须根腐解对丹参根际土壤化感物质的影响北大核心CSCD

目的:研究须根腐解对丹参根际土壤化感物质的影响。方法:采用XAD-4树脂提取并分离纯化丹参根际土壤化感物质,应用GC-MS对化感物质组成进行分析,利用面积归一化法计算各物质相对含量。结果:须根腐解能够使丹参根际土壤提取液中的化感物质的种类和含量明显增加。其中辛酸、乙醛、十六烷为丹参产生的主要化感物质,其相对含量与须根添加量呈正相关。须根腐解促使丹参产生有机酸类(乙酸、辛酸等)、小分子醛(乙醛等)、脂肪酸(十六烷酸等)、烃类(十六烷)、酚酸及衍生物类(邻苯二甲酸等)等一系列化感物质。结论:大田丹参残留须根在腐解后会促使植物产生一系列的化感物质,对丹参连作障碍的形成具有一定的促进作用。     

须根腐解对丹参根际土壤基本理化性质的影响

目的:研究须根腐解对丹参根际土壤基本理化性质的影响。方法:利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICPAES)测定土壤中营养元素的含量,采用HPLC测定丹参中活性成分的含量,流动相0.2%乙酸水溶液-乙腈梯度洗脱。结果:添加20 g须根处理土壤中Ca,Fe,K,Zn和N元素的含量分别比对照组(CK)降低了1.33%,1.95%,0.15%,5.81%和15.38%,添加40 g须根处理分别比CK降低了4.10%,3.62%,2.47%,5.81%和53.85%;土壤中Cu,Mn和P元素的含量与丹参酮Ⅰ的含量呈显著正相关;K元素含量与丹参酮Ⅰ,丹参酮ⅡA的含量呈显著正相关;Ca元素含量与丹参地上部分干重呈显著正相关,土壤中Zn元素含量与丹参根鲜重呈显著正相关,Fe元素与丹参根中迷迭香酸含量呈显著负相关。结论:丹参根际土壤中矿质元素含量与其产量或品质存在一定相关性。须根腐解产生的一系列生物、化学作用可能影响到丹参根际土壤中矿质元素含量,从而影响丹参的产量和品质。     

须根自然腐解对白花丹参生长及其活性成分含量的影响

研究须根在自然腐解的条件下对白花丹参产量及其活性成分含量的影响,利用HPLC测定丹参中活性成分的含量。结果表明,须根腐解使丹参的单株平均产量分别降低了38.60%(20 g),30.99%(40 g);少量的须根(20 g)腐解能够使丹参中二氢丹参酮、隐丹参酮的含量提高26.08%,22.64%;而40 g的须根腐解则显著降低丹参中二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮Ⅱ_A的含量,与对照相比,分别降低60.87%,79.24%,84.61%,88.99%,脂溶性成分总含量降低86.27%。不同浓度的须根腐解能够使丹参中丹酚酸B含量显著提高 4.98%(20 g),23.64%(40g);迷迭香酸的含量分别提高62.44%(20g),119%(40g),须根腐解量与水溶性成分含量呈显著正相关。研究结果表明,连作条件下残留的须根对丹参的生长和活性成分的含量有显著的影响,须根腐解能够显著降低丹参的生物量及脂溶性成分的含量,可能为丹参连作障碍形成的重要因素。     

三七根际土壤中酚酸类物质的鉴定及含量测定

目的：对云南文山三七根际土壤中酚酸的种类进行鉴定,并对其进行含量测定。方法：采用HPLC-MS、HPLC 技术,并通过文献和对照品比对,鉴定了云南文山三七根际土壤中酚酸的种类并对其进行含量测定。结果：从三七根际土壤提取液中检测到对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸和苯甲酸6 种酚酸类物质,其中对香豆酸含量最高（24.01 μg·g-1）,丁香酸含量最低（1.26 μg·g-1）。6 种酚酸类成分在三七根际土壤中的含量顺序为对香豆酸>香草酸>苯甲酸>对羟基苯甲酸>阿魏酸>丁香酸。结论：三七根际土壤中的酚酸类物质可能为三七植物须根残体腐解产生,也可能是三七根系分泌产生。     

