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连作烟草根系分泌物鉴定及潜在化感物质的筛选研究

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中国农业科技导报 2024年第7期26卷 136-146页

作者：周喜新袁世林杨柳夏滔张毅范伟湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 湖南省烟草公司长沙市公司宁乡市分公司湖南宁乡410600 湖南农业大学食品科学技术学院长沙410128

为探索长期连作状态下烟草根系分泌物内含有的化感物质组成成分,设置石英砂栽培和连作土壤栽培2种烟草培养处理,对2种烟草不同生长时期的根系分泌物进行提取,利用超高效液相色谱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography ... 详细信息

为探索长期连作状态下烟草根系分泌物内含有的化感物质组成成分,设置石英砂栽培和连作土壤栽培2种烟草培养处理,对2种烟草不同生长时期的根系分泌物进行提取,利用超高效液相色谱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS)对提取的根系分泌物进行分析,通过数据库比对、差异分析和时间聚类分析等方法筛选连作烟草根系分泌物中潜在的化感物质。结果表明,共筛选出11类潜在化感物质,分别为生物碱、萜类、胺类、有机酸、苯酸及其衍生物、脂肪酸、酚类、氨基酸和多肽、香豆素、肉桂酸及其衍生物和其他。生物碱、萜类、胺类和有机酸4类化合物相对含量占所有化合物的73.3%。L-烟碱、熊果酸、β-氨基丙腈、5-羟基吲哚乙酸、早熟素Ⅱ、单乙基己基邻苯二甲酸、己内酰胺、姜酚、L-乳酸、邻苯二甲酸二乙酯和2,3-二氢-3,5-二羟基-2-氧代-3-吲哚乙酸甲酯是连作烟草根系分泌物中相对含量较高的潜在化感物质。研究结果为烟草根系化感物质的化感作用研究及缓解烟草连作障碍方法研究提供理论基础。

关键词：烟草根系分泌物化感物质化感作用连作障碍 UHPLC-MS/MS

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化感物质提取与抑藻途径研究进展

环境保护前沿 2024年第1期14卷 142-151页

作者：陈冠祥汪玉莹安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南

湖泊水体富营养化问题一直受到国内外的高度重视,已成为全球性的水环境问题之一。但是一直未得到有效解决,利用植物所分泌的化感物质产生化感作用抑制水体藻类爆发,是公认的有效和生态友好手段。植物分泌的化感物质化学性质不同,作用机... 详细信息

湖泊水体富营养化问题一直受到国内外的高度重视,已成为全球性的水环境问题之一。但是一直未得到有效解决,利用植物所分泌的化感物质产生化感作用抑制水体藻类爆发,是公认的有效和生态友好手段。植物分泌的化感物质化学性质不同,作用机理也存在很大的差异,根据其作用的机理适当改变其抑藻的方式可以获得更好的作用效果。本文梳理了化感物质的作用机理,罗列了化感物质提取常见的方法即浸泡法、水提法和醇提法(有机物提取法),概述了当前几种主要的化感抑藻作用方式。本研究结果可为进一步深入研究水生生态系统中化感抑藻及相关技术应用提供科学依据。最后对化感物质研究和应用前景进行展望,以期为下一步工作打下认识基础并对控藻技术研究和开发提供指导意义。

关键词：化感物质化感抑藻机理化感物质提取作用途径化感复合材料

3种化感物质对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

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农业科技通讯 2024年第9期 116-121页

作者：董广旭王少忠朱娜贾存君许耀照陈修斌河西学院农业与生态工程学院甘肃张掖734000 甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室/河西学院河西走廊油菜-玉米抗逆研究中心/河西学院甘肃省食用菌菌糠资源化利用工程研究中心甘肃张掖734000 河西学院河西走廊精准设施园艺工程技术研究中心甘肃张掖734000

本试验以碧绿天使、新津优1号、嫩绿王子黄瓜种子为试材,采用实验室水培法研究了不同浓度(100μmol/L、200μmol/L、300μmol/L)的阿魏酸、苯甲酸和香草酸对黄瓜种子萌发和幼苗生长特性的影响,以期为化感物质对黄瓜种子萌发的影响提供... 详细信息

