水稻化感作用及其根际微生物学特性的研究进展
化感作用研究进展

参 考 文献 :
( C K )增 产 4 8 . 7 8 %、4 7 . 8 9 %,产 量极 显 著 高于 中甸 红 ( C K ) ;材料 O 7 . 8 . 2 8 、5 2 #产 量 分 别 为 5 7 9 0 0 . 0 k g /
h m 2 、5 7 7 9 9 . 5 k m ,分 别 比 中 旬 红 ( C K ) 增 产
植 物化 感物 质都 是 植 物 的次 生代 谢 产物 ,R i c e等 把 这 些 物 质归 为 1 4类 : ( 1 ) 水 溶 性 有 机 酸 、链 醇 、 脂 肪醛 和 酮 ; ( 2 ) 简单 的不饱 和 内酯 ; ( 3 ) 长 链 脂 O 7 . 2 2 . 4 、1 5 #这 6个材料 的综合评 价 较 高 ,出苗 率高 , 田间长势 好 ,结薯 集 中 ,芽 眼少 而浅 ,品质 优 ,薯块 整 齐 ,商 品薯 率 高 ,丰产 性 好 ,对 晚疫 病 、早 疫 病 、 花 叶病 、卷 叶病抗 性 强 ,且 生 育期 适 中 ,适 宜 于大 理 州 小 春种植 ,下 一步 可 在大 理 州 内组 织小 春 马铃 薯 多 点 试 验 ,同 时进行 多 点示 范 ,优 选 品系参 加 国家 和 省
2 0 1 5年第 6期
云 南 农 业 斟 技 Y u n n a n N o n g y e K e j i
5 9
化 感 作 用 研 究 进 展
李 洁 ,曹 燕 ,全 津莹 ,雷 波
( 四川 I 省农 业科 学院农 业信 息 与农村 经 济研 究所 ,四川 成都 6 1 0 0 6 6 )
1 . 1 化 感物质 的种 类
作 者简介 :李洁 ( 1 9 7 8 一 ) ,主要从事植物 生理及农业信 息 研究 工作 ,E — m a i l :7 9 2 3 0 1 7 6 @q q . t o m。 为通讯作 者 ,雷波 ( 1 9 6 8 一 ) ,副研 究员 ,主要从 事农业 生物 技术 及农业信 息研究工作 ,E — m a i l :6 8 9 3 0 0 @s i n a - c 0 m。
水稻根际氮转化特征及微生物生态研究

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根际产生的 CH4和 N2O 均显著 高于非根际
结论:
(1)在氮素受限的条件下,微生物生长受到抑制,根根际微生物优先利用可利用氮源满足 自身生长,水稻根系吸收利用氮素作为营养源,说明水稻对氮的竞争能力决定了微生物的 生长。 (2)根际甲烷和氧化亚氮排放量显著高于非根际,甲烷排放主要由化学氧化产生;氧化亚 氮则很可能来自于根际强烈的硝化作用。 (3)根际无法检测到 NH4+,但 NO3-含量显著高于非根际,表明根际硝化作用消耗NH4+产 生NO3-,同时水稻根系吸收 NH4+,根际主要发生硝化作用,而非根际主要发生反硝化作用
水稻根际氮转化特征及微生物生态研 究
目录
研 究 背 景
研 究 意 义
技 术 路 线
实 验
根际是生物圈最为复杂且重要的“微生态热区”之一,
生物植物-土壤-微生系统中,微生物生物量和营养元素的迅速运转,以及植物-土
壤-微生系统的相互作用,其中根际微生物起着关键的作用。 几乎所有的有机体都需要利用氮元素作为营养,氮是植物的初始限制营养元素, 植物与微生物之间存在强烈的竞争关系。
可溶性有机碳(DOC),土壤微生物生物量碳 (Cmic),土壤微生物生物量氮(Nmic),及 土壤溶液中的NH4+,NO3-, Fe2+,溶解性有机 氮(DON),
1.水稻根际微生物丰度及对 CH4和 N2O 排放的影响
根际中的NH4+,DON低于非根 际,但是根际土壤中的NO3-浓度 显著高于非根际。 根际中因为根系分泌作用其 DOC 含量显著高于非根际,微生 物生物量C 没有显著性差异,但 是在非根际土壤中,微生物生物 量氮显著高于根际。
3.水稻根际微生物丰度及群落结构多样性对外源氮素的响应
水稻化感作用综述

水稻化感作用研究进展摘要:综述了近年来国际上研究水稻化感作用的新进展,主要对水稻化感现象发现、化感生物检测、化感物质分离和鉴定、化感种质资源等方面的研究进行了系统的综合论述。
