【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響-栽培生理生態(tài)

分類(lèi)號(hào) 密級(jí) 位論文 核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 （中文題名） of 英文題名） 潘 丹 （作者姓名） 指 導(dǎo) 教 師 翟明普 教授 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 碩 士 學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 森 林 培 育 研 究 方 向 栽培生理生態(tài) 論文提交日期 2007 年 5 月 論文答辯日期 2007 年 6 月 學(xué)位授予日期 2007 年 6 月 答辯委員會(huì)主席： 評(píng)閱 人 ： 北京林業(yè)大學(xué) 獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包括含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包括為獲得北京林業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 簽名： 日期： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本人完全了解北京林業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位 論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。 (保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 ) 簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 摘要 I 摘要 核桃 （ .）是具有較強(qiáng)化感作用的植物之一， 選擇適合的伴生物種是核桃復(fù)合經(jīng)營(yíng)成功的關(guān)鍵。 黃芩（ 是國(guó)家三級(jí)野生藥材物種之一，野生資源遭 到嚴(yán)重破壞，人工栽培體系尚未完善，資源緊缺。目前，在生產(chǎn)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，核桃、黃芩復(fù)合種植模式 是核桃與多種藥材復(fù)合種植模式中較成功的模式。為了進(jìn)一步了解核桃對(duì)黃芩的化感作用，探討其復(fù)合種植的可行性，本文主要通過(guò)盆栽試驗(yàn)，并 采用動(dòng)態(tài)頂空套袋采集法、熱脫附、 S 技術(shù)及各種植物生理測(cè)定方法研究了核桃化感物質(zhì)通過(guò)氣體揮發(fā)、葉片淋溶、根系分泌途徑對(duì)黃芩所產(chǎn)生的影響，并取得了以下結(jié)論： （ 1） 核桃植株不同季節(jié)所揮發(fā)的氣體成分不同。第一，不同季節(jié)揮發(fā)化合物種類(lèi)多少不同，按照其數(shù)量多少的排列順序?yàn)椋?11 月 5 月 8 月 ；第二，不同季節(jié)萜類(lèi)化合物的含量不同，按其相對(duì)含量多少排列順序?yàn)椋?8 月 5 月 11 月。 8 月份高生長(zhǎng)旺盛季節(jié)氣體揮發(fā)物中萜類(lèi)相對(duì)含量較高，即該時(shí)期核桃通過(guò)萜類(lèi)物質(zhì)可能對(duì)其周?chē)锓N產(chǎn)生的影響較 5 月、 11 月份要強(qiáng)。本研究測(cè)得其揮發(fā)的萜類(lèi)物質(zhì)以單萜為主，與前人所測(cè)核桃揮發(fā)油成分不同。 （ 2） 核桃揮發(fā)物中的主要萜類(lèi)化合物 檸檬烯對(duì)黃芩種子萌發(fā)的影響呈現(xiàn)出低濃度下促進(jìn)，高濃度下抑制的趨勢(shì)。在低濃度下，對(duì)種子絕對(duì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響表現(xiàn)為促進(jìn)作用，而在高濃度下則相反，表現(xiàn)抑制作用。