紫茎泽兰根系分泌化感物质的分离鉴定及其作用评价

摘要

紫茎泽兰(Ageratina adenophora(Spremgel)R.King and Robinson(Synonym：Eupatoriumadenophorum))原产于中美洲的墨西哥和哥斯达黎加各带，是入侵我国的典型恶性杂草，现已在全球很多国家和地区造成了严重的经济和生态损失。本文从根系分泌物的化感作用出发，完成了紫茎泽兰根系分泌化感物质的分离、鉴定，及其主要成分的化感活性测定，然后研究主效化感物质对土壤有机磷细菌的影响。主要结果如下：
　　 ⑴通过测定紫茎泽兰根系水提液和MS培养紫茎泽兰产生的根系分泌物对我国西南地区的常见牧草紫花苜蓿的化感作用，结果表明二者对紫花苜蓿均有显著的化感抑制作用。随着根系水提液浓度的升高对苜蓿根长和芽长的抑制作用增强，即10％＞5％＞3％＞1％＞CK。不同浓度的紫茎泽兰根系浸提液对苜蓿根长的化感效应指数(从低浓度到高浓度)分别为：-0.12、-0.32、-0.79、-0.88，对芽长的化感效应指数分别为-0.08、-0.15、-0.54、0.63。紫茎泽兰活体根系分泌物对苜蓿根长、芽长和鲜重的化感抑制作用分别达到51％、79％和69％。
　　 ⑵利用高效液相色谱和凝胶柱色谱技术对水培法获得的紫茎泽兰根系分泌物进行分离纯化得到7种化合物，经电喷雾质谱和核磁共振技术鉴定，各化合物分别是：泽兰二酮、eupatorenone、9-羰基泽兰酮、9-羟基泽兰酮、英西克林、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)，其中英西克林、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯是首次在紫茎泽兰中发现。
　　 ⑶对含量相对较多的5中化合物—泽兰二酮、eupatorenone、9-羰基泽兰酮、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯进行了化感活性检测。实验结果表明邻苯二甲酸二丁酯对苜蓿的化感抑制作用最强，在500mg/L的浓度下对根长和芽长的化感指数分别达到-0.19和-0.48，其次为泽兰二酮在500mg/L的浓度下根长和芽长的化感指数分别为-0.15和-0.42。而9-羰基泽兰酮在50mg/L的低浓度下能促进苜蓿根长的生长，其化感促进指数达+0.14，在100mg/L的中浓度下促进指数高达+0.24。
　　 ⑷采用生长曲线法测定了紫茎泽兰根系分泌化感物质邻苯二甲酸二丁酯对土壤有机磷细菌生长的影响，发现在中低浓度下(50mg/L、100mg/L、200mg/L)邻苯二甲酸二丁酯对有机磷细菌的生长有促进作用，在高浓度下(500mg/L和1000mg/L)，邻苯二甲酸二丁酯对有机磷细菌的生长有抑制作用，而且邻苯二甲酸二丁酯能使有机磷细菌的对数生长期提前，进而加快有机磷细菌群体的增殖。这暗示了紫茎泽兰根系分泌的化感物质邻苯二甲酸二丁酯在紫茎泽兰以土壤微生物为桥梁的养分高效转化、吸收中起重要作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1外来入侵植物的化感作用

1.1.1外来入侵植物的化感作用的概况

1.1.2外来入侵植物化感作用的理论基础

1.1.3外来入侵植物化感作用的影响因素

1.1.4外来入侵植物化感作用与土壤微生物

1.2植物根系分泌物的研究

1.2.1根系分泌物的成分和作用

1.2.2根系分泌物的化感作用与化感物质的研究

1.2.3根系分泌物化感作用的研究方法

1.3紫茎泽兰研究现状

1.3.1紫茎泽兰生物生态学特征

1.3.2紫茎泽兰的入侵扩张的分子机理

1.3.3紫茎泽兰与本地植物的资源竞争

1.3.4紫茎泽兰的化感作用

1.4本研究的研究思路、主要内容和技术路线

1.4.1研究思路

1.4.2研究内容和技术路线

第二章 紫茎泽兰根系化感作用的确认

2.1实验材料

2.2实验方法

2.2.1紫茎泽兰根系水提液的制备及生物测定

2.2.2紫茎泽兰根系分泌物的收集及生物测定

2.2.3数据统计

2.3结果与分析

2.3.1不同浓度根系浸提液对紫花苜蓿幼苗生长的影响

2.3.2紫茎泽兰根系分泌物对紫花苜蓿幼苗生长的影响

2.4讨论

第三章 紫茎泽兰根系分泌化感物质的人离与鉴定

3.1实验材料与仪器

3.1.1实验材料

3.1.2实验仪器和设备

3.2实验方法

3.2.1根系分泌物的提取

3.2.2根系分泌物的分离

3.2.3结构鉴定

3.3结果与分析

3.3.1根系分泌物组分的分离纯化

3.3.2根系分泌物组分的结构鉴定

3.4讨论

第四章紫茎泽兰根系分泌物的化感活性测定

4.1材料

4.2实验方法

4.2.1对受体植物的生物活性测定

4.2.2数据统计

4.3结果与分析

4.4讨论

第五章紫茎泽兰根系分泌化感物质邻苯二甲酸二丁酯对土壤有机磷细菌的作用评价

5.1实验材料

5.1.1土样采集

5.1.2培养基

5.1.3供试药品

5.1.4实验仪器

5.2实验方法

5.2.1有机磷细菌的分离纯化

5.2.2邻苯二甲酸二丁酯对有机磷细菌生长的影响

5.2.3数据处理与分析

5.3结果与分析

5.4讨论

第六章结论与展望

6.1结论

6.1.1紫茎泽兰根系分泌物化感作用的确认

6.1.2紫茎泽兰根系分泌化感物质的分离鉴定

6.1.3紫茎泽兰根系分泌物的化感活性

6.1.4紫茎泽兰根系分泌物对土壤有机磷细菌的影响

6.2本研究的创新之处

6.3展望

参考文献

致谢

发表论文和参加的研究课题