嫁接茄子根系分泌物的化感效应

嫁接茄子根系分泌物的化感效应（精选3篇）

篇1：嫁接茄子根系分泌物的化感效应

嫁接茄子根系分泌物的化感效应

采用室内生物测定的方法,研究了不同砧木、不同浓度和不同生育期嫁接茄子根系分泌物的化感效应.结果表明,嫁接茄根系分泌物与自根茄相比,促进了茄子种子的萌发和幼苗生长.各砧木品种嫁接茄根系分泌物的化感效应显著或极显著高于对照,其中发芽率和苗高最高,增加29.1%和37.1%;不同浓度试验结果呈现“低促高抑”的规律,当浓度为0.04 g・m1-1时发芽率最高,比对照增加50%,当浓度增加到0.24 g・ml-1时,根长比对照降低了30.3%;在生长后期嫁接茄的.根系分泌物对种子萌发的促进作用小于前中期,而自根茄抑制作用增强.因此,生产中使用嫁接技术是缓解由自毒作用引起的连作障碍的有效方法之一.

作 者：张凤丽 周宝利 王茹华 何雨 ZHANG Fengli ZHOU Baoli WANG Ruhua HE Yu 作者单位：沈阳农业大学园艺学院,沈阳,110161刊 名：应用生态学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY年，卷(期)：16(4)分类号：Q948.12+2.1关键词：化感作用 根系分泌物 茄子 嫁接 自毒作用

篇2：嫁接茄子根系分泌物的化感效应

关键词：大豆根系,分泌物,化感

根系分泌物是通过根向生长基质中释放的有机物的总称。化感作用是植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物有利或不利的作用。化感物质是生物体内产生的非营养性物质, 能影响其他植物生长、健康、行为或群体关系, 化感物质是化感作用的媒介, 主要是植物的次生代谢物质。

1 根系分泌物

作为化感物质进行环境释放的一种方式, 根系分泌物是最为常见的。它的具体定义是, 通过某些植物的根系向其根系周围环境释放化感物质, 从而达到对植物生长的促进与抑制。

就目前统计数据来看, 一般根系分泌物分为三大类, 总计两百多种, 第一大类主要是糖、酶、蛋白质等有机大分子;第二类则是酸、酚、酮等有机小分子;第三类则是生长激素、抑制激素、酮等物质。而植物分泌出的化感物质主要包括甲酸、肉桂酸等酸类以及酚类和黄酮类等, 它们的形式多种多样。

在对于根系分泌物的研究中发现, 其与周围环境的微生物也有着密切的关系。根系分泌物中的碳水化合物、氨基酸、维生素等物质是其根系周围微生物的碳源和能源的主要来源。且它们的数量和种类直接影响微生物的功能、数量以及种类, 并对植物生长发育造成影响。根系周围微生物群的种类、数量会由于植物不同发育阶段根系分泌物的不同而出现差异。

2 化感作用

在农业生产中, 对于农作物的间作、轮作、重茬种植、种子萌发和花粉传播等行为的发生, 植物的化感作用是鼻血要考虑到的。在自然界中, 化感作用是一种普遍存在的现象, 它会对植物之间的生物化学作用产生一定的抑制和促进。从而对植物生长造成一定的影响, 同时在人们农业生产中, 它也是影响作物产量、质量的重要因素之一。伴随植物在不同生长发育阶段的根系分泌物, 如生物碱、黄酮、蒽醌、皂苷、萜烯、醚、醛等, 植物周围的微生物生长环境, 以此造成植物、动物、微生物物种之间出现生长发育的相互抑制和促进作用。那么环境因素对植物的化感作用的影响主要分为以下几种:

(1) 自然光环境对化感作用的影响, 它主要表现在对化感物质活性能力的影响。在自然环境光质、光度、以及自然光的照射能够调剂化感物的合成, 在长时间的日然光线照射下, 植物中的酚酸和萜的含量会增加。同时植物周围的环境温度会随之上升, 化感物质的活性会随着温度的升高而增强, 从而加速了其抑制效应。