各種作用濃度下，黃芩種子平均發(fā)芽時(shí)間均長(zhǎng) 于對(duì)照，且隨著濃度的增強(qiáng)，延長(zhǎng)的幅度越大，當(dāng)濃度上升到一定程度時(shí)又有所提前。 （ 3）核桃葉片、根系水浸提液對(duì)黃芩幼苗的影響，在低濃度情況下均表現(xiàn)出隨濃度的加大促進(jìn)作用增強(qiáng)，但是到達(dá)一定濃度后，其促進(jìn)作用隨著濃度的增加而減弱，此后，濃度繼續(xù)增加，反而會(huì)產(chǎn)生抑制作用。核桃葉、根水浸提液下黃芩幼苗苗高、根長(zhǎng)、生物量、凈光合速率、蒸騰速率、葉綠素含量、熒光特性、養(yǎng)分含量均呈現(xiàn)出低濃度下促進(jìn)，高濃度下抑制的趨勢(shì)，但根浸提液產(chǎn)生抑制作用的初始濃度低于葉浸提液。根和葉浸提液對(duì)氣孔阻力及保護(hù)酶活性的影響，在低濃度下產(chǎn)生抑制 作用，而在高濃度下產(chǎn)生促進(jìn)作用。 （ 4）不同濃度核桃醌溶液對(duì)黃芩種子萌發(fā)的抑制作用不同。各作用濃度下對(duì)黃芩種子絕對(duì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均表現(xiàn)出抑制作用，且隨著濃度的升高抑制作用不斷增核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 。對(duì)平均發(fā)芽時(shí)間的影響則表現(xiàn)為低濃度下與對(duì)照相比有所提前，高濃度下則有不同程度的延長(zhǎng)，即在高濃度下隨著濃度的升高平均發(fā)芽時(shí)間延長(zhǎng)的幅度越大。 （ 5）不同濃度核桃醌溶液對(duì)黃芩幼苗生長(zhǎng)的影響和幼苗栽植密度有關(guān)：各密度下幼苗生長(zhǎng)隨濃度變化的響應(yīng)趨勢(shì)不同，其中低密度時(shí)表現(xiàn)為抑制作用，且隨著濃度的升高抑制作用不斷增強(qiáng)，而在高密度時(shí)則表現(xiàn)為低濃 度下促進(jìn)，高濃度下抑制的趨勢(shì)；相同濃度不同密度下，表現(xiàn)為隨著密度的增加抑制作用逐漸減弱，消失，并逐漸轉(zhuǎn)化為促進(jìn)作用。當(dāng)密度為 15 株 /盆，核桃醌濃度為 20g2g幼苗各生長(zhǎng)指標(biāo)均高于對(duì)照，即在此條件下有利于黃芩幼苗的生長(zhǎng)。 關(guān)鍵詞： 核桃 ； 黃芩 ； 化感 作用 ； 氣體揮發(fā)物 ； 浸提液 ； 核桃醌 of . ) is a of an is is of It in of In of to be In we a of we (1) of to of to on of to ay In on of It by (2) in It it of of (3) of a it if on of it in it (4) of of on 桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 IV at on up At it of it at (5) by to It of of It of of if of it 5 of 0g2g 錄 目 錄 摘要 . I . 錄 . 前言 . 1 2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 . 3 物化感作用概況 . 3 感物質(zhì)及其產(chǎn)生部位和釋放方式 . 4 感作用研究方法的研究進(jìn)展 . 4 感物質(zhì)的提取 . 4 感物質(zhì)的分離與鑒定 . 7 感作用的效應(yīng)研究 . 8 感作用測(cè)定的影響因素 . 10 用機(jī)理研究進(jìn)展 . 11 響化感作用的因素 . 13 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) . 15 驗(yàn)地概況 . 15 驗(yàn)材料及儀器 . 15 桃 . 15 芩 . 15 器設(shè)備 . 15 驗(yàn)設(shè)計(jì) . 15 桃揮發(fā)性氣體對(duì) 黃芩種子的影響 . 15 桃植株揮發(fā)性氣體化學(xué)成分分析 . 15 桃主要揮發(fā)化合物對(duì)黃芩種子萌發(fā)的影響 . 16 桃植株水浸提液對(duì)黃芩幼苗生長(zhǎng)的影響 . 