关键词:水稻;化感作用;综述Advance of Research on Allelopathy in RiceAbstract:This article reviewed the recent advances in the investigation of rice allelopathy. Allelopathy of rice is a new area in rice related research and plays an important role in weed management.This paper gave a review on this hot point of rice allelopathy research,including alleopathic rice finding,allelopathic rice germplasm screening,allelochemicals searching,and allelopathic cultivar breeding.Some problems in allelopathy research and the priorities of allelopathy developing in China were discussed also.Key words:rice;allelopathy;review.化感作用(Allelopathy)是近十年来逐步受到世界各国科学家重视的一个新的研究领域,它主要是指一个活体植物(供体植物)通过地上部分茎叶挥发、茎叶淋溶、根系分泌等途径向环境中释放一些化学物质,从而影响周围植物(受体植物)的生长和发育[1]。
化感植物根际生物学特性研究现状与展望_图文(精)

6中国生态农业学报第15卷分泌物在介质中的存留形式与含量有一定的差异,这种差异可能源于土壤环境的不同。
根系分泌物在土壤环境的滞留、转化、迁移等过程中,可能发生氧化、还原、水合、质子化以及微生物分解,所以未经土壤环境的根系分泌物中的物质并不一定就是最终起到化感作用的物质。
化感作用是各类物质和环境各因子如土壤、温度、水分、营养物质等综合作用的结果,其中可能同时存在着拮抗和协同作用。
国内外许多学者的研究结果也表明植物化感作用潜力的高低是多种物质共同作用的结果。
非化感水稻“ Lemon t ” 虽然也存在许多前人认为是化感物质的萜类、酚酸、酯类等,但总体并未显示化感作用,这点也证明了化感作用是多种物质间综合作用的结果。
因此,期望从中找出一种特征物质是不现实甚至是不可能的。
当前许多研究是用水稻根系的水浸提液对受体生长影响来判定物质的化感作用强弱,该方法在化感物质种类的前期筛选中简化了环生变化的存留形式,这在一定程度上会影响到对真正起到化感作用之物质判断的准确性。
Inderjit 等[6]境影响因子,从而取得较好的研究结果,但忽略了化感物质经土壤后,最终影响受体植物的物质可能是已发[34]的研究表明酚类化感物质在土壤中会失去化感作用。
孔垂华等发现胜红蓟的类萜化感物质在土壤中会发生聚合反应。
鉴于土壤是根系分泌物影响其他植物的必经途径,因此研究经土壤环境后的对受体植物产生作用的化感物质更具有实际意义,而土壤环境的复杂性和多变性给化感作用研究提出了新的挑战。
植物能依据不同的生物和非生物因子合成、释放不同种类和数量的次生代谢物质,以抵御环境胁迫和生物侵害[1,35]火山灰土壤中,前者抑制活性大于后者。
这表明化感物质的化学特性易受受体植物的诱导,但受到土壤环境因素影响更大。
然而,化感物质在土壤中是如何运转并影响受体植物的生长发育,至今仍是一个难题。
前人研究认为化感物质进入土壤能对受体植物起的作用,只有它落于泥水中后被受体植物根系所吸收才会发生,并运用加石碳酸于土壤泥水中来模拟测试得到了验证取决于其浓度而不取决于数量[38,39][37]化合物,但二者的化感作用差异却很大,说明化感水稻品种能根据环境变化来调节自身分泌化感物质的种[7][36]研究也发现,当把 L唱3,DO P A 分别加入到“ M asa” 和类和数量,以达到抵御外来之敌的目的。
作物化感作用类型:中国研究现状及其展望