(2) 水分对化感作用的影响, 在出现水分缺失的情况下, 植物机体本身会受到其刺激的影响, 促进植物本身化感物质的合成与释放。

(3) 在湿度环境下会增加植物体外化感物质的渗透压, 从加速化感物质的释放速度, 所以根系环境湿度对化感物质是有影响的。

3 材料与方法

3.1 材料。

大豆;试验标准石英砂 (干燥、酸碱稳定) ;霍格兰营养液和阿农微量元素比例配置的试验营养液;10毫升黑色塑料盆, 有孔塑料泡沫盖板;试验分析纯。

3.2 大豆的液培。

在20-25℃条件下, 将双氧水消毒后的种子播与硫酸钙浸洗过的石英砂中避光发芽待有子叶露出时进行露光培养。当根长至5cm-7cm时, 小心取出生长均匀的幼苗, 用去离子水轻轻洗去石英砂后, 置于1/2强霍格兰-阿农营养液[9] (pH6.2) 中定植。每孔定苗1株, 每箱定苗15株。采用自动定时小型通气泵连续通气。每周更换一次营养液, 1周后换成完全营养液。培养器置于光线良好的室内 (自然光照) , 室温18℃-22℃。

3.3 收集并提取根系分泌物。

将培养2周、8周的大豆幼苗, 移栽至6L 0.5mmol/L的CaCl2溶液中, 在上述条件下培养4小时 (9∶00-13∶00) 。用500mlCH2Cl2提取根洗液二次, 再将CH2Cl2提取液过0.45um膜, 减压浓缩至干, 加入过0.45um膜的CH2Cl22ml, 0.5ml作GC-MS分析, 余下用于生物检测。

3.4 GC-MS分析提取液。

对2周提取液进行质谱室测定。GC型号为HP5890。毛细管柱:DB-5柱和Carowax柱 (30m×0.25mm) , 进样口240℃, 柱温50℃ (2min) , 以6℃/min程序升温至250℃ (保持15min) 。载气为He, 流量1ml/min, 进样量为1ul。GC-MS型号是TRI02000色谱质谱仪, 电子轰击源, 扫描范围M/Z 30-600 AMU, 扫描速度0.2s扫全程, 离子源温度200℃。计算机检索进行未知物的鉴定。对8周提取液进行质谱室测定。采用GC6890/MS5973测定, 电子轰击源, 扫描范围M/Z30-600AMU, 扫描速度0.2s扫全程, 离子源温度230℃。毛细管柱:HP-5MS柱 (Crosslinked 5%pH ME Siloxanle, 30m×0.25mm×0.25um) , 进样口温度250℃, 柱温50℃ (2min) , 以6℃/min程序升温至250℃ (保持15min) 。载气为He, 流量1ml/min, 进样量为1ul。应用NIST98质谱数据库, 通过计算机检索进行未知物的鉴定。

3.5 提取液的生物检测。

分别将2周、8周提取液运用于大豆种子萌发试验。方法:在直径为8.5cm的培养皿中, 铺一张定性滤纸, 加入5.0ml提取液 (每皿含1株大豆1小时的根分泌物) , 对照加入二氯甲烷试剂5.0ml, 各处理待溶剂挥发干后, 加入H2O (蒸馏水) 5.0ml, 再将10粒经消毒稍膨胀 (短时间浸种) 均匀一致的种子放到滤纸上, 盖上盖, 于25℃恒温培养箱中培养, 每天加入1.0ml H2O, 种子发芽后记录发芽率及胚根长。重复三次。

4 结果与分析

4.1 鉴定分析大豆根分泌物提取液组分

大豆根系分泌物在第2周和第8周分别提取主要化学成分相同, 但部分组分的含量及类别差别较大, 特别是2周的有机酸类的种类相比8周要多。化感物质是植物的代谢分泌物, 它对环境中其他植物或微生物有利或不利的作用。目前对于研究化感物质复合效应的工作尚不成熟。通过试验结果可以看出在第2周时, 大豆胚根生长受分泌物的化感作用非常显著, 这说明2周提取液中存在化感物质, 也可能是2周的二氯甲烷提取物组分的复合效应引起如此显著地化感抑制作用。

4.2 通过萌发试验揭示大豆根分泌物的化感作用

实验结果显示:实验结果对照分析表明, 在第2周时, 大豆根分泌物对胚根生长有比较大的影响, 同时对于其种子萌发率有略微影响。而第8周则没什么大的影响。所以在一定组分和数量的大豆根分泌物的前提下, 第2周根系分泌物对大豆胚根生长有较为明显的化感作用, 第8周则没什么明显效果。