16 桃醌對(duì)黃芩種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響 . 17 理液準(zhǔn)備 . 17 子發(fā)芽試驗(yàn) . 17 幼苗生長(zhǎng)的影響 . 17 術(shù)路線 . 18 驗(yàn)方 法 . 19 體化學(xué)成分分析 . 19 合作用 . 19 光合速率測(cè)定 . 19 綠素含量測(cè)定 . 19 綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定 . 19 護(hù)酶活性測(cè)定 . 20 酶液提取 . 20 氧化物酶活性的測(cè)定 . 20 氧化氫酶活性的測(cè)定 . 20 氧化物歧化酶活性的測(cè)定 . 20 核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 植物體營(yíng)養(yǎng)元素測(cè)定 . 20 樣制備 . 20 N、 P、 K 元素測(cè)定 . 20 據(jù)整理及分析 . 20 4 結(jié)果與分析 . 22 桃植株揮發(fā)性氣體對(duì)黃芩的影響 . 22 桃植株揮發(fā)性氣體化學(xué)成分及其年變化分析 . 22 檬烯對(duì)黃芩種子萌發(fā)的影響 . 32 桃植株水浸提液對(duì)黃芩幼苗生長(zhǎng)及生理機(jī)制的影響 . 34 桃水浸提液對(duì)黃芩幼苗生長(zhǎng)的影響 . 34 黃芩幼苗高生長(zhǎng)的影響 . 34 黃芩幼苗根長(zhǎng)的影響 . 35 黃芩幼苗生物量的影響 . 36 結(jié) . 36 黃芩幼苗光合特性的影響 . 37 光合作用的影響 . 37 葉綠素含量的影響 . 38 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 . 39 結(jié) . 41 黃芩幼苗保護(hù)酶活性的影響 . 41 性的影響 . 41 黃芩幼苗 性的影響 . 42 黃芩幼苗 性的影響 . 43 結(jié) . 43 黃芩幼苗植物營(yíng)養(yǎng)元素的影響 . 43 桃水浸提液對(duì)黃芩幼苗全量的影響 . 43 桃水浸提液對(duì)黃芩幼苗全量的影響 . 44 桃水浸提液對(duì)黃芩幼苗全量的影響 . 46 結(jié) . 46 桃醌對(duì)黃芩的影響 . 46 黃芩種子萌發(fā)的影響 . 47 黃芩幼苗生長(zhǎng)的影響 . 47 5 結(jié)論與討論 . 54 桃植株揮發(fā)性氣體對(duì)黃芩的影響 . 54 5. 2 核桃葉片水浸提液對(duì)黃芩的影響 . 54 桃根系水浸提液對(duì)黃芩的影響 . 55 桃醌對(duì)黃芩的影響 . 57 論 . 57 參考文獻(xiàn) . 59 個(gè)人簡(jiǎn)介 . 65 導(dǎo)師簡(jiǎn)介 . 66 獲得成果目錄清單 . 67 致謝 . 68 前言 1 1 前言 核桃（ .）是胡桃科（ 桃屬（ .）植物。我國(guó)有 4 種 1 變種，引入栽培 2 種，其中有些種為重要的油料、干果、用材和綠化樹(shù)種（火樹(shù)華， 1994）。在我國(guó)栽培歷史悠久，分布很廣，資源十分豐富，其枝、葉、外果皮、根皮、堅(jiān)果內(nèi)隔及果仁可入藥，對(duì)泌尿系統(tǒng)結(jié)石、慢性氣管炎、皮炎、濕疹及痢疾等疾病療效很高（郗榮庭， 1996）。 核 桃是最早發(fā)現(xiàn)的化感植物之一 （張鳳云， 2005） 。早在 2000 年前，人們就已發(fā)現(xiàn)，黑胡桃樹(shù)下其他高等植物如蘋(píng)果、松、雜草等不能生長(zhǎng)，而其它樹(shù)下雜草叢生，此現(xiàn)象無(wú)法用競(jìng)爭(zhēng)來(lái)解釋 （趙鳳云， 2000） 。 1925 年 黑胡桃樹(shù)干開(kāi)始直到27 米遠(yuǎn)種植番茄和苜蓿，發(fā)現(xiàn) 16 米以內(nèi)的植株全部死亡，以外的則生長(zhǎng)良好，且死亡線與黑胡桃根的分布線一致 （張鳳云， 2005） 。 1937 年提出了黑胡桃的葉、果實(shí)及根皮釋放分泌的 5 1937） 。1955 年 離并鑒定此 化學(xué)物質(zhì)為胡桃醌 （張鳳云， 2005） 。 