作物化感作用类型:中国研究现状及其展望林志敏;MUHAMMAD Umar Khan;方长旬;林文雄【期刊名称】《中国生态农业学报(中英文)》【年(卷),期】2022(30)3【摘要】本文从作物种内互作和种间互作以及直接化感作用和间接化感作用两个维度重点阐述了近年来中国在作物化感作用类型的研究及其新进展,以期与同行分享该领域的研究成果和经验。
早在1984年就有作物化感作用的相关报道,近年来取得了很大的进展。
作物化感作用的概念也延伸到植物-土壤-微生物相互之间的化感作用,作物种植体系中存在的偏害、自毒和促进等现象均与此有关。
最近的研究表明,供体植物通过触发防御基因的表达,使代谢产物(化感物质)释放到环境中,尤其是土壤环境中作物的根系等对靶标植物(如杂草)的胁迫做出响应,从而在栽培系统中产生化感偏害或化感偏利现象。
根据作用对象的不同,作物化感偏害和偏利现象分为种间和种内的相互作用两种类型。
种间作用包括抑制和互惠作用,化感物质的种类、含量及其生物效应决定了其对邻近物种的化感效应;种内作用包括促进和自毒作用,即化感正效应和化感负效应。
化感正效应或负效应均与根系分泌物介导的根际土壤微生物组成和结构的变化有关。
连续单一化种植导致的病原菌增多、有益菌减少,土壤微生物结构失衡可引起化感负效应。
这种微生物结构失衡不可避免地导致土壤养分封存、土壤酸化和土传病害发生等,从而导致作物产量和品质下降。
化感正效应则与之相反,连作促进了有益菌群的增加和致病微生物的减少,提高了微生物多样性,从而改善土壤微生境,提高作物产量和品质。
因此,研究根际土壤微生物的结构与功能,合理调控作物根际生境以保证其高产优质,促进农业可持续发展,将是今后研究的重点。
【总页数】13页(P343-355)【作者】林志敏;MUHAMMAD Umar Khan;方长旬;林文雄【作者单位】福建农林大学农业生态研究所;福建省农业生态过程与安全监控重点实验室(福建农林大学)【正文语种】中文【中图分类】Q945.79【相关文献】1.植物化感作用研究现状及其在烟草栽培中的作用展望2.作物化感作用研究现状及前景展望3.中国第二届植物化感作用学术研讨会暨中国植物保护学会植物化感作用专业委员会成立大会第一轮通知4.中国第二届植物化感作用学术研讨会暨中国植物保护学会植物化感作用专业委员会成立大会第一轮通知5.中国第二届植物化感作用学术研讨会暨中国植物保护学会植物化感作用专业委员会成立大会第一轮通知因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水稻化感品种生理生化特性研究

St d e n aleo t i a ite y i lg c la u iso ll lpa h cv re isph so o ia nd
b o h m i a h r c e i tc fr c i c e c lc a a t r s i s 0 i e
Z HAO h h n Ya . o g 一,LI ANG oma 3 Ya - o ,PENG .i LIKu . i HE i Yiz n a3 Ha . Ⅷ
e cs Gun x N n i 30 7 C ia4 Agi l a C lg ,G n x Unv , ag i n i 3 0 5 C ia ne, ag i ann 5 00 , hn ; . r ut l ol e n g i i. Gunx nn 5 0 0 , hn ) g c u e r s Na g
Ab ta t Theltu ewa sa c po ,teallp t ff te l lp t cv rei f c r n ye t3 l fsa e,6 l fsa e . sr c : t c na ce t r h eo ahyo ie na l o ahi ait o ewe ea a zd a -e tg e l f l e s e i r l a -e tg ,8 a 1a tg n t igsa e e fsa ea dma u n t .Th eut ipa e h tt eihbt r cin o leo ahcv r t so c o ro e g h a d se l r