1、(三号黑体,加粗)地黄连作障碍的自毒作用研究(空一行)(小四宋体)李改玲 1,2 林文雄 1,2* 齐晓辉 1,2 熊君 1,2 张重义 2,3 王海斌 1,2(空一行)(小五楷体_GB2312)(1 福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室;2 福建农林大学农业 生态研究所,福州 350002;3 河南农业大学农学院,郑州 450000)(空一行)地黄为玄参科多年生草本药用植物,存在严重的连作障碍作用。本研究在怀地黄主产区河南省焦作市采集种植一年地黄的茬后土壤以及未种植地黄的对照土,对地黄茬后土壤提取物进行化感自毒作用潜力评价和物质鉴定分析,还进一步分析了模拟连作下地黄生理生化特性及
2、连作障碍的形成原因。主要研究结果如下:1生物测试结果表明,地黄茬后土壤水浸液和甲醇提取物均明显抑制模式植物苣莴和地黄的生长,表明地黄茬后土壤提取物中存在抑制地黄生长的组分。2模拟连作试验表明,添加茬后土壤甲醇提取物使地黄长势变弱,根系活力下降,叶绿素含量降低,抗氧化酶系统受到抑制,植物体内生长素类激素含量下降,吲哚乙酸氧化酶活性升高,综合表现为连作障碍。3. 化感自毒物质鉴定结果表明,地黄茬后土壤500g经有机溶剂联合分部位提取后得到甲醇粗提物5.12g,此白色固体可被水和甲醇完全溶解,而不溶于乙醇和丙酮。进一步对此甲醇粗提物纯化后与地黄根系分泌物进行紫外吸收光谱扫描和高效液相色谱检测时发现,
3、 210nm左右波长下两者均有最大吸收峰和一致的保留时间,而对照土则无此特征性色谱峰。最后用傅立叶变换红外光谱和电喷雾离子阱质谱检测到7个特征物质,分别为:香草酸、D-甘露醇、24-hydroxyphenyl-ethyl hexacosanoate、毛蕊花糖苷、- 谷甾醇和胡萝卜苷。 综和试验结果可知,地黄茬后土壤的甲醇提取物对模式植物莴苣和地黄幼苗有显著的抑制作用,而且通过模拟连作试验也证实茬后土壤甲醇提取物使得地黄长势变弱,根系活力下降,叶绿素含量降低,抗氧化酶系统受到抑制,植物体内生长素类激素含量下降,吲哚乙酸氧化酶活性升高,最终表现为连作障碍。进一步对具有化感自毒作用的甲醇提取物进行物
4、质鉴定表明此甲醇提取物与地黄根系分泌物有相似的吸收特征峰和保留时间,而对照土壤则无此特征物质。通过傅里叶红外光谱和电喷雾离子阱质谱分析鉴定到特征物质为香草酸、D-甘露醇、 24-hydroxyphenyl-ethyl hexacosanoate、毛蕊花糖苷、- 谷甾醇和胡萝卜苷。由此可见,地黄茬后土壤中的化感物质对地黄具有生长抑制作用,连作自毒作用可能是地黄连作障碍的主要原因之一。(五号宋体,行距固定值20磅)基金项目:福建省生态学重点学科资助项目(0608537)作者简介:李改玲,硕士研究生,主要从事作物化感连作障碍研究;林文雄(通讯作者),博士、教授,主要从事作物生理与分子生态研究,,电话:13269197071 (小五宋体,加粗,行距固定值18磅)(页面设置:A4 纵排,上下边距为 3.0cm,左右边距为 2.5cm)