1985 年 人研究后發(fā)現(xiàn)在胡桃的葉、果實(shí)及其它組織內(nèi)含有無(wú)毒氫化胡桃醌，能阻止大部分植物的生長(zhǎng)，直至其死亡 （邢勇， 2002） 。 為胡桃醌一般只有種植 15以后，土壤中的胡桃醌數(shù)量才積累到足夠的濃度發(fā)生化感作用（ 1995）。胥耀平經(jīng)過(guò)研究提核桃葉提取物的 化感活性成分主要是酚類(lèi)及黃酮類(lèi)化合物 （胥耀平，2003） 。劉亞敏等人利用水汽蒸餾法從核桃葉揮發(fā)物中鑒定出了 20 種化學(xué)成分，主要包括萜類(lèi)、芳香烴和酯類(lèi)化合物 （劉亞敏， 2004） 。一直以來(lái)，許多研究工作者都得到一個(gè)規(guī)律，隨著化感物質(zhì)濃度的提高其抑制作用增強(qiáng)，隨著濃度的降低，其抑制作用降低或者產(chǎn)生促進(jìn)作用，但是在 2005 年張鳳云等人發(fā)現(xiàn)核桃揮發(fā)油對(duì)綠豆種子的化感作用不同于其他供試作物，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)隨著揮發(fā)油濃度的增大促進(jìn)作用增強(qiáng)的趨勢(shì)。揮發(fā)油濃度為 ，其相對(duì)萌發(fā)率為對(duì)照的 134%，對(duì)于揮發(fā)油的化感作用來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，值得進(jìn)一步深入探討 （張鳳云， 2005） 。 植物的化感作用有明顯的選擇性、專(zhuān)一性，如黑櫻桃產(chǎn)生的胡桃醌，抑制蘋(píng)果樹(shù)生長(zhǎng)，但對(duì)梨、桃、李樹(shù)無(wú)影響 （馮慰冬， 2003） 。且同一化感物質(zhì)對(duì)同一植物，濃度高低不同時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生抑制或促進(jìn)兩種截然不同的作用，而且相互作用的兩種植物都可能產(chǎn)生并釋放出化感物質(zhì)，但最終結(jié)果取決于彼此釋放的化感物質(zhì)的相對(duì)濃度（孫文浩， 1988） 。因此核桃雖為化感樹(shù)種，但并不是不能發(fā)展的樹(shù)種，只要選擇于其相適應(yīng)、相生的樹(shù)種，在生產(chǎn)實(shí)踐中就能更好地發(fā)揮核桃樹(shù)種的優(yōu)勢(shì)。 黃芩（ 常用中藥之一，是國(guó)家三級(jí)保護(hù)野生藥材物種。其藥用歷史悠久，歷代本草具有記載。具清熱燥濕、解火解毒、止血 安胎等功效。用于治療發(fā)熱煩渴、肺熱咳嗽、瀉痢熱淋、胎動(dòng)不安、癰腫瘡毒等癥。黃芩的核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 2 臨床療效確切。黃芩屬（ 物全世界共有 300 多種，據(jù)中國(guó)植物志記載，我國(guó)黃芩屬植物有 102 種， 50 種變種。新華本草綱要中收載其藥用種類(lèi)26 種。同屬的黃芩南北方均有分布，也有栽培（陳柏君， 1999）。藥用黃芩以前完全依賴(lài)野生資源，用量很大，近年來(lái)，臨床上對(duì)黃芩藥材的需求量大增，有限的野生資源遭受了掠奪性采挖，主要產(chǎn)區(qū)由于缺乏有力的保障措施，造成黃芩野生資源保護(hù)不利，常年連續(xù)過(guò)渡采挖，使黃芩野生資源遭 受到了嚴(yán)重的破壞。如在河北承德興隆縣北水泉鄉(xiāng)，在 20 世紀(jì) 80 年代，儲(chǔ)量達(dá)到 5 萬(wàn) 于當(dāng)時(shí)外貿(mào)統(tǒng)收，價(jià)格高，采挖嚴(yán)重，導(dǎo)致黃芩資源幾近枯竭，現(xiàn)狀儲(chǔ)量不到 5000目前為止野生資源沒(méi)有恢復(fù)（楊全， 2006）。目前，人工栽培黃芩面積迅速擴(kuò)大，但是由于栽培技術(shù)體系不完善等原因?qū)е略耘帱S芩產(chǎn)量、質(zhì)量差異較大（楊全， 2006）。 