太子参化感自毒作用的研究

目的:探讨太子参根际土壤的化感自毒作用,揭示太子参产生连作障碍现象的化感自毒作用机理,为缓解太子参连作障碍现象提供理论依据。方法:以太子参和莴苣为测试植物,系统研究太子参根际土壤对其存苗率、种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果:正茬太子参的存苗率、苗高、根长、根鲜重等生长指标显著高于重茬,分别比重茬提高了9.09%、69.80%、9.31%、24.68%;正茬太子参幼苗的叶绿素含量也显著高于重茬,比重茬提高了47.16%;重茬太子参幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸(Pro)含量均显著高于正茬,分别达到正茬的105.62%、160.52%、108.07%、256.52%;太子参根际土壤水提物对莴苣种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响总体规律为低浓度促进高浓度抑制的化感效应,并且抑制作用随浓度的增加而增强。结论:连作导致太子参的存苗率降低,叶绿素含量降低,光合作用减弱,生物量降低,SOD活性增强,MDA、可溶性糖及Pro含量升高,植株生理代谢絮乱,阻碍太子参的生长发育,产生连作障碍现象;太子参根际土壤的化感自毒潜力要明显大于对照土壤,并且其化感自毒潜力随土壤水提物浓度的增加而增强。     

3种药用植物根际土壤水浸液对远志种子及其幼苗的化感作用

目的:探究地黄、半夏和菘蓝3种药用植物根际土壤水浸液对于远志种子萌发和幼苗生长的化感作用,筛选出适合与远志进行轮作的倒茬品种,为解决远志的连作障碍问题提供一定的科学依据。方法:采用生物测定方法,研究地黄、半夏和菘蓝3种药用植物根际土壤水浸液在0.3,0.6,0.9 g·mL~(-1)质量浓度下对于远志种子萌发和幼苗生长的影响。结果:地黄、半夏根际土壤水浸液对远志种子最终发芽率、发芽势、发芽指数均基本表现出低促高抑的浓度效应,而菘蓝根际土壤水浸液则具有显著的化感抑制作用;3种根际土壤水浸液对远志幼苗生长指标均表现出显著的化感抑制作用,其中,地黄根际土壤水浸液与其余两种水浸液相比对于远志幼苗的株高和根长的抑制作用最小;0.3 g·mL~(-1)地黄土壤水浸液处理下,远志幼苗的光合色素含量、脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量最高,可溶性蛋白含量较高,H_2O_2含量较低;0.9 g·mL~(-1)地黄土壤水浸液处理下,远志幼苗的过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性最高,过氧化氢酶(CAT)活性较低、丙二醛(MDA)含量最低。结论:综合以上实验数据和化感综合效应分析,地黄根际土壤水浸液在一定程度上对于远志种子的萌发具有促进作用,且奠定了幼苗抗逆生化的基础,所以3种药用植物中,地黄更适合与远志进行轮作。     

苍术根际区土壤养分变化规律

目的:分析苍术根际区土壤养分的变化规律。方法:对比分析不同产地,相同立地环境下栽培与野生,及不同生长年限栽培苍术根际区土壤全氮、碱解氮、有效磷、有效钾、有机质及pH的差异。结果:茅山(MS)、罗田(LT)及妙峰山(MFS)苍术根际区土壤全氮、碱解氮、有效磷、有效钾、有机质及pH含量均有显著差异(P<0.01),6项指标平均值都是MS样品最低,MFS样品最高,而LT样品居中;栽培苍术根际区土壤全氮、有机质、碱解氮显著低于野生苍术根际区土壤(P<0.01),有效磷,pH高于野生苍术根际区土壤(P<0.05),有效钾没有差异(P>0.05);2年生苍术根际区土壤有效磷含量显著高于1年生苍术根际区土壤(P<0.01),全氮、有机质、碱解氮、有效钾及pH差异不显著(P>0.05)。结论:茅山苍术在生长发育过程中受到较重养分缺乏胁迫,主要表现为缺钾胁迫。     

基于高通量测序的紫花丹参与白花丹参根际细菌群落结构研究

根际细菌在提高植物营养吸收、促进植株生长及提高植物根系抗病性等方面起着重要作用。该研究以同一地块紫花丹参与白花丹参根际细菌为研究对象,采用16S r DNA高通量测序技术研究其群落结构特征与差异性物种,并分析其优势菌群的功能。结果表明,紫花丹参根际的鞘脂杆菌目、鞘脂单胞菌目、亚硝化单胞菌科等优势菌群丰度显著高于白花丹参。丹参根际优势促生细菌的功能主要集中于促进根际土壤养分的转化、降解自毒物质以及提高植物抗环境胁迫能力。该研究首次比较分析了紫花丹参与白花丹参根际细菌群落结构与差异性物种组成,为进一步研究丹参根际微生态过程提供了科学依据。     