本试验以碧绿天使、新津优1号、嫩绿王子黄瓜种子为试材,采用实验室水培法研究了不同浓度(100μmol/L、200μmol/L、300μmol/L)的阿魏酸、苯甲酸和香草酸对黄瓜种子萌发和幼苗生长特性的影响,以期为化感物质对黄瓜种子萌发的影响提供参考依据。结果表明,随着不同化感物质处理液浓度的增加,不同品种黄瓜种子的发芽率、发芽势、根长、鲜质量、干质量、快速响应指数和发芽指数均低于CK,且逐渐降低。同一化感物质对不同品种黄瓜种子萌发特性的影响有差异,不同化感物质对同一品种黄瓜种子萌发影响也不同。在300μmol/L化感物质处理碧绿天使、新津优1号和嫩绿王子黄瓜种子时,阿魏酸处理的发芽率、发芽势、根长、鲜质量、干质量、快速响应指数、发芽指数较对照分别降低了11.88%、11.90%、11.83%、11.66%、10.48%、11.70%、0.44 cm、0.78 cm、0.60 cm、0.114 g、0.108 g、0.098 g、0.010 g、0.009 g、0.011 g、7.62、3.53、8.53、4.53、6.98、4.94;苯甲酸处理的较对照分别降低了11.54%、12.23%、13.38%、14.10%、13.56%、13.13%、0.49 cm、0.83 cm、0.61 cm、0.124 g、0.124 g、0.115 g、0.007 g、0.007 g、0.008 g、7.30、2.42、7.10、5.19、6.95、6.57;香草酸处理的较对照分别降低了14.62%、14.46%、15.04%、16.38%、15.14%、13.45%、0.49 cm、0.83 cm、0.61 cm、0.130 g、0.137 g、0.127 g、0.007 g、0.007 g、0.008 g、10.52、5.75、9.58、5.82、6.35、8.50。化感物质对碧绿天使抑制较弱,新津优1号抑制居中,嫩绿王子抑制最强;阿魏酸对不同品种黄瓜种子萌发的抑制作用较弱,香草酸抑制作用居中,苯甲酸抑制作用较强。

关键词：化感物质黄瓜种子萌发特性

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化感物质对土壤脲酶活性的影响

环境科学 1998年第2期19卷 55-57页

作者：袁光林马瑞霞刘秀芬孙思恩中国科学院生态环境研究中心

研究不同的化感物质ＦＡ，４－ｔ－ＢＡ，ＢＨ的不同浓度及其混合物对土壤脲酶活性的影响．研究结果表明，３种化感物质对土壤脲酶活性均有一定的刺激作用，其中４－ｔ－ＢＡ刺激作用最强，但持续时间短；ＢＨ的刺激作用弱，但持续时间... 详细信息

研究不同的化感物质ＦＡ，４－ｔ－ＢＡ，ＢＨ的不同浓度及其混合物对土壤脲酶活性的影响．研究结果表明，３种化感物质对土壤脲酶活性均有一定的刺激作用，其中４－ｔ－ＢＡ刺激作用最强，但持续时间短；ＢＨ的刺激作用弱，但持续时间长．不同化感物质对脲酶活性的最大刺激点随时间的不同而不同，其中４－ｔ－ＢＡ的５００ｍｇｋｇ－１和ＢＨ的２００ｍｇｋｇ－１均在第７ｄ，而ＦＡ的５００ｍｇｋｇ－１在第４ｄ．各种化感物质混合后，对脲酶活性的刺激作用要强于单一化感物质的作用．

关键词：化感物质脲酶土壤刺激作用

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化感物质对硝酸还原酶活性影响的研究

环境科学 1999年第1期20卷 80-83页

作者：马瑞霞中国科学院生态环境研究中心

３种来自小麦秸杆腐解过程中产生的化感物质（阿魏酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸），在不同浓度及不同ｐＨ条件下对硝酸还原酶活性的影响实验结果表明，阿魏酸（ｔ－ＦＡ）在０．２６、２．５８、５．１５ｍｍｏｌ／Ｌ浓度下对硝酸还原酶活... 详细信息