林藥復(fù)合種植是林木與藥材樹(shù)種混交的一種種植模式，它具有一下的優(yōu)點(diǎn)：充分利用林用空地或裸地栽植藥用植物，不占用平原耕地，減少土地爭(zhēng)用矛盾（國(guó)家每年要安排幾十萬(wàn)畝的土地種植中藥材）； 促進(jìn)植被恢復(fù)，提高森林生態(tài)效益，防止水土流失；實(shí)現(xiàn)森林資源的立體開(kāi)發(fā)，促進(jìn)林區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增加林區(qū)人民經(jīng)濟(jì)收入；開(kāi)拓中草藥資源，保障人民身體健康，緩解藥材供求矛盾；林下種植藥材，利用自然環(huán)境，以無(wú)公害的栽培方式，減少農(nóng)藥和化肥的施用，從而可以最大限度地保證藥材的有效成分，提高成藥醫(yī)療保健作用；利用林地栽植藥材受市場(chǎng)影響較小，特別是一些生長(zhǎng)周期長(zhǎng)的藥材，可以根據(jù)市場(chǎng)需求及價(jià)格安排采收（馬增旺， 2001）。 可見(jiàn)，如果化感植物核桃與野生資源受到嚴(yán)重破壞的黃芩能夠相生生長(zhǎng)，則不僅核桃能取得大豐收，也能解決 黃芩藥材緊缺的問(wèn)題，更能充分發(fā)揮林藥復(fù)合種植的各種優(yōu)勢(shì)。核桃黃芩復(fù)合種植模式是核桃與多種藥材復(fù)合種植模式中較成功的模式，但到目前為止，尚未見(jiàn)關(guān)于核桃與黃芩復(fù)合種植的研究和報(bào)道。因此，作為“十五”國(guó)家科技攻關(guān)子課題河北石質(zhì)山河北平山高效復(fù)合經(jīng)營(yíng)技術(shù)與示范（任務(wù)書(shū)編號(hào)：2004一部分，本研究在過(guò)去大田試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究核桃化感作用對(duì)黃芩的影響，探討核桃、黃芩復(fù)合種植的可行性，為生產(chǎn)實(shí)踐中充分發(fā)揮林藥復(fù)合經(jīng)營(yíng)的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益提供理論參考。 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 3 2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 物化感作用概況 隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的邊緣科學(xué)，化學(xué)生態(tài)學(xué)就是現(xiàn)代生態(tài)向縱深發(fā)展的產(chǎn)物，是化學(xué)向生態(tài)學(xué)滲透的結(jié)果?；瘜W(xué)生態(tài)學(xué)作為一門(mén)系統(tǒng)完整的學(xué)科是七十年代在歐美形成的。植物間的化感作用是目前化學(xué)生態(tài)學(xué)研究的活躍領(lǐng)域之一。 植物化感作用（ 稱(chēng)植物生化他感作用或他感作用，它的概念是由德國(guó)科學(xué)家 1937 年首先提出 （宋君， 1990；羅誠(chéng)彬， 2003） ，是指植物在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，通過(guò)排出體外的代謝產(chǎn)物改變其周?chē)奈⑸鷳B(tài)環(huán)境，從而導(dǎo)致同一生境中植物之間相互 排斥或促進(jìn)的一種自然現(xiàn)象 （朱漢勇， 2002） 。植物間化感作用大致可分為異種植物間他感作用和同種植物間的相互作用。前者可能對(duì)促進(jìn)群落形成起作用，后者可能成為栽培植物連作障礙的重要原因之一，或兩種情況相結(jié)合而引起群落的遷移有關(guān) （丁曉文， 1997） 。目前，植物化感作用的研究已具有世界規(guī)模，歐洲、亞洲和美洲許多國(guó)家都有學(xué)者從事這方面的工作。比較起來(lái)美國(guó)有較多的科學(xué)家致力于這個(gè)領(lǐng)域的工作，研究范圍 廣泛 ，包括森林、栽培、水生生態(tài)系統(tǒng)等。日本、原蘇聯(lián)、中國(guó)、英國(guó)、印度等國(guó)也都有突出的工作。日本的學(xué)者特別注意對(duì)微生物進(jìn)行研 究，中國(guó)和原蘇聯(lián)學(xué)者更多注意于栽培生態(tài)系統(tǒng)。