连作半夏化感作用初步研究

目的:探索连作半夏对不同植物的化感效应。方法:通过模拟雨水淋溶途径,采用生物测试的方法分别研究块茎、地上部及根际土壤对3种不同类种子萌发的影响,探讨半夏的化感自毒作用。结果:3类种子的萌发对半夏不同浸提液表现出不同的响应规律;除低浓度(25mg/mL)地上部浸提液对半夏种子发芽率无影响外,块茎及根际土壤浸提液对其具有抑制作用,该化感自毒作用随浸提液浓度升高而增强。块茎浸提液对白菜种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制作用;地上部与根际土壤浸提液抑制白菜种子萌发,且发芽势对浓度变化较敏感。块茎低浓度浸提液促进狗尾草种子萌发,根际土壤低浓度对其没有影响或较小。结论:半夏具有化感自毒作用,且半夏3种浸提液对受试种子萌发的化感抑制作用具有浓度效应。     

地黄生长过程中根际土壤挥发性有机物与细菌群落特征分析

目的 分析地黄生长过程中根际土壤挥发性有机物（VOCs）、细菌群落特征的变化，以及VOCs与细菌群落结构的关系，为地黄连作土壤形成过程中的特征评价及连作土壤微生物的调控研究奠定基础。方法 以地黄7月、8月、10月3个主要生长时期的根际土壤为研究对象，采用气相色谱-质谱法（GC-MS）测定根际土壤乙酸乙酯部位及二氯甲烷部位中VOCs的相对含量，运用高通量测序法测定其根际细菌群落结构特征，利用SPSS 24、SIMCA 14.1等分析3个时期根际土壤VOCs、细菌群落结构的差异性，筛选引起其差异的主要VOCs和标志性菌群，并分析VOCs与细菌群落结构的相关性。结果 地黄3个生长时期根际土壤不同部位中的VOCs存在差异，其中乙酸乙酯部位的VOCs差异物质有间苯二甲酸二辛酯、2-辛基-1-十二烷醇、对甲苯甲酸-2-乙基己酯，二氯甲烷部位的则包括间苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯、对甲苯甲酸-2-乙基己基酯。地黄从苗期到块根膨大末期，其根际土壤中放线菌门、厚壁菌门和绿弯菌门等优势菌门的相对丰度逐渐降低，而且各生长时期的根际土壤均有可以表征自己特有的细菌群落。相关性分析表明，地黄根际土壤VOCs对根际细菌群落结构有影响，其中以酯类、醇类等成分对根际细菌群落结构的影响较大。结论 在地黄的生长过程中，根际土壤的特征表现为酯类和醇类等主要VOCs含量发生变化和主要有益菌群相对丰度的逐渐降低，而且根际土壤VOCs对细菌群落结构的塑造有一定作用。     

大猪屎豆挥发油的GC-MS研究

目的:分析大猪屎豆挥发油的主要化学成分。方法:采用水蒸气蒸馏法分别提取大猪屎豆茎叶及根的挥发油,并通过GC-MS技术对其进行分析,用面积归一化法计算其相对百分含量。结果:从大猪屎豆茎叶的挥发油中分离出84个化合物,鉴定出其中的46个成分,占挥发油总含量的86.93%,其中主要成分为:植醇(23.50%)、大马士酮(14.26%)、十六碳醛(9.18%)、正十六烷酸(6.06%)、9,12,15-十八碳三烯醛(5.40%);从大猪屎豆根的挥发油中分离出84个化合物,鉴定出其中的24个成分,占挥发油总含量的84.42%,其中主要成分为:正十六烷酸(46.33%)、肉豆蔻酸(7.57%)、十六酸乙酯(6.77%)、植醇(4.23%)、(Z)-9,17-十八碳二烯醛(2.68%);其茎叶与根有7个相同的化合物。结论:大猪屎豆茎叶与根的挥发油中含量较大的有正十六烷酸及植醇,可为大猪屎豆的合理利用及进一步的研究提供科学依据。     

根际分泌物介导土壤微生物协同致害连作药用植物的分析与探讨

连作障碍是药用植物栽培过程中的瓶颈，严重影响药材的品质与产量。对于连作障碍的形成机制从20世纪70年代的土壤理化性质和化感作用逐渐深入到目前的根际微环境变化及植物响应机制研究。该文结合领域内研究及作者所在团队的相关工作与思考，系统分析了连作条件下药用植物根际分泌物介导土壤微生物群落重构的机制，即根际分泌物通过提供微生物生长所摄取的碳源和能量，作为诱导剂或驱避剂等信号物质刺激、诱导微生物生长或转移，改变根际土壤酸度等理化性质影响根际微生物群落重塑；全面探讨了根际分泌物与土壤微生物协同致害连作药用植物的方式和途径，即根际分泌物介导病原微生物侵染根际并增加下茬植物的易感性、抑制宿主植物防御并保障病原菌抢占优势生态位，二者协同互作导致根际病原菌释放更多真菌毒素等致病因子、根际化感物质的毒性增强及土壤理化性质劣变；总结了根际分泌物与土壤微生物的互作在连作障碍形成过程中的重要作用，以期为揭示药用植物连作障碍的形成机制提供新的研究思路，为连作障碍的克服与消减提供理论支撑。     

