水花生文獻綜述

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1、文獻綜述1空心蓮子草研究進展2化感作用研究進展生態(tài)系統(tǒng)中生物間存在著各種相互關(guān)系,以次生代謝物質(zhì)為媒介的化學(xué)關(guān)系是其中一個重要方面。近年來,植物與其它生物間的化學(xué)關(guān)系在化學(xué)生態(tài)學(xué)的研究中占有重要地位,尤其是植物化感作用(Allelopathy)的研究引人注目。植物化感作用作為一門古老而又新興的學(xué)科,經(jīng)過二十世紀特別是二十世紀后三十年的發(fā)展壯大,研究得到空前地發(fā)展,內(nèi)容也越來越深入。從化感現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)開始,現(xiàn)己發(fā)展到了化感作用物分子水平的研究,已形成一門獨立的科學(xué)。2.1植物化感作用的基本概念植物化感作用(Alleopathy)

2、的概念最早是由澳大利亞植物學(xué)家HansMolisch于1937年提出的,原稱他感作用,他將其定義為:所有類型植物之間生物化學(xué)物質(zhì)的相互作用,同時指出這種相互作用包括有害和有益兩個方面,除此之外,Molisch對植物化感作用研究的具體內(nèi)容未能作進一步的闡明。本世紀60.70年代以來,rice將植物化感作用定義為:植物(含微生物)通過釋放化學(xué)物質(zhì)到環(huán)境中而產(chǎn)生對其它植物直接或間接的有害作用。這一定義首次闡明植物化感作用的本質(zhì)是植物通過向體外釋放化學(xué)物質(zhì)而影響鄰近植物的。隨后,植物化感作用的研究十分活躍,取得了許多成果。其中有研究

3、發(fā)現(xiàn)植物釋放的化學(xué)物質(zhì)對植物是有害的,但在許多情況下也是有益的。事實上植物化感作用是普遍存在于自然界的一種重要的化學(xué)生態(tài)防御機制,植物與周圍的生物群落通過次生代謝物質(zhì)為媒介建立了穩(wěn)固的化學(xué)作用關(guān)系,研究和掌握這種化學(xué)作用規(guī)律,揭示化感作用的本質(zhì),包括對化感物質(zhì)的作用機制、分離提取等方面的研究,在合理安排作物布局、作物的間套輪作、雜草防除、新型生物源除草劑的研究開發(fā)及植物群落機構(gòu)、演替及合理開發(fā)利用的研究等方面顯示出了潛在的應(yīng)用價值。化感作用正成為一門多學(xué)科交叉的日臻成熟的學(xué)科。2.2植物化感物質(zhì)的釋放途徑和種類.2.2.1植

4、物化感物質(zhì)的釋放途徑.植物化感作用是通過化感物質(zhì)來實現(xiàn)的,植物化感物質(zhì)必須是通過有效途徑釋放到環(huán)境中的次生代謝產(chǎn)物(Secondarymetabolites)。這是化感物質(zhì)區(qū)別于植物與昆蟲,植物與其余動物之間相互作用物質(zhì)的唯一特性。植物化感物質(zhì)必須有適合的途徑進入環(huán)境,在自然狀況下,主要有4種途徑:(1)從植物的葉面溢出的,被雨水沖洗到土壤中后表現(xiàn)出克生效應(yīng)。如生長在歐洲的菊科植物洋艾,它的克生物質(zhì)是一種生物堿一洋艾堿,它從葉面上的腺狀微毛溢出,再被雨水沖到土壤中,抑制周圍其它植物的生長。(2)從植物根部分泌的,直接表現(xiàn)出克

5、生效應(yīng)。如原產(chǎn)加拿大的菊科植物一枝黃花,它具有極強的繁殖和快速占有空間的能力,會抑制其它植物的生長,現(xiàn)己從根部分離出具有克生效應(yīng)的物質(zhì),一種聚乙炔化合物。(3)一些揮發(fā)性化感物質(zhì)(主要是萜類)通過植物體表(莖、葉、花)進入環(huán)境??跓o刺槐樹皮產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)能抑制附近雜草的生長。黎華壽等人的研究表明香茅天然揮發(fā)物對玉米和稗草幼苗的生物量、根長及苗高均產(chǎn)生顯著抑制影響,表明香茅揮發(fā)物中存在潛在的化感物質(zhì)。(4)植物殘體分解。植物及其器官死后,其中的復(fù)合物或聚合物被微生物分解而釋放出某些化合物,對周圍植物起化感作用。如蕨類植物,它

6、有很強的異株克生能力,其它的草本植物,在這些蕨類植物之間就不能生存,這種化感物質(zhì)就是由枯死的枝葉被分解后釋放出來的酚類物質(zhì)作用的結(jié)果。杉木根樁在分解過程中會釋放酚類物質(zhì),影響下一代杉木的生長;小麥秸稈經(jīng)根區(qū)微生物分解后的提取物在不同的pH值下對小麥、玉米的根長和萌發(fā)率具有顯著的抑制或促進作用。2.2.2植物化感物質(zhì)的種類化感物質(zhì)主要來源于植物的次生代謝產(chǎn)物,分子量小,結(jié)構(gòu)簡單。Rice(1984)將化感物質(zhì)大體上分為14類:(1)水溶性有機酸、鏈醇、脂肪醛和酮;(2)簡單的不飽和內(nèi)酯;(3)長鏈脂肪酸和多炔;(4)苯醌、萘醌

7、、蒽醌和復(fù)合苯醌;(5)簡單酚、苯甲醛、苯甲酸及其衍生物;(6)肉桂酸及其衍生物;(7)香豆素類;(8)黃酮類;(9)丹寧;(10)萜類和甾類化合物;(11)氨基酸和多肽;(12)生物堿和氰醇;(13)硫化物和介子油苷;(14)嘌呤和核苷。目前普遍的化感物質(zhì)分類主要是4類:①酚類;②萜類;③糖和糖苷類;④生物堿和非蛋白氨基酸。其中最常見的是低分子量的有機酸,酚類和內(nèi)萜類化合物。.2.3植物化感物質(zhì)的提取、分離和檢測植物化感物質(zhì)一般是通過多種途徑產(chǎn)生的,由于其所處的復(fù)雜環(huán)境,使化感物質(zhì)的提取收集比較困難。在自然狀況下,植物通過

8、多種多樣的方式釋放化感物質(zhì)進入環(huán)境。其收集方法也因不同的研究對象和不同的化學(xué)性質(zhì)而不同?;凶饔醚芯恐兄饕捎萌軇┙岱ㄌ崛〉厣喜亢屯寥乐械幕形镔|(zhì),根據(jù)化感物質(zhì)進入途徑常用水作為浸提溶劑在常溫條件下提取,因為自然界中不存在天然的乙醇等有機溶劑,為了盡量模擬自然環(huán)境,許多學(xué)者認為應(yīng)該只用蒸

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