现丹参水浸液15个共有峰对萝卜种子种苗化感作用贡献率较高.这一研究模式为中药化感成分筛选研究提供了新的思路.
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青蒿素对根瘤菌化感效应研究
目的:研究黄花蒿释放的化感物质——青蒿素对根瘤菌的化感效应.方法:试验选用快生型和慢生型2株菜豆根瘤菌,在青蒿素质量浓度为0,20,40,80 mg·L-的根瘤菌液体培养基中培养,分别测定在不同青蒿素浓度下根瘤菌的生长曲线、碳源利用率、胞外蛋白酶、酸性磷酸酶和根瘤的固氮酶活性.结果:青蒿素极显著的抑制根瘤菌的繁殖生长,在培养液中加入40 mg.L-1青蒿素培养8h,根瘤菌的数目不到正常培养的一半.随着青蒿素浓度的增加,根瘤菌对蔗糖和葡萄糖的利用速率显著降低,青蒿素妨碍根瘤菌对碳源的吸收利用可能是抑制它们繁殖生长的重要原因之一.此外,根瘤菌胞外蛋白酶和磷酸酶的活性随青蒿素浓度的增加而降低,说明黄花蒿释放的青蒿素可能抑制根瘤形成,并干扰类菌体和寄主细胞之间的能量供需关系.固氮酶活性(y)与培养基中的青蒿素浓度(x)可用y=e-ax+b表示.当培养基中的青蒿素浓度达到48 mg·L-1时,固氮酶的活性几乎为0.因此,在形成根瘤后,土壤中的青蒿素也可能使根瘤丧失固氮活性.结论:在黄花篙种植的土壤中,它们释放的青蒿素对根瘤菌繁殖生长、根瘤形成和生物固氮的抑制作用可能进一步影响菜豆的氮源供应和生长发育,造成减产.
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青蒿素对绿藻的化感效应
目的:研究黄花蒿化感物质青蒿素对水生植物-绿藻Chlorophyta的生长效应和化感机制,评价黄花蒿规模化种植对水环境潜在风险.方法:采用培养试验,研究不同浓度青蒿素对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa和斜生栅藻Scenedesmus obliquus 96 h生长状况及叶绿素、蛋白质含量、溶解氧、电导率、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛含量的影响.结果:青蒿素对绿藻有“低促高抑”的化感效应,青蒿素质量浓度＞ 80μg·L-1后抑制2种绿藻细胞生长,其叶绿素、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶随青蒿素浓度增加而显著下降；电导率、丙二醛含量随青蒿素浓度增加而升高.2种绿藻对青蒿素化感作用响应不同,其中斜生栅藻耐受性更好.青蒿素破坏细胞膜结构,造成胞内溶液外渗,可能是对绿藻产生化感效应的主要机制.此外,低浓度的青蒿素提高绿藻超氧化物歧化酶和过氧化氢酶含量,加速消除活性氧和自由基,减轻危害.结论:青蒿素对蛋白核小球藻和斜生栅藻生长有明显的化感效应,大规模集约化种植黄花蒿可能降低周围水体的生产力.
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白花丹参和紫花丹参对菘蓝化感效应比较研究
目的:比较白花丹参和紫花丹参对菘蓝的化感效应,为优化复合种植模式提供科学依据.方法:以紫花丹参和白花丹参作为供体,菘蓝种子作为受体,研究不同浓度不同年限的紫花丹参和白花丹参根及根茎水浸液对菘蓝种子萌发的化感效应.结果:紫花丹参和白花丹参根及根茎水浸液对菘蓝种子萌发和活力指数表现出相似的化感效应,即低浓度促进而高浓度抑制;对菘蓝幼苗鲜重和苗高表现出相似的影响趋势,对其根长的抑制作用强烈.1年生紫花丹参对菘蓝种子萌发的化感指数绝对值小于白花丹参,而2年生紫花丹参对菘蓝种子萌发的化感指数绝对值大于白花丹参.结论:白花丹参和紫花丹参对菘蓝种子萌发和幼苗生长均表现出低促高抑的双重效应,且1年生白花丹参对菘蓝种子萌发的化感潜力大于紫花丹参,而2年生紫花丹参对菘蓝种子萌发的化感潜力大于白花丹参.
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基于化感效应筛选太子参的“相生”作物
目的:以期筛选出太子参的“相生”作物,建立合理的轮作模式.方法:采用土培方法培育2年生太子参,并系统研究紫苏茎叶、薏苡根、金银花、水稻茎叶的水提物对太子参存苗率、幼苗生长及相关生理指标的化感效应.结果:在未种植土和连作土的基质下,紫苏茎叶和水稻茎叶的水提物对太子参幼苗的存苗率、苗高、根长、根鲜重及叶绿素含量都具有化感促进作用,而对太子参幼苗的可溶性糖、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性都具有化感抑制作用,即紫苏和水稻均是太子参的“相生”作物;薏苡根和金银花的水提物对太子参幼苗的存苗率、苗高、根长、根鲜重及叶绿素含量都具有化感抑制作用,而对太子参幼苗的可溶性糖、MDA、游离Pro含量及SOD活性都具有化感促进作用,即薏苡和金银花均是太子参的“相克”作物;就综合化感效应而言,紫苏和水稻对太子参幼苗生长的化感作用强度为紫苏＞水稻.结论:在实际生产中可采用紫苏-太子参轮作模式,从而减轻太子参的连作障碍现象和解决稻参轮作产生的大面积太子参种植地荒废搁置问题.