基于高通量测序的紫花丹参与白花丹参根际真菌群落结构研究

目的:通过分析紫花丹参与白花丹参根际土壤真菌群落结构与差异性物种组成,为研究丹参根际微生态提供科学依据。方法:该研究以同一地块种植的紫花丹参与白花丹参的根际真菌为研究对象,采用ITS高通量测序技术研究其菌落特征及差异性物种。结果:紫花丹参与白花丹参在根际真菌上群落结构上存在显著差异。盘菌纲、盘菌目与肉座菌科为其二者的差异性物钟。结论:紫花丹参与白花丹参对根际真菌的定殖具有选择性。     

须根水提液对白花丹参种子萌发幼苗光合作用及次生代谢的影响

目的:研究不同浓度白花丹参须根水提液对种子萌发、幼苗光合作用及次生代谢物质积累的影响,以期为白花丹参连作障碍的消减提供参考。方法:设置不同浓度白花丹参须根水提液处理组,测定不同处理组种子萌发率、幼苗多酚氧化酶活性、可溶性糖及可溶性蛋白含量;利用高效液相色谱法(HPLC)测定幼苗中水溶性及脂溶性有效物质含量。结果:白花丹参须根水提液低浓度对种子萌发有促进作用,高浓度有抑制作用;与对照组相比,处理组幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有不同程度下降;对照组多酚氧化酶活性及可溶性蛋白、可溶性糖总量分别比白花丹参须根水提液处理后低7.86%、8.47%、14.33%,但处理后幼苗水溶性有效成分(丹酚酸B、迷迭香酸)及脂溶性有效成分(二氢丹参酮、丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅱ_A、隐丹参酮)含量积累量均高于对照组。结论:白花丹参须根水提液通过影响种子的萌发率、抑制幼苗的光合作用、促进次生代谢产物积累影响丹参的产量及品质。     

黄连须根浸提液对2种豆科植物的化感效应

目的:了解黄连须根浸提液(Coptis chinensis fibrous root extracts,CRE)对蚕豆和豌豆种子萌发和幼苗生长的化感效应,以便减轻化感危害,提高土地生产力.方法:采用培养试验法,用不同浓度的CRE处理豌豆和蚕豆种子和幼苗,观察种子萌发和幼苗生长状况,并测定相关生理指标.结果:低浓度的CRE对种子发芽率、发芽指数、活力指数和种子膜透性无显著影响,随处理浓度的提高,种子的膜透性增强,萌发受到抑制.用800 mg CRE·L-1浸种,发芽率比对照降低了23.4％(豌豆)和9.5％(蚕豆).与此同时,经CRE浸泡后,蚕豆种子中的可溶性糖含量显著低于对照,2种豆科植物尤其是蚕豆种子中的游离氨基酸含量也显著降低.此外,低浓度的CRE促进蚕豆和豌豆幼苗生长,提高硝酸还原酶和根系活力,但高浓度的CRE则产生显著的抑制作用,并妨碍胚乳中的养分利用.结论:大量存在于土壤的黄连根系分泌物及植株残体腐解所释放的化感物质可能抑制豆科作物种子发芽和幼苗生长.在集约化种植黄连的土壤中,这种抑制作用可能造成后季作物减产绝收.     

铜、锌对栽培丹参的丹参酮类物质影响机制的研究

目的：探究微量元素(铜、锌)对丹参根中3种丹参酮的累积产生影响的机制，为丹参的优质高产提供理论依据。方法：通过砂培试验研究铜、锌对丹参根中3种丹参酮的累积和丹参体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性的影响，并且探究了它们与基质中有效态铜、锌含量之间的相关关系。结果：丹参根中3种丹参酮的含量均随铜、锌浓度的增大而提高，对丹参生长期内3种丹参酮的动态监测表明，铜、锌处理后60 d时的3种丹参酮含量最低，120 d时最高，150 d时又开始下降。在基质中有效态铜和有效态锌含量、丹参体内氧化酶(POD，PPO)活性、丹参根中3种丹参酮含量三者之中，任何两者之间均呈现显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关关系。结论：铜、锌对丹参根中丹参酮类物质累积产生影响的机制有可能是适量的铜、锌增强了多酚氧化酶、过氧化物酶的活性，而他们又有可能促使了丹参体内酚类物质更多的转化成萜类物质，从而使丹参酮的累积量增加。     

