外來入侵雜草黃頂菊對小麥的化感作用分析.pdf

1、原產(chǎn)于南美洲的菊科植物黃頂菊(Flaveria bidentis(L)Kuntze)于2001.年首次在我國天津、河北發(fā)現(xiàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已經(jīng)在河北保定、石家莊等47個縣(市、區(qū))和天津的6個區(qū)縣蔓延。鑒于黃頂菊的危害現(xiàn)狀和擴散趨勢，本研究從黃項菊對發(fā)生地伴生作物小麥的化感作用及其化感作用的生理生化機制作為切入點，完成了黃項菊植株潛在化感物質(zhì)的分離、篩選和初步鑒定，揭示化感現(xiàn)象在其成功入侵中所起的作用。推動黃頂菊成功入侵的化感作用機

2、理研究。 1.本研究通過人工模擬化感物質(zhì)的淋溶、根系分泌和殘株分解途徑對黃頂菊的化感潛勢進行評價。采集黃頂菊植株、根系和根際土壤樣品，測定它們的提取物對小麥(Triticum aestivumL)幼苗生長的抑制作用。試驗結(jié)果表明，黃頂菊不同提取物對小麥幼苗生長表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，這種抑制活性隨著各部分提取物的濃度增加而增強；相同濃度下新鮮黃頂菊植株水提物對小麥幼苗生長的抑制作用強于其根系水提液對小麥幼苗生長的抑制作用；10

3、％處理濃度時。黃頂菊植株水提液對小麥根長、苗高、根鮮重和苗鮮重的抑制率分別達21.O％、23.6％、28.3％和20.2％；黃項菊根系水提液10％的處理對小麥根長、苗高、根鮮重和苗鮮重的抑制率分別達16.9％、13.3％、8.8％和13.5％；根際土壤提取物濃度達到在5g/mL時，對小麥根長、苗高、根鮮重和苗鮮重的抑制率分別達15.6％、23.6％、27.9％和35.8％；干枯黃頂菊植株水提液在濃度為0.01 gDW/mL時，對小麥幼苗

4、根長、苗高、根鮮重和苗鮮重的抑制率分別達40.6％、25.5％、32.2％和29.4％。由此推斷出黃頂菊可以通過淋溶、根系分泌和殘株分解途徑產(chǎn)生抑制小麥幼苗生長的化感物質(zhì)，從而為其自身的生長創(chuàng)造更好的條件。 2.顯微觀察干枯黃頂菊植株水提液(0.01、0.02、0.03和0.04 gDW/mL)四個濃度下處理7d后的小麥幼苗根毛，在干枯黃頂菊植株提取液為0.01 gDW/mL濃度處理下，小麥幼苗根毛明顯稀疏、長短不一。隨著處理濃

5、度的增加，小麥根毛的長度和數(shù)量逐漸下降。當處理濃度達到0.04gDW/mL時，小麥幼根沒有根毛生長。結(jié)果表明干枯黃頂菊植株水提液對小麥幼苗根毛形態(tài)、長度和密度有明顯的抑制作用。 3.測定干枯黃項菊植株水提液(0.01、0.02、0.03和0.04 gDW/mL)四個濃度下處理7d后的小麥幼苗體內(nèi)的丙二醛、可溶性糖、游高脯氨酸、葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量。實驗結(jié)果表明，小麥根部丙二醛和可溶性糖含量隨著處理濃度增加而升高；在于

6、枯黃頂菊水提液質(zhì)量濃度為0.01 gDW/mL和0.02 gDW/mL條件下，小麥葉片的脯氨酸含量的變化不大，當干枯黃頂菊水提液處理質(zhì)量濃度達到0.03 gDW/mL和0.04 gDW/mL條件下，脯氨酸含量急劇增加；小麥幼苗葉片中葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量隨著干枯黃頂菊水提液濃度的增加而減少。 4.采用梯度溶劑逐步萃取、色譜分離和生物活性跟蹤相結(jié)合的方法，和化學成分識別反應等分析技術(shù)，對黃頂菊植株淋溶途徑潛在化感物質(zhì)進行

7、了分離、篩選和初步鑒定，并測定了潛在化感物質(zhì)組分對小麥根長和苗高生長的抑制中濃度，結(jié)果初步表明：黃項菊植株水提液的正丁醇組分在濃度為0.1 mg/mL下對小麥根長的抑制率為22.6％，根鮮重的抑制率為25.0％，苗高的抑制率為21.0％，苗鮮重的抑制率為17.7％；硅膠柱層析的F4組分在濃度為0.1 mg/mL下對小麥幼苗根長的抑制率為31.5％，根鮮重的抑制率為34.8％，苗高的抑制率為43.3％，苗鮮重的抑制率為46.4％。其對小麥