３种来自小麦秸杆腐解过程中产生的化感物质（阿魏酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸），在不同浓度及不同ｐＨ条件下对硝酸还原酶活性的影响实验结果表明，阿魏酸（ｔ－ＦＡ）在０．２６、２．５８、５．１５ｍｍｏｌ／Ｌ浓度下对硝酸还原酶活性均表现出一定的抑制作用，抑制率分别为０．５２％，１１．６％和９．０２％；苯甲酸（ＢＡ）在４．０９、８．１９ｍｍｏｌ／Ｌ浓度下对硝酸还原酶的活性有抑制作用，其抑制率分别为１８．４％和６．９８％，在０．４１ｍｍｏｌ／Ｌ浓度下则表现出促进作用，促进率为３．０７％；对羟基苯甲酸（ｐ－ＨＡ）在０．３６、１．８１、３．６２ｍｍｏｌ／Ｌ浓度下对硝酸还原酶活性均表现出促进作用，促进率分别为６．８６％、１５．８％和８．７３％，其中以１．８１ｍｍｏｌ／Ｌ浓度促进作用最强．阿魏酸，苯甲酸在不同ｐＨ下（ｐＨ６、ｐＨ７、ｐＨ８）对硝酸还原酶活性均表现出一定的抑制作用，其中ｐＨ６最为明显．阿魏酸在ｐＨ６时抑制率为１１．６％，苯甲酸的抑制率为１８．４％．阿魏酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸３种化感物质的混合液，在ｐＨ６时对硝酸还原酶活性表现出显著的促进作用，促进率为１２．７％，在ｐＨ７和ｐＨ８条件下则表现出抑制作用，抑制率分别为５?

关键词：化感物质硝酸还原菌麦千杆腐解土壤生态

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化感物质对小球藻抗氧化体系酶活性的影响

环境科学 2006年第10期27卷 2091-2094页

作者：李锋民胡洪营门玉洁洪喻郭美婷清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室

利用水生植物产生的化感物质抑制有害藻类是1种藻类控制新技术、研究了选择性抑藻化感物质EMA对蛋白核小球藻和普通小球藻抗氧化酶体系活性的影响．结果显示，化感物质浓度为0．25mg／L时，2种藻类的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶... 详细信息

利用水生植物产生的化感物质抑制有害藻类是1种藻类控制新技术、研究了选择性抑藻化感物质EMA对蛋白核小球藻和普通小球藻抗氧化酶体系活性的影响．结果显示，化感物质浓度为0．25mg／L时，2种藻类的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性都高于对照组．但随着化感物质浓度的升高，蛋白核小球藻3种酶活性都逐渐下降，当化感物质浓度为4mg／L时，SOD活性为0；而普通小球藻的酶活性随着化感物质浓度升高持续升高，都达到对照组的3～4倍．

关键词：化感物质蛋白核小球藻普通小球藻抗氧化体系

化感物质对植物根系形态属性影响的meta分析

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应用生态学报 2020年第7期31卷 2168-2174页

作者：鄢邵斌王朋中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

植物化感作用是通过释放到环境中的化感物质直接或间接影响受试植物生长而实现的。化感物质主要作用于根系,所以植物根系属性是化感作用研究的重要指标之一。目前,关于受试植物形态属性对外源化感物质的响应模式尚缺乏整体的认识。为此... 详细信息

植物化感作用是通过释放到环境中的化感物质直接或间接影响受试植物生长而实现的。化感物质主要作用于根系,所以植物根系属性是化感作用研究的重要指标之一。目前,关于受试植物形态属性对外源化感物质的响应模式尚缺乏整体的认识。为此,本文对61篇有关纯化感物质(包括酚类、萜类和含氮化合物等)对植物根系形态属性(尤其是根长)影响的文献进行整合分析。结果发现:整体上化感物质处理显著抑制根长,而对根生物量、根表面积和根体积等形态属性影响较小;酚类对根长的抑制效应最大,且化感物质对草本植物根长的抑制率高于木本、作物和其他植物;酚类与根长抑制效应呈显著的线性相关。进一步量化了4种典型酚酸——阿魏酸、对羟基苯甲酸、香草酸和肉桂酸的浓度-效应关系,证实了黄酮对受试植物根长的抑制效应显著高于酚酸类化感物质。受试植物根系属性对化感物质的响应主要受化感物质类型和添加浓度、植物种类与培养条件等多因素影响,建议未来研究在土壤环境条件下综合评价化感物质对受试植物根系形态和生理属性以及根系构型等参数的影响机制。