西洋参根腐病发生与根际土壤细菌群落结构变化关系研究

目的研究健康西洋参和患根腐病西洋参的根际土壤细菌群落结构变化,为查明西洋参根腐病发生机制提供线索。方法以未种过西洋参的土壤(C组)、4年生健康参根际土壤(N组)和4年生根腐病参根际土壤(R组)为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析了土壤细菌群落结构的变化。结果 9个土壤样品基因组经16 S测序共获得有效序列636 654条,用于物种分类的OTUs 8 422个,涵盖了42门、106纲、180目、158科、246属。在门的水平上,3组细菌主要类群基本一致,主要有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)等,但不同组中各类群相对丰度存在明显差异;在属的水平上,3组细菌群落组成及相对丰度差别很大,其中红游动菌属Rhodoplanes、Kaistobacter属、鞘脂菌属Sphingobium等可能是引起西洋参根腐病发生的关键菌群,后续研究应重点关注。结论西洋参根腐病株和健株根际土壤微生物组成具有显著性差异,对于探究西洋参根腐病发生的微生态机制和改良种植西洋参土壤微生物具有理论指导作用。     

不同从枝菌根真菌处理对滇重楼土壤理化性质的影响

目的:探讨滇重楼接种不同丛枝菌根(AM)真菌条件下,不同时期的滇重楼根系侵染率、根际土壤养分的变化及各因子间的相关性。方法:采用单因素盆栽实验,对滇重楼幼苗接种28种AM真菌,在8月份(果熟期)和11月份(衰老期)2个时期进行采样,分析根系侵染率和根际土壤理化性质。结果:滇重楼果熟期和衰老期各AM真菌处理组菌根侵染率均在75%～100%;与CK组相比,2个时期的根际土壤易提取球囊霉素和总球囊霉素含量均有不同程度的增加,2个时期的处理组根际土壤pH均呈上升趋势,果熟期根际土壤有机质含量,均有明显下降,衰老期根际土壤有机质含量无显著性差异,2个时期的根际土壤全氮和全钾有所下降,2个时期的根际土壤其他理化性质增加或降低,无明显变化规律。相关性分析表明,菌根侵染率与根际土壤理化性质具有一定的相关性。结论:接种AM真菌在不同程度上影响滇重楼根际土壤理化性质,为AM真菌菌剂在滇重楼栽培中的应用提供参考价值。     

不同丛枝菌根真菌对滇重楼幼苗根际土壤养分的影响

目的:阐明不同丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌与滇重楼共生培养条件下,AM真菌对滇重楼幼苗根际土壤养分,AM真菌侵染率及根茎总皂苷的影响。方法:通过室温盆栽接种试验与数据分析相结合的方法,分析滇重楼实生苗接种外源性AM真菌后处理组与不接种对照(CK)组根系侵染率、根际土壤养分和根茎总皂苷含量的变化,以及根际土壤因子与其侵染率和总皂苷含量的关系。结果:与CK组相比,接种AM真菌处理组根系侵染率显著增强(P0.05),处理组滇重楼根际土壤中易提取球囊霉素含量、总球囊霉素含量、全氮含量较CK组显著提高,速效钾含量和pH较CK组显著降低;接种AM真菌后滇重楼根际土壤全磷、速效磷、速效氮、铵态氮、硝态氮、速效钾、有机质含量与CK组相比变化较大,改善了土壤养分状况,提高了滇重楼根茎总皂苷含量。结论:接种AM真菌能够改善滇重楼根际土壤养分含量,有助于根际土壤养分转化,促进滇重楼生长,提高药材的入药品质。     

当归根际土壤水浸液的自毒作用研究及化感物质的鉴定

目的 通过对当归根际土壤提取液的生物学试验和有机化合物的分离鉴定,探讨当归连作障碍与自毒作用的关系.方法 设置水(CK)、当归根际土水提液100、125、250、500 mg/mL共5个处理,用于当归自毒作用的生物学实验;气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定当归根际土壤有机化合物.结果 125 mg/mL当归根际土壤水提液能显著抑制当归自身种子发芽率、发芽指数及胚根和胚芽的伸长,且随水提液浓度的升高,这种抑制作用增强.在当归根际土壤水提液中鉴定到17个化合物,包括有机酸、酮、醛、酯和烃类等化感物质,其中很多被报道是化感物质.结论 当归根际土壤水提液对自身种子萌发和幼苗生长具有明显的自毒作用,且自毒效应具有一定的浓度依赖性,推断自毒作用可能是造成当归连作障碍的原因之一.