扁穗牛鞭草化感作用及其化学成分分析

论文摘要

扁穗牛鞭草是一种优良的牧草,但其质量和产量随生长年限的推迟而降低。为此,拟通过其与豆科牧草混种来解决这一问题。本文通过研究扁穗牛鞭草对两种豆科牧草（白三叶和红三叶）的化感作用及其化感作用强弱来筛选适合混播的牧草。并从化感物质的多种释放途径（挥发释放、淋溶释放和根系分泌）角度,采用室内生物测定方法,分别测定了扁穗牛鞭草茎叶水浸液、茎叶挥发成分和根系分泌物三个部分对两种豆科植物的化感作用,并比较了其化感作用的强弱。初步分离鉴定了扁穗牛鞭草茎叶水浸液、茎叶挥发成分和根系分泌物三个部分的主要化学成分,以期为下一步鉴定化感物质和研究化感作用机理奠定基础。其主要研究结果如下:1.扁穗牛鞭草茎叶水浸液、茎叶挥发成分和根系分泌物三个部分对两种豆科植物化感作用的生物测定结果表明,受体植物白三叶和红三叶的种子萌发和幼苗生长均受到明显的抑制。对种子的影响主要有抑制萌发和延迟萌发两种作用形式,当受体植物的根长和幼苗生长受到抑制时,表现为使幼苗在形态上发生畸变,且对幼苗的抑制作用要强于对种子萌发的作用。三个部分的化感强弱依次为:茎叶水浸液＞茎叶挥发物＞根系分泌物。2.扁穗牛鞭草对白三叶和红三叶的化感作用的结果表明,在相同浓度的处理下,扁穗牛鞭草对白三叶种子萌发的抑制和延迟比对红三叶的作用强。同样地,在对白三叶幼苗生长的抑制也要强于对红三叶的抑制。因此,红三叶是最适合与扁穗牛鞭草混播的豆科植物。3.运用GC-MS对扁穗牛鞭草茎叶水浸液的分析鉴定结果显示:在茎的水浸液中,鉴定出18种化合物,它们是醛、酸、烷烃、酚、胺类。其中,相对含量较高的是2,4-二叔丁基苯酚、棕榈酸和亚油酸3种物质,且被报道都具有化感作用。在对叶的水浸液检测中,鉴定出了26种化合物,它们是烷烃、酚、酯、酸类。其中,棕榈酸和肉豆蔻酸两种物质的相对含量较高。被检测出的物质中,亚油酸、亚麻酸和棕榈酸等曾被报道具有化感作用。并且茎和叶共同含有11种相同化合物,即十四烷、十六烷、十五烷、2,4-二叔丁基苯酚、十六酸、十七烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸、二十三烷和二十四烷。4.运用GC-MS对扁穗牛鞭草茎叶挥发成分的分析鉴定结果表明,在茎挥发油中,鉴定出了12种物质,它们是烯烃、烷烃和酸类。相对含量较高的是2,4-二叔丁基苯酚、棕榈酸、亚油酸和正十六酸,其中,前三种物质被报道具有化感作用。在叶的挥发油中,鉴定出了20种化合物。其中,3-己烯-1-醇、2,4-二叔丁基苯酚和十四烷酸这几种物质的相对含量较高。在鉴定出的物质中,苯甲醛、叶绿醇、和2,4-二叔丁基苯酚被报道具有化感作用。5.运用GC-MS对扁穗牛鞭草根系分泌物的分析鉴定结果表明,在根系分泌物中,检测到了20种物质,它们是醛、醇、烷烃、胺、酚、酸类。其中,相对含量较高的是苯甲醛、苯甲醇、棕榈酸,这三种物质曾被报道具化感作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 化感作用的研究概况
• 1.1 化感作用的概念
• 1.2 化感物质的种类
• 1.3 化感作用的特点
• 1.3.1 化感作用的选择性
• 1.3.2 化感作用的浓度效应
• 1.3.3 化感作用的复合效应
• 1.3.4 化感作用的阶段性
• 1.4 化感作用的机制
• 1.4.1 影响膨压和叶水势
• 1.4.2 影响植物光合作用及其有关过程
• 1.4.3 影响植物代谢和酶活性
• 1.4.4 影响呼吸代谢
• 1.4.5 影响细胞分裂和植物生长
• 1.4.6 影响细胞及细胞器膜的完整性和渗透性
• 1.4.7 影响根系生长和矿质营养的吸收
• 1.5 化感作用的影响因素
• 1.5.1 生物因素
• 1.5.2 非生物因素
• 1.6 化感物质的释放途径
• 1.7 化感作用的应用前景
• 1.7.1 利用并提高作物的化感作用抑制杂草的目的
• 1.7.2 利用化感物质开发新一代天然除草剂
• 1.7.3 利用化感作用选择作物的伴生植物
• 1.7.4 利用化感作用指导作物残株管理
• 2 扁穗牛鞭草化感作用的研究进展
• 2.1 扁穗牛鞭草简介
• 2.2 扁穗牛鞭草的研究现状
• 2.3 存在的问题
• 3 本实验的目的意义
• 第二章 扁穗牛鞭草淋溶物的化感作用与成分分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与仪器试剂
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 水浸液对豆科植物种子萌发的影响
• 2.2 水浸液对豆科植物幼根、幼苗生长和叶绿素含量的影响
• 2.3 水浸液对豆科植物生长形态的影响
• 2.4 扁穗牛鞭草茎、叶冷浸水浸液GC-MS分析
• 3 讨论
• 4 结论
• 第三章 扁穗牛鞭草挥发物的化感作用与成分分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与仪器试剂
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 挥发油水溶液对豆科植物种子萌发的影响
• 2.2 挥发油水溶液对豆科植物幼根、幼苗生长和叶绿素含量的影响
• 2.3 挥发油水溶液对豆科植物生长形态的影响
• 2.4 扁穗牛鞭草茎、叶挥发物的GC-MS分析
• 3 讨论
• 4 结论
• 第四章 扁穗牛鞭草根系分泌物的化感作用与成分分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与仪器试剂
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 根系分泌物对豆科植物种子萌发的影响
• 2.2 根系分泌物对豆科植物幼根、幼苗生长和叶绿素含量的影响
• 2.3 根系分泌物对豆科植物生长形态的影响
• 2.4 扁穗牛鞭草根系分泌物的GC-MS分析
• 3 讨论
• 4 结论
• 第五章 总结与展望
• 1 总结
• 2 值得继续研究的相关问题
• 3 本研究创新之处
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文