关键词： meta分析化感物质酚类根长形态属性

不同溶剂提取芦竹化感物质对铜绿微囊藻生长的影响

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环境科学 2008年第11期29卷 3143-3147页

作者：洪喻胡洪营黄晶晶 Sakoda kiyoshi Sagehashi Masaki 李锋民清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 东京大学生产技术研究所东京106855 中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266003

研究并比较了3种极性不同的有机溶剂(甲醇、乙酸乙酯、正己烷)提取的芦竹(Arundo donaxLinn.)化感物质对铜绿微囊藻生长的影响.通过跟踪观察藻细胞形态,测定藻细胞密度和细胞大小,发现3种溶剂提取物对铜绿微囊藻均有抑制作用.抑藻作用... 详细信息

研究并比较了3种极性不同的有机溶剂(甲醇、乙酸乙酯、正己烷)提取的芦竹(Arundo donaxLinn.)化感物质对铜绿微囊藻生长的影响.通过跟踪观察藻细胞形态,测定藻细胞密度和细胞大小,发现3种溶剂提取物对铜绿微囊藻均有抑制作用.抑藻作用出现早晚次序:甲醇提取物化,投加乙酸乙酯提取物藻细胞空洞化、破碎以及部分抱团,投加正己烷提取物藻细胞出现褶皱及聚团现象.各溶剂提取物均引起铜绿微囊藻细胞体积减小,其中乙酸乙酯提取物的效果最强.

关键词：化感物质芦竹铜绿微囊藻物质提取

化感物质对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在厌氧条件下的生长及反硝化作用的影响

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生态学报 2000年第3期20卷 452-457页

作者：马瑞霞冯怡李萱中国科学院生态环境研究中心北京100085

研究由秸秆腐解产生的化感物质 :阿魏酸 ( t-FA)、对羟基苯甲酸 ( p-HA)和苯甲酸 ( BA)在不同浓度下对厌氧培养的枯草芽孢杆菌 ( Bacillussubtilis)的生长及其反硝化活性的影响。结果表明 ,3种浓度的阿魏酸 ( 5.1 5、2 .58、0 .2 6mmol... 详细信息

研究由秸秆腐解产生的化感物质 :阿魏酸 ( t-FA)、对羟基苯甲酸 ( p-HA)和苯甲酸 ( BA)在不同浓度下对厌氧培养的枯草芽孢杆菌 ( Bacillussubtilis)的生长及其反硝化活性的影响。结果表明 ,3种浓度的阿魏酸 ( 5.1 5、2 .58、0 .2 6mmol/L)均表现出对枯草芽孢杆菌的生长有抑制作用。对羟基苯甲酸 ( 0 .3 6、3 .62、7.2 4 mmol/L )对生长影响不明显。 8.1 9mmol/L和 4 .0 9mmol/L的苯甲酸有一定的刺激作用 ,而 0 .4 1 mmol/L的苯甲酸与对照无差别。实验表明枯草芽孢秆菌不仅能转化 NO- 3生成 NO- 2 ,而且还能转化 NO- 2 生成 N2 O。 3种化感物质对 NO- 3的转化均表现抑制作用 ,其抑制作用强弱依次为阿魏酸 >对羟基苯甲酸 >苯甲酸。高浓度的抑制作用强于低浓度。阿魏酸在 5.1 5mmol/L和 2 .58mmol/L浓度下 ,其抑制作用的差异显著性分别为 P化感物质均能抑制 N2 O的生成。

关键词：化感物质枯草芽孢杆菌硝化作用秸杆还用