g er l dslyd ta h n ii y ato fal lp t i a i i fr e t o tln t edi s s o l ee i n g n h ihto tu eweemo t b o sa -efsa e,a dt eallp t ywe et esrn et eg fet c r sl o viu t6 la t l y g n h l o ah r h to s .Otewie h l lp t fdfee ttsu e g h r s ,t eal o ahyo ifrn ise e o c aite t to llp ty HG 1a dHG2 we edeem ie t h ce tr1tu e fr ev rei wih srn a eo a h i s g l n r tr n w h tea cpo t c .Th eut h we h tte ihbtr d i e er l so d ta h n ii y s s o efcs fdfee ttsu n ro e gh a d se l eg to etc r e ie e t h n ii r fetofla e s te fet ifrn i e o o tln t o s n edi h ih fltu e wee v r df rn ,t e ihbty ef ev w& h g n y f o c s srn et h eo d w& ta n d t e h o t to s ,tesc n sscn,a h n tero .Th h n la iea g ' ep e yan n mmo ilaeatvt f fee t leo ahcv reisa d s p r l nay s cii o frn l lp ti a ite u e . y di al n o iedi ts cii fac po o k p rs r ee ie tsa e h edt h we h ttep e yaa iea xd s mua eatvt o ce trc c s u g asweed tr n a t ,ter y r m d g s sso d ta h h n l n n mmo i y s c l na ae8 . l tvt fal lp t i a i i frc sc reaiet h i ii r cin;rc llc riasc udd ce s h u rxieds uae iiyo l o ahev r te o ew& or lt ot eri bty a t l e es i v h n o o i eaeohenc l e raetes p o d i l l o e m ts a t t fac po o k p rs ,a dt esr n e fi ii r cin,te1we fsp r xd s ts ciiy. ci y o ce t rc c s u g as n h to i v r g ro h n bt y a t o o h o ro u o iedi e muae atvt Ke r s rc lllp t y;ihbtr cin;g o hd ain;a t iiso n y e ywo d :ie;a eo ah n ii y a t o o rwt u t r o ci te fe zm s v
水稻化控技术研究与应用进展

水稻化控技术研究与应用进展水稻化控技术是指通过调控水稻生长发育的关键环节,实现水稻产量和品质的优化。
随着人类对粮食安全和农业可持续发展的要求不断提高,水稻化控技术研究与应用进展迅速,为提高水稻产量和品质、节约资源和保护环境做出了重要贡献。
本文将对近年来水稻化控技术研究和应用的进展进行综述。
1.激素调控技术植物激素对水稻生长发育具有重要影响,通过调控激素的合成、运输和信号转导等关键环节,可以改变水稻的生长发育进程。
通过调控赤霉素合成和信号转导途径,可以提高水稻的光合作用效率和产量;通过调控赤霉素和脱落酸合成途径,可以延缓水稻的衰老和减少产量损失。
2.养分调控技术养分是水稻生长发育的重要限制因素,通过合理调控养分的供应,可以提高水稻的产量和品质。
