銀膠菊化感潛力及其潛在化感物質(zhì)的分離鑒定.pdf

1、起源于美國及墨西哥的菊科植物銀膠菊，作為一種典型的惡性入侵雜草，現(xiàn)已在全球很多國家和地區(qū)廣泛分布，并在這些地區(qū)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和對生物多樣性的影響，甚至對人畜健康造成了一定的威脅。在我國，銀膠菊于20世紀(jì)50年代首次被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在主要分布在云南、廣西、廣東等地。為了合理利用銀膠菊資源，本文研究了銀膠菊的化感作用。研究結(jié)果如下：
　　 1.運用室內(nèi)培養(yǎng)皿生物測定法，以馬唐、稗、苘麻和黃瓜為受體植物，研究了銀膠菊不同組織部位水浸提

2、液的化感作用，明確了不同組織部位水浸提液的化感潛力強弱。結(jié)果表明，根、莖、葉和花水浸提液的化感作用強度不一致，葉、花水浸提液具有較強的化感潛力，并表現(xiàn)出抑制強度隨處理濃度升高而增強的濃度效應(yīng)，在鮮重0.2g/mL處理濃度下，完全抑制稗和黃瓜的生長，對馬唐和苘麻生測指標(biāo)的抑制率均超過88％，根、莖水浸提液對受體呈現(xiàn)促進(jìn)和抑制兩種不同的化感效應(yīng)，呈現(xiàn)低濃度促進(jìn)高濃度抑制效應(yīng)?；凶饔脧姸扔蓮姷饺醯捻樞驗椋喝~、花>莖>根，表明銀膠菊不同器官中

3、化感物質(zhì)的種類和含量不同。
　　 2.在自然條件下，銀膠菊可通過根系分泌、地上部淋溶、花葉揮發(fā)共同作用向環(huán)境中釋放化感物質(zhì)。生測結(jié)果表明，銀膠菊根系分泌物和地上部淋溶物抑制受體種子萌發(fā)和幼苗生長；密閉容器中，花揮發(fā)物對稗和馬唐幼苗生長均產(chǎn)生抑制影響，葉揮發(fā)物抑制馬唐幼苗生長，卻輕微促進(jìn)稗幼苗生長。
　　 3.運用室內(nèi)培養(yǎng)皿生物測定法，對銀膠菊自毒作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)花、葉和莖水浸提液抑制銀膠菊種子萌發(fā)和幼苗生長，總體上葉、

4、花水浸提液的自毒作用高于莖部。對葉水浸提液及其不同極性組分的自毒作用研究發(fā)現(xiàn)，乙酸乙酯相對銀膠菊的自毒作用最強，表明銀膠菊有一定的自毒作用。
　　 4.為明確銀膠菊化感作用機理，采用溫室盆栽法，研究了銀膠菊水浸提液對小麥生理生化機制的影響。結(jié)果表明，隨著花水浸提液濃度的增加，小麥葉片光合作用、光合色素含量下降，在10％水浸提液處理濃度下，小麥葉片凈光合速率和葉綠素含量分別降低44.3％和15.0％，隨著水浸提液濃度的增加，過氧化

5、氫酶活性下降，丙二醛含量升高，氮含量和硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶活性呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢，而過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢。
　　 在2、6、10％處理濃度下，葉水浸提液降低小麥葉片凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度，細(xì)胞間隙CO2濃度呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢，氣孔限制值、蒸騰效率則呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，葉水浸提液也降低了小麥葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素、類胡蘿卜素含量和葉綠素a/b比值，在

6、10％處理濃度下，小麥葉片凈光合速率和葉綠素含量分別降低82.8％和19.1％；隨著葉水浸提液濃度的增加，過氧化氫酶活性下降，氮含量及其硝酸還原酶活性、丙二醛含量升高，谷氨酰胺合成酶活性呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢，而超氧化物歧化酶和過氧化物酶呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢。
　　 5.通過室內(nèi)培養(yǎng)皿法，研究了銀膠菊花、葉水浸提液及其乙酸乙酯相、正丁醇相、剩余水相不同極性組分對6種受體植物種子萌發(fā)、幼苗生長的影響。發(fā)現(xiàn)在2 g/L干物

7、質(zhì)處理濃度下，花、葉水浸提液中乙酸乙酯相生物活性最高。以苘麻作為指示受體，采用中壓液相制備色譜對銀膠菊花乙酸乙酯相潛在化感活性物質(zhì)進(jìn)行分離、純化。經(jīng)生物活性追蹤分析測定，分離出純度較高的組分，連同葉水浸提液中乙酸乙酯相和花、葉揮發(fā)物，經(jīng)氣相色譜.質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析、鑒定，發(fā)現(xiàn)花水浸提液中乙酸乙酯相較高活性組分含有16種主要物質(zhì)，分別為烴類及其衍生物、萘類、醇類、苯類、酸類、酮類和酯類，其中3-（3，3-二甲基環(huán)氧乙烷-2-基）-2，2-二

8、甲基丙酸乙酯未見報道，甲氧基乙酸、4-甲基-3-戊烯-2-酮和4-羥基-4-甲基-2-戊酮的除草活性未見報道；葉水浸提液乙酸乙酯相中主要含有土青木香烯環(huán)氧化物（33.89％）、鄰苯二甲酸二異辛酯（31.93％）、二氫化黃質(zhì)（8.59％）、7-氫氧基-6，9a-二甲基-3-亞甲基-十氫-azuleno[4，5-b]呋喃-2，9-二酮奧（4.57％）、十氫-8，9-二醇-6，9a-二甲基-3-亞甲基-[4，5-b]呋喃-2（3H）-酮奧（1

9、.53％）、油酸（1.1％）；花自然揮發(fā)物中共檢出化學(xué)成分17種，主要含有香葉烯（42.67％）、羅勒烯（26.28％）、β-蒎烯（15.74％）、乙醇（6.32％）和莰烯（3.76％）；葉自然揮發(fā)物中共檢出化學(xué)成分18種，主要含有香葉烯（28.07％）、β-蒎烯（14.52％）、莰烯（14.01％）、α-蒎烯（12.44％）、蒎烯（10.08％）。
　　 6.對6種潛在化感物質(zhì)的活性進(jìn)行測定，試驗結(jié)果表明，香葉烯、羅勒烯和β-

10、蒎烯對受體種子萌發(fā)和幼苗生長的作用強度不同，呈現(xiàn)促進(jìn)和抑制兩種效應(yīng)，香葉烯與羅勒烯、香葉烯與β-蒎烯的協(xié)同作用以拮抗和加成作用為主。甲氧基乙酸、4-甲基-3-戊烯-2-酮和4-羥基-4-甲基-2-戊酮抑制小麥紋枯病菌、番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、草莓枯枯萎病菌、煙草炭疽病菌、玉米紋枯病菌的菌絲生長，甲氧基乙酸和4-甲基-3-戊烯-2-酮的抑菌活性高于4-羥基-4-甲基-2-戊酮的抑菌活性；甲氧基乙酸、4-甲基-3-戊烯-2酮和4-羥基-