至 1991 年為止，全世界已對(duì)100 多種植物的化感作用進(jìn)行了研究 （馬永清， 1991） 。 化感作用還是形成植物群落、決定植物群落中植物種類(lèi)組成、引起植物群落演替的重要內(nèi)在因素，是外來(lái)植物成功入侵的重要機(jī)制（ 2003）。 外來(lái)入侵種往往也伴隨著強(qiáng)烈的化感作用。在原產(chǎn)地，由于長(zhǎng)期的協(xié)同進(jìn)化，植物之間通過(guò)化學(xué)信息形成了相互作用、相互制約的適應(yīng)機(jī)制，因此化感作用的意義在于促進(jìn)植物群落的形成和演替。然而，植物一旦離開(kāi)原產(chǎn)地而成為入侵種，其化感作用便使受體群落 的土著物種難以適應(yīng)，從而成為排擠和絞殺土著物種的有力武器（史剛榮， 2006）。 北美入侵性雜草 研究中發(fā)現(xiàn)其根系分泌物可以影響入侵，在原產(chǎn)地未造成大影響的 C 入北美后卻泛濫成災(zāi)，排擠了許多土著物種，且結(jié)果表明在原產(chǎn)地其伴生樹(shù)種根系的分泌物可以抑制 C生長(zhǎng)，而到了新的棲息地，臨近植物反倒被 C 系所分泌的物質(zhì)所抑制 （ 2000） 。 化感作用廣泛地存在于自然界中，并已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外 的研究熱點(diǎn)，在農(nóng)林生產(chǎn)中的輪作、間作、套作等的合理安排以及植物病蟲(chóng)害的防治方面起著重要的作用，對(duì)促進(jìn)農(nóng)林可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)幾十年的探索，再加上化學(xué)分析和鑒定技術(shù)的不斷提高、現(xiàn)代微量分析化學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展和完善?；形镔|(zhì)的分離、鑒定以及其機(jī)理研究成為近十五年來(lái)植物化感作用研究的的研究熱點(diǎn)，并且已從不同品種間化感作用潛力的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向同一品種在核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 4 不同的環(huán)境條件下化感作用潛力的變化研究，且近幾年來(lái)對(duì)于在不同營(yíng)養(yǎng)元素脅迫下對(duì)植物化感作用效應(yīng)影響這方面的研究也較多。 感物質(zhì)及其產(chǎn)生部位和釋放方式 植物間化感作用都是以物質(zhì)為媒介的，這些物質(zhì)媒介被稱(chēng)為他感化合物也稱(chēng)為化感物質(zhì)?，F(xiàn)研究結(jié)果表明，植物釋放的化感物質(zhì)主要是乙酸途徑、莽草酸途徑或兩途徑結(jié)合產(chǎn)生的一些次生代謝產(chǎn)物，這類(lèi)物質(zhì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，分子量多在 100 300 間（王倩， 2005）。常見(jiàn)的化感物質(zhì)大致分為：水溶性有機(jī)酸、直鏈醇、脂肪族醛和酮，簡(jiǎn)單不飽和內(nèi)酯，長(zhǎng)鏈脂肪酸和多炔，醌類(lèi)，苯甲酸及其衍生物，肉桂酸及其衍生物，香豆素類(lèi)，黃酮類(lèi)，單寧，萜類(lèi)，生物堿和氰醇等。其中最常見(jiàn)的是低分子量有機(jī) 酸、酚類(lèi)和萜類(lèi)化合物 （黃京華， 2001） ?；形镔|(zhì)在自然界中并不是以孤立的方式單獨(dú)起作用，植物化感作用潛力是植物釋放的所有化感物質(zhì)綜合作用的結(jié)果 （ 1998） 。 為，幾乎所有植物的化感作用潛力都是由兩種或兩種以上的化合物互作引起的 （ 1995） 。 的研究結(jié)果表明，植物在自然狀態(tài)下產(chǎn)生的酚酸類(lèi)化合物的濃度水平尚不能起到抑草的效果，化感抑草是由包括酚酸類(lèi)物質(zhì)在內(nèi)所有化感物質(zhì)間的互作效應(yīng)而引起的 （ 2002） 。