通过施用适量的氮肥和磷肥,可以促进水稻的生长和传导效率,提高光合作用效率和产量;通过施用微量元素肥料,可以提高水稻的抗病虫害能力和品质。
1.高产优质水稻品种的选育近年来,通过基因工程和杂交育种等技术手段,已经成功培育出许多高产优质水稻品种。
这些品种具有抗逆性强、产量高、品质优良等特点,在提高水稻产量和品质方面发挥了重要作用。
2.精准施肥技术的应用通过精准施肥技术,可以根据土壤养分状况和水稻生育期的需要,精确调控氮、磷、钾等养分的供应量和施用时间,提高养分利用效率和减少养分浪费。
这种技术在节约资源和保护环境方面具有重要意义。
3.规范化的种植管理通过规范化的种植管理措施,如合理疏远、灌溉、田间植保和秧苗管理等,可以提高水稻的抗病虫害能力、光合效率和产量。
这些措施在水稻生产中得到了广泛应用,在提高水稻产量和品质方面起到了重要作用。
三、水稻化控技术的发展趋势1.深入研究水稻生长发育的分子机制随着分子生物学和基因组学等技术的发展,人们对水稻生长发育的分子机制有了更加深入的了解,可以利用这些知识开展更精确的化控技术研究和应用。
2.研发更高效的化控技术产品通过合理组合和调控植物激素、养分和生理调控剂等化控产品,研发高效的水稻化控技术产品,提高水稻产量和品质。
化感水稻内生真菌的分离鉴定及生物学特性研究

化感⽔稻内⽣真菌的分离鉴定及⽣物学特性研究⽬录摘要 ........................................................................................................................................ I 英⽂摘要............................................................................................................................. IV ⽂献综述 . (1)1 内⽣真菌的研究概况 (1)1.1 内⽣真菌的概念 (1)1.2 内⽣真菌的⽣物多样性 (1)1.3 内⽣真菌的⽣物学功能 (2)1.3.1促进宿主植物⽣长发育 (2)1.3.2 提⾼植物对⽣物或⾮⽣物胁迫的抗性 (2)1.3.3 内⽣真菌次级代谢产物的功能 (3)1.3.4提⾼宿主植物的化感作⽤ (4)2 ⽔稻化感作⽤的研究进展 (4)2.1 化感作⽤的概念 (4)2.2 ⽔稻化感作⽤的研究内容 (4)2.3 影响化感作⽤的因素 (5)2.3.1 ⾮⽣物因素 (5)2.3.2 ⽣物因素 (5)2.4 内⽣真菌与植物化感作⽤的关系 (6)1 引⾔ (7)1.1 研究意义与理论依据 (7)1.2 本研究拟解决的问题 (7)2 材料与⽅法 (8)2.1 材料 (8)2.1.1植物样品来源 (8)2.1.2 仪器设备与试剂 (8)2.1.3 培养基 (8)2.2 实验⽅法 (9)2.2.1 ⽔稻内⽣真菌培养⽅法 (9)2.2.2 内⽣真菌的分离与纯化 (9)2.2.3 内⽣真菌的鉴定和分布 (10)2.2.4 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草⽣长影响的测定 (12)2.2.5 不同浓度的初筛内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草⽣长影响的测定 (13)2.2.6 盆栽试验对有益内⽣真菌⽣物学特性的验证 (13)2.2.7 数据分析 (13)3 结果与分析 (14)3.1 不同表⾯消毒⽅法对内⽣真菌分离的影响 (14)3.2 化感⽔稻内⽣真菌的分离与纯化 (14)3.3 化感⽔稻内⽣真菌的鉴定与分布特点 (15)3.3.1 ⽔稻内⽣真菌的鉴定 (15)3.3.2 内⽣真菌在化感⽔稻不同⽣长时期的分布特点 (18)3.3.3 内⽣真菌在化感⽔稻不同组织部位的分布特点 (20)3.4 化感⽔稻6173内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草的影响 (21)3.4.1 