假臭草根系分泌物化感作用研究
假臭草在华南地区入侵严重,减少了生境的多样性,它的入侵给当地农业、林业、畜牧业及生态环境带来极大的危害。化感作用是杂草研究中一个很重要的生态化学因子,本研究针对假臭草在海南入侵严重的现状,使用三种方法收集假臭草根系分泌物,并分别对多种受体植物种子进行发芽试验和幼苗生长试验测定,进行4种处理的假臭草盆栽试验,并用气相-质谱联用仪(GC-MS)进行假臭草根系分泌物的物质鉴定等一系列化感作用的研究,旨在从化学生态学角度证实假臭草根系分泌物化感作用的存在,了解和掌握假臭草根系分泌物的化感作用规律,探讨假臭草作为入侵杂草的扩张过程及其入侵机制,从而为合理利用假臭草化感作用的规律和相关化感物质提供理论依据,并为加快假臭草根系分泌物的化感作用研究提供一些新的知识和思路。为假臭草的有效防治,采用合理的防治方式,使其生态结构与功能趋于健康和稳定,并作为绿肥促进农业的持续发展,且对今后假臭草化感作用的进一步研究具有重要价值和意义。
本研究主要结果如下:
1利用溶液培养法来收集假臭草根系分泌物,并对5种受体植物种子进行发芽试验和幼苗生长试验的测定,结果表明,假臭草根系分泌物对这5种受体植物均具有化感作用,但受体植物之间的作用表现和作用强度不同,热研2号柱花草发芽对假臭草根系分泌物最敏感,水稻幼苗生长对假臭草根系分泌物最敏感。
2利用基质培养法收集假臭草根系分泌物对6种受体植物进行种子发芽试验和幼苗生长试验,结果表明,假臭草根系分泌物对这6种受体植物都具有化感作用,但种间差异明显,水稻发芽对假臭草根系分泌物最敏感,热研2号柱花草幼苗生长对假臭草根系分泌物最敏感。
3利用直接树脂吸收法来收集假臭草根系分泌物,并对6种受体植物种子进行发芽试验和幼苗生长试验的测定,结果表明,假臭草根系分泌物对这6种受体植物均具有化感作用,但受体植物之间的作用表现差异显著,胜红蓟发芽对假臭草根系分泌物最敏感,水稻幼苗生长对假臭草根系分泌物最敏感。
4通过3种方法收集得到假臭草根系分泌物,对受体植物的化感作用表现来看,得出幼苗生长试验的化感作用强于种子萌发试验,幼苗根长和苗高的化感作用强于鲜重和干重,即同一植物不同部位对化感作用的敏感性不同。
5通过4种处理的假臭草盆栽试验,对3种受体植物的生理指标进行测定,得出假臭草根系分泌物对叶绿素、根系活力和POD酶活性无明显影响,但对丙二醛含量、SOD酶活性和CAT酶活性有较明显作用,且既有促进也有抑制作用。
6在对假臭草根系分泌物中的化感物质进行分离鉴定研究中,分别采用了溶液培、基质培和直接树脂吸收3种方法来收集假臭草根系分泌物,并用气相-质谱联用仪(GC-MS)进行物质分离鉴定。从结果来看,假臭草根系分泌物主要是醇类、酯类、酚酸类,属于已鉴定的化感物质的种类。但3种方法得出的化学组分和含量不完全一样,其中,直接树脂吸收法和溶液培养法化学组分较多,基质培养法较少。
7因此,本研究证明,假臭草的根系分泌物具有一定的化感作用,但不同受体植物的敏感性有较大差异,其作用机理从本研究来看,是抑制细胞膜的活力,进而影响其它植物的生长。
- 作者：
- 易晓洁
- 学位授予单位：
- 海南大学
- 专业名称：
- 生态学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 陈秋波；王真辉
- 中图分类号：
- S451
- 关键词：
- 假臭草；化感作用；根系分泌物；化感物质；GC-MS
- Eupatorium catarium；Allelopathic potentials；Root exudates Allelochemicals；GC-MS