2005 年何華勤 等人研究了 5 種常見(jiàn)的化感物質(zhì)替代物水楊酸、對(duì)羥基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸間對(duì)稗草根長(zhǎng)的互作效應(yīng)，研究結(jié)果表明水楊酸和對(duì)羥基苯甲酸、水楊酸和肉桂酸間增效或拮抗的互作效應(yīng)與各因子在化合物中濃度水平密切相關(guān) （何華勤， 2005） 。 化感物質(zhì)幾乎存在于植物的所有器官中，如根、莖、葉、花、果實(shí)和種子。同種植物不同器官的水提物往往表現(xiàn)出不同的活性。例如，蟛蜞菊葉和莖水提物的化感作用最強(qiáng)；勝紅薊莖對(duì)根長(zhǎng)的抑制作用最強(qiáng) （曾任森， 1994） 。同種植物不同生育期水溶物對(duì)受體植物的影響也不盡相同，例如，勝紅薊各器官水溶液對(duì)黃 瓜的抑制作用是生殖生長(zhǎng)期比營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期強(qiáng)，但是整株水溶物的抑制作用卻是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期比生殖生長(zhǎng)期強(qiáng) （胡飛， 1997） 。 化感物質(zhì)的釋放方式主要有 4 種：揮發(fā)、根分泌、淋溶及殘留物分解。不同植物化感物質(zhì)的釋放方式不盡相同，有的以其中一種為主，而有的則同時(shí)兼有二、三、四種方式。如水稻通過(guò)根系分泌、植株淋洗、殘?bào)w分解等途徑，釋放化感物質(zhì)。植物間的生化他感作用是非常復(fù)雜的，并不能僅僅簡(jiǎn)單地劃分為相克和相生。沙漠上的一些植物在干旱缺水時(shí)便會(huì)產(chǎn)生自毒現(xiàn)象，從而利用有限的水分，保持該物種能避耐干旱而生存、繁衍（丁曉文， 1997） 。這是相克和相生的有機(jī)結(jié)合，是植物對(duì)環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)。 感作用研究方法的研究進(jìn)展 感物質(zhì)的提取 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 5 化感物質(zhì)的收集是化感作用研究中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，確定化感作用大小、化感物質(zhì)的分離、鑒定以及化感作用機(jī)理研究都必須先進(jìn)行收集，它不僅影響到化感物質(zhì)是否能夠得到有效的分離和準(zhǔn)確的判斷，還影響到對(duì)化感作用效應(yīng)的評(píng)估?；形镔|(zhì)是通過(guò)淋溶、揮發(fā)、殘?bào)w分解和根系分泌四個(gè)途徑向外界環(huán)境釋放的。不同釋放途徑的化感物質(zhì)的提取方法也不相同。由于自然環(huán)境比較復(fù)雜，植物釋放的化感物質(zhì)都是一些不易溶于水的有機(jī)化合 物，而且濃度較低，又易受到土壤中微生物和其他媒介物質(zhì)的影響（江貴波， 2006）。在這樣的情況下，要在不破壞其組分和性質(zhì)的前提下有效地收集化感物質(zhì)并不容易。目前根系分泌物的收集方法主要有浸提法、常溫吸附法、根滲出液連續(xù)收集法等。 （ 1）浸提法淋溶物質(zhì)的收集 浸提法是化感物質(zhì)提取的最常用的方法，化感物質(zhì)的提取源是待測(cè)的植物材料或土壤，浸提劑分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類(lèi)化合物，主要為 氯仿、甲醇、丙酮、乙醚、乙醇等。因淋溶物大多數(shù)是極性較大的物質(zhì)，若所用的溶劑極性較低，則很難代表通過(guò)淋溶所 產(chǎn)生的化感作用。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了最能表現(xiàn)自然狀態(tài)化感作用的為常溫下的水提取。但是這種方法的缺點(diǎn)是土壤浸提不能排除微生物對(duì)化感物質(zhì)的影響，而植物體浸提則會(huì)破壞植物組織，通過(guò)浸提后植物可能會(huì)分泌出一些正常環(huán)境下不會(huì)分泌的物質(zhì)。 