5 讨论

根系分泌物是通过根向生长基质中释放的有机物的总称, 包括糖、氨基酸、有机酸、酚等以及醇、酯、酮等刺激物质生长的有机小分子化合物。但是存在于其中的化感物质 (植物的次生代谢物质) 对环境中其他植物或微生物有利或不利的作用。目前还未有系统性的有关大豆根分泌物及其化感作用的研究工作, 但国内外已再积极的进行其起步研究工作。组分复杂的植物根系分泌物, 与植物生长发育各阶段以及生长环境有着密不可分。

将研究方法和手段规范化, 选定合适的研究对象, 研究根系分泌物的组分并检测其的化感作用具有重要的意义。实验表明2周大豆根分泌物在大豆种子萌发过程中的化感抑制作用尤为显著, 而且分泌物中的邻苯二甲酸也能产生相似的效果。我们知道连作大豆根系土质环境中存在的大量化感物质对其起到了化感效应, 但是对于化感物质分别来自何处, 这需要进一步的研究。大豆根分泌物也可能通过刺激某些有害微生物的生长和繁殖而增加作物的害病几率导致连作障碍。因此我们需要研究大豆根系分泌物及连作土壤中化感物质的组分和化感作用对连作障碍的影响, 特别这些化感物质对连作土壤中有害微生物的影响等一些列问题, 从而了解大豆分泌物在大豆连作障碍中起到的作用。

参考文献

[1]杨林, 许世富, 刘红云.饲料中甲砜霉素GC-MS检测方法的研究[J].畜牧与饲料科学, 2009, 30 (4) :56-57.

[2]李勇, 黄小芳, 丁万隆.根系分泌物及其对植物根际土壤微生态环境的影响[J].华北农学报, 2008, 23 (B6) :182-186.

[3]罗维巍.牛奶挥发性成分的GC-MS分析[J].畜牧与饲料科学, 2009, 30 (4) :80-81.

[4]曹丽霞, 陈贵林, 敦惠霞, 等.缺磷胁迫对黑籽南瓜幼苗根系生长和根系分泌物的影响[J].华北农学报, 2009, 24 (5) :164-169.

[5]高红春, 李富恒, 周艳丽.植物根系分泌物化感作用研究方法综述[J].安徽农业科学, 2008, 36 (21) :8902-8905.

[6]LIUX Y, WANGH T, GAOW L, et a.l Studies on the re-lationship be-tween occurrence degree of cotton bollworm and rainfall[J].Agricultural Science&Technology, 2008, 9 (2) :139-142.

篇3：嫁接茄子根系分泌物的化感效应

关键词：化感作用；红三叶；水浸提液；幼根生长；幼苗生长

中图分类号：S541+.201 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0206-02

红三叶（Trifolium pratense L.）别称红车轴草、红荷兰翘摇、红菽草，其茎叶柔软、适口性好、营养价值高，许多家畜喜采食，对提高肉畜品质具有重要作用，已成为世界范围内广泛栽培的重要的豆科牧草^[1-7]。作物的单作、混作、间作等种植方式均会受到植物化感作用（allelopathy）的影响^[8]。化感作用是指植物通过茎叶挥发、淋溶、根系分泌等途径向环境中释放化学物质并对周围植物或自身产生相互排斥或促进的作用^[9-13]。许多植物都含有化感物质，如：水稻^[14-15]、小麦^[16-18]、地黄^[19]、甘蔗^[20]、烟草^[21]等。红三叶也具有化感作用，释放多种异黄酮类物质，对植物的生长发育起到抑制作用，因此，红三叶常形成侵占性很强的群落^[10]。近年来，植物的化感作用逐渐受到学者的重视^[22-25]。关于红三叶自毒作用对其自身种子幼根、幼苗的影响研究鲜有报道。本试验以红三叶地上部分（茎、叶）水浸提液为材料，研究茎叶浸提液对其自身幼根、幼苗生长发育的影响，旨在为红三叶的优质高产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