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草种⼦萌发的影响 (22)3.4.2 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草⽣长的影响 (23)3.4.3 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草脂肪酶活性的影响 (24)3.4.4 内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草抗氧化酶活性的影响 (26)3.5 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻及稗草的影响 (28)3.5.1 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻和稗草⽣长的影响 (28)3.5.2 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻和稗草苯丙氨酸解氨酶活性的影响 (30)3.5.3 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻及稗草过氧化氢酶活性的影响 (32)3.5.4 不同浓度塔宾曲霉和粘红酵母发酵液对⽔稻及稗草过氧化物酶活性的影响 (34)3.6 塔宾曲霉及粘红酵母⽣物学效应的验证 (36)4 讨论 (40)4.1 内⽣真菌的分离纯化 (40)4.2 化感⽔稻内⽣真菌的种类 (41)4.3 内⽣真菌在化感⽔稻组织中的分布 (41)4.4 化感⽔稻6173内⽣真菌发酵液对⽔稻及稗草的促⽣效应 (42)4.5 塔宾曲霉和粘红酵母对⽔稻及稗草⽣长的影响 (42)5 结论 (44)参考⽂献 (45)致谢 (51)作者简介 (52)在读期间发表的学术论⽂ (52)⽂献综述1 内⽣真菌的研究概况1.1 内⽣真菌的概念“endophyte”⼀词最早主要指代内⽣植物,随后被多数研究者借⽤来特指⽲本科植物,特别是牧草中那些属于麦⾓菌科的、不引起植物病症的或种⼦携带的⼀类内⽣真菌,以便于与严格附⽣的病原真菌区分开来。
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水稻化感物质使细胞膜通透性变大,影响杂草对营 养物质的吸收。酚酸类化感物质能有效抑制受体植 物根部吸收矿质元素和水分,并能使细胞质膜去极 化,改变质膜透性,使大量离子外渗。
(5)降低杂草的呼吸作用
化感物质能干扰呼吸链的电子传递和ATP合成,从而 改变受体杂草的呼吸作用。水稻化感物质通过抑制 ATP酶活性,使细胞呼吸速率降低。肉桂酸及其衍生 物能有效抑制ATP酶活性,从而影响杂草的呼吸作用。 在低浓度时,某些萜类物质就能干扰杂草的呼吸作用 和ATP合成。
低氮或低磷胁迫会显著增强化感水稻酚类物质合成途径中一些 关键酶的表达丰度;
低钾胁迫下,化感水稻除了酚类代谢途径关键酶 基因表达明显上调外,光合作用关键酶基因、钾 利用相关基因等的表达也会出现明显的上调。
Kim等的研究表明,化感水稻经低剂量UV-B处理 后,其合成酚类物质的关键酶基因启动提前,酶 活性峰值更高,化感作用明显增强。
1、引言
在水稻生长期间,伴生杂草是影响水稻生长和产量的重要 生物限制因子之一。目前水稻种植过程中除草主要还是施用大 量的化学除草剂,但这不可避免的会导致土壤、水体、大气等 污染以及生态失衡,进而危害人类健康。
研究发现,一些水稻能抑制水稻伴生杂草的生长,即化感作用 (Allelopathy)。它是指植物合成并通过一定方式释放具有化感潜 力的物质并对周围其他生物的生长发育产生影响的化学生态学现象。
徐涛等研究发现,受斜纹夜蛾伤害的水稻,其挥 发物的含量和种类比健康水稻都更高。
5、化感水稻的根际微生物学特性
化感水稻主要是通过根际土壤释放化感物质来实现化感作用。化感物质 进入根际土壤之后就会受到根际微生物的分解、加工和转化等,可见土 壤微生物对水稻实现化感作用至关重要。
一方面,水稻根系释放的化感物质可以通过改变根际微生物的种类和数 量、抑制有害微生物的生长、促进有益微生物的繁殖等手段来达到自身 防御的目的。