王德藝等人利用此法研究出中林 的化感作用是存在的，它在低濃度時(shí)（ 05mg/花生生長(zhǎng)的影響不明顯，高濃度（ 1050mg/則有極顯著的促進(jìn)作用 （王德藝， 2000） 。 2005 年 測(cè)不同品種黑麥草葉片浸提液中化感物質(zhì)2,4 (2H) 含量，結(jié)果表明成熟期最晚的品種其 量最多 （ 2005） 。方芳等人利用入侵雜草一年蓬地上部分的水浸體液對(duì)幾種經(jīng)濟(jì)作物種子進(jìn)行萌發(fā)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)出一年蓬的化感作用是存在的（方芳， 2005） 。 （ 2）培養(yǎng)吸附法根系分泌物的收集 植物根系分泌含有大量的生物活性物質(zhì)，在特定的土壤環(huán)境下不僅能影響同種或異種植物的種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)等，而且在微生物的分布、營(yíng)養(yǎng)元素的活化以及增強(qiáng)植物對(duì)金屬毒性的抗性等方面具有重要的作用 （史剛榮， 2004） 。根際是 個(gè)復(fù)雜的微環(huán)境，由于微生物的分解，土壤顆粒的吸附，植物的吸收，以及土壤溶液的稀釋?zhuān)虼艘占铙w植株的根系所分泌的化感物質(zhì)十分困難。目前在國(guó)內(nèi)外較廣泛采用“根系分泌物連續(xù)收集系統(tǒng)”來(lái)收集根分泌物。采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的水培或砂培系統(tǒng)，用脂收集未受干擾的根分泌物，再用甲醇洗脫樹(shù)脂中吸附的物質(zhì)，進(jìn)行生物測(cè)定和分離鑒定洗脫液。曾任森等用此法研究蟛蜞菊根分泌物，發(fā)現(xiàn)其對(duì)受體植物幼苗有明顯抑制作用，其中對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用強(qiáng)于對(duì)幼苗生長(zhǎng)的抑制作用 （曾任森，1994） 。 研究黃瓜根系分泌物毒性的過(guò)程中，通過(guò) 脂收集根系分泌物，核桃化感作用物對(duì)黃芩的影響 6 用色 11 種酚酸類(lèi)物質(zhì)，其中有 10 種具有生物毒性 （ 981） 。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不破壞植物體，而且能夠盡可能的降低微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。不足之處是收集到的溶液濃度比較低，而且需要把握好植物培養(yǎng)的時(shí)間，否則濃度不夠無(wú)法進(jìn)行測(cè)定。 根際區(qū)化感物質(zhì)的分離、鑒定與生物活性的研究。直接從田間取根基土壤和土壤溶液，分離、鑒定其中的化感物質(zhì)并進(jìn)行生物測(cè)定，以便研究農(nóng)田土壤中化感物質(zhì)及其來(lái)源、作用機(jī)制，用于指導(dǎo)作物生產(chǎn)。劉秀芬等在減壓條件下，用帶有多孔陶頭的塑料管原位收集 土壤溶液，在根際區(qū)土壤和土壤溶液中鑒定出了 50 多種化合物，并研究了其中三種化感物質(zhì)苯甲酸、阿魏酸和以前未見(jiàn)報(bào)道的對(duì) 者對(duì)玉米和小麥生長(zhǎng)發(fā)育的抑制作用明顯強(qiáng)于前兩者 （劉秀芬， 1996） 。阮維斌等人采用土壤溶液提取器直接獲得土壤溶液，并對(duì)土壤溶液中和大豆殘茬腐解產(chǎn)物中的 5種酚酸進(jìn)行了檢測(cè) （阮維斌， 2001） （ 3）水蒸氣蒸餾法揮發(fā)性物質(zhì)的收集 水蒸氣蒸餾法是提取植物揮發(fā)性物質(zhì)的主要方法之一。 1997年曾任森利用水蒸氣蒸餾法獲得桉葉的 3個(gè)組分：桉油（揮發(fā)性脂溶物質(zhì)）、冷卻水（揮發(fā)性水溶物質(zhì)）和渣 汁（水溶性非揮發(fā)性物質(zhì)），幼苗生長(zhǎng)測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果表明桉葉水溶性非揮發(fā)性物質(zhì)的化感作用最強(qiáng)，當(dāng)揮發(fā)油濃度達(dá)到 時(shí)，可完全抑制馬占相思的幼苗生長(zhǎng)（曾任森， 1997） 。孔垂