红三叶于 2013 年 8 月初采于云南省草地动物科学研究院小哨草场，红三叶处于开花初期。受体种子为普通红三叶种子，于2012年采自云南省昆明市小哨试验基地。

1.2 方法

1.2.1 红三叶茎、叶浸提液的制备

采集生长健壮的红三叶新鲜植株，用封口袋封好，置于预冷的便携冰箱中带回实验室。迅速分开茎与叶，剔除老枝干、枯黄叶，剪切长 5 mm 左右的小段。将处理好的茎、叶称重后分别放入锥形瓶，按 1 g 鲜质量材料 ∶4 mL 无菌蒸馏水的比例在18～20 ℃下振荡浸泡 48 h，用3层灭菌纱布、双层滤纸过滤，再用 0.45 μm 微孔滤膜过滤，得到浓度为0.25 g/mL的浸提液母液。将母液分别用无菌蒸馏水稀释至质量浓度为0.025、 0.050、 0.075、0.100、0.150、0.20 g/mL 后保存于 4 ℃冰箱中。采用直径为9 cm的培养皿、滤纸灭菌，每个培养皿铺 2 层滤纸，分别加入5 mL不同浓度的水浸提液，以无菌蒸馏水为对照。

1.2.2 种子萌发

选择颗粒饱满、大小均匀的受体种子用 10% H2O2消毒 5 min，再用无菌蒸馏水冲洗干净，均匀排列于培养皿内，每皿50粒，上盖，用封口膜封好边缘，置于 25 ℃恒温培养箱中发芽。每日补充1 次适量的红三叶水浸提液或无菌蒸馏水，每处理重复3次，测量并记录幼根长、幼苗长。

1.3 数据统计

3 结论与讨论

3.1 茎浸提液对红三叶幼根、幼苗生长发育的影响

与对照相比，不同浓度的茎浸提液对其种子的幼根、幼苗均表现为不同程度的抑制作用，且随着浓度的加大，其抑制作用随之增强。茎浸提液对根长的抑制作用大于苗长，表明根部对自毒物质的敏感性强于苗长，通过抑制根部的生长发育能够影响根部对营养物质的吸收能力，限制受体植物地上部发育，并最终导致其生物量下降。根对红三叶的化感物质的敏感性强于苗，即红三叶不同部位对化感物质的敏感性存在显著差异。

3.2 叶浸提液对红三叶幼根、幼苗生长发育的影响

本研究表明，不同浓度的红三叶叶浸提液对其种子的幼根、幼苗均表现为不同程度的抑制作用，且对根长的抑制作用明显大于苗长。0.050、0.200 g/mL对幼根、幼苗的影响极显著。随着红三叶叶浸提液浓度的升高，对幼根、幼苗的抑制作用不断增强。

红三叶对自身的幼苗、幼根生长发育具有化感作用，这与前人的研究结论^[26-30]一致。由于红三叶的茎叶具有化感作用，所以与其他作物进行混作、间作时，不仅要考虑光、热、水等地理条件，而且要注意红三叶的化感作用，提高牧草产量、质量。本试验只进行了简单的室内生物检测，红三叶地上部分浸提液对幼根、幼苗的化感作用强度在自然状况下由于挥发、淋溶、土壤等因素的影响会有所不同，因此，还需进行沙培试验以论证试验结果的可靠性。

参考文献：

[1]樊江文. 红三叶再生草的生物学特性研究[J]. 四川草原，2001，18（1）：16-20.

[2]趙 娜，赵桂琴，胡凯军，等. 不同生长年限红三叶生产性能与营养价值比较[J]. 草地学报，2011，19（3）：468-472.

[3]奎嘉祥，钟 声，匡崇义. 云南牧草品种与资源[M]. 昆明：云南科技出版社，2003：57-63.

[4]杜占池，樊江文，钟华平.营养元素在红三叶叶片分解过程中的释放动态[J]. 草业科学，2003，20（7）：12-15.

[5]王元素，洪绂曾，蒋文兰，等. 喀斯特地区红三叶混播草地群落对长期适度放牧的响应[J]. 生态环境，2007，16（1）：117-124.

[6]俞联平，李发弟，程文定，等. 钼、播种量和行距对岷山红三叶产量及异黄酮含量的影响[J]. 中国草地学报，2009，31（1）：52-57.

[7]王志明，岳民勤，杜文华，等. 集饲用和药用价值于一体的牧草新秀——岷山红三叶[J]. 草业科学，2005，22（4）：33-35.