目前认为,水稻化感作用并非由某一种化感物质所 决定,而是多种化感物质综合作用的结果。
Rimando等发现化感水稻TN1的根系浸提物中任意 单一组分单独作用都不能解释田间化感抑草作用, 认为可能是化感物质间存在互作效应;
林文雄等发现化感水稻叶片浸提液中的化感物质的 化感作用潜力大小并非与每种酚酸类化合物含量的 多少呈正相关,认为这可能是由于各种酚酸类化合 物之间存在相互作用;
(2)影响杂草的光合作用
水稻化感物质如酚类物质能有效抑制受体杂草ATP 酶活性,破坏杂草光合色素及其合成,影响光能吸 收和电子传递,降低光合效率,从而抑制杂草生长。
(3)干扰杂草生长调节系统
化感物质通过干扰杂草体内激素平衡,破坏其生长 调节系统,使杂草生长受阻。研究表明,化感水稻 叶片浸提液增加了杂草中吲哚乙酸氧化酶活性,从 而降低吲哚乙酸浓度,改变激素平衡,影响杂草生 长。Thomaszewiski与Thimann的研究表明许多化感 物质会降低受体的赤霉素和生长素水平,从而抑制 受体植物的生长。
水稻化感作用是由多基因控制的数量遗传性状,易受各种环境 因素的影响,如温度、湿度、光照、水分、营养条件及病虫害 等。当受到环境胁迫时,化感水稻会调节相关基因表达,增加 化感物质的合成和释放,抑制周围其它植物的生长,增强其对 养分、水分等的相对竞争能力,从而提高抗逆性。
有研究表明,在营养物质胁迫下,化感水稻会显著增强其化感 作用。
(6)抑制杂草种子发芽
化感物质通过抑制杂草种子萌发所需关键酶类来影响 杂草的发芽和生长。水稻化感物质中的内脂能抑制淀 粉酶活性,绿原酸、咖啡酸、儿茶酚等化感物质能抑 制磷酸化酶,单宁能抑制过氧化物酶、纤维素酶,使 种子萌发受抑制。化感物质抑制杂草种子发芽,是从 根本上抑制杂草的生长。
4、逆境胁迫下水稻化感作用
由于化感作用是利用作物自身的防御或抗逆作用,没有向环境中引 入外源的、难降解的化学物质,因而不会造成环境污染、农药残留 等问题。利用植物化感作用控制田间杂草被认为是21世纪实现农业 可持续发展的关键技术之一,已成为当前农业生态学的研究热点。
2、水稻化感物质及作用
植物释放的化感物质主要是 通过莽草酸途径或异戍二烯 途径产生的一些次生代谢产 物,这些物质结构比较简单, 分子量多在100-300Da此外, 还有萜类、甾类、黄酮类和 糖甙化合物等。 但多数研究者依然认为水稻化感物质主要为酚酸类化合物。
另一方面,土壤微生物可借助趋化效应(Chemotaxis response)在水稻 根际及根表面定殖与繁殖,直接影响土壤功能的发挥以及水稻次生代谢 物的转化。
水稻化感作用及其根际微生物学 特性的研究进展
汇报内容
1、引言 2、水稻化感物质及作用
3、水稻化感物质的抑草机理
4、逆境胁迫下水稻化感作用 5、化感水稻的根际微生物学特性 6、展望
“民以食为天, 食以稻为先”。 水稻在保障 我国粮食安全 战略中占据着 举足轻重的地位。
近年来,我国水稻播种面积约占粮食作物的27.5%,水稻单 产比粮食作物平均单产高35.7%,水稻产量占粮食总产的37.3% 以上。水稻是我国单产最高、总产最多的粮食作物。其中,南 方水稻种植最多。
Reigosa等人在化感作用研究中探讨了几种物质的 混合对植物的抑制作用,结果发现几乎所有植物的 化感作用都是由二种或二种以上化合物的共同作用 导致的。
3、水稻化感物质的抑草机理
(1)破坏杂草的细胞膜
化感物质首先作用于杂草根细胞的细胞膜,通过抑 制超氧化物歧化酶(Superoxid Dismutase, SOD)和 过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性,使杂草根部自 由基含量增加,导致膜质过氧化,细胞内含物外泄, 从而抑制杂草生长。
熊君等研究表明,化感水稻在水分胁迫下的化感作用增强会明显增加 特 异微生物(黏细菌)的种群和数量; Wang和Wu等也证实在逆境胁迫下,化感水稻根际土壤微生物黏细菌种群 确实明显增多,且其根际土壤中存在显著上调表达的黏细菌特异蛋白。
林瑞余等研究发现,化感水稻根际土壤微生物量碳、呼吸强度、微生物总 量都显著高于非化感水稻;