论文摘要
本研究就甘肃产拟缺香茶菜枝叶粗提物和从中分离到的对映-贝壳杉烷型二萜类化合物对不同受试植物种子萌发、幼苗生长、光合作用、细胞质膜透性、MDA含量以及半夏离体愈伤组织生长的作用规律及其化感效应的进行测试,筛选该植物体中具有化感潜力的化合物种类,探讨了该类植物粗提物和3种对映-贝壳杉烷型二萜类单体化合物在种子萌发和幼苗生长方面的作用规律,并初步明确了其化感作用效应。研究结果如下:1、不同浓度拟缺香茶菜粗提物和3种单体化合物处理对受试植物的种子萌发显示出不同程度的抑制作用,未发现对其种子萌发的促进作用;对受试植物的幼苗生长发育也显示出不同程度的促进或抑制作用,表现出“低促高抑”的化感作用特征,即在一定浓度时可促进受试植物幼苗生长发育,在较高浓度时,则表现出明显的抑制作用,其抑制作用随着处理浓度的增大而增强,表现出明显的浓度依赖性的线性关系。3种单体化合物处理下,受试植物幼苗组织相对含水量和培养液消耗量也表现出浓度依赖性的减小趋势。另外,其对受试植物幼苗茎叶和根系形态（如根毛）也造成了不同程度的损伤性影响,这种变化随浓度的增加其程度也越甚。2、不同的受试植物以及同种受试植物的不同部位对粗提物和同种单体化合物的敏感性不同,存在选择性;其对粗提物的敏感性强弱依次为:莴苣＞黑麦草＞小麦,其对不同单体化合物的敏感性强弱依次为:莴苣＞黑麦草＞萝卜和白菜,并且而单体化合物对受试植物幼苗根的伸长的抑制作用最为显著。EC50评价显示,粗提物和3种单体化合物对受试植物的抑制效应的强弱依次为:DH-5＞C-21＞DB-3,粗提物作用于受试植物的EC50在425.95～704.15μg/ml之间,3种单体化合物作用于受试植物的EC50在6.46～69.35μM之间。另外,拟缺香茶菜粗提物和供试化合物对受试植物种子萌发、幼苗生长发育的抑制作用的EC50和其种子百粒重之间存在着一定程度的正相关性。3、拟缺香茶菜粗提物和3种单体化合物对不同受试植物幼苗叶片光合色素含量有较明显的抑制作用,并随着处理浓度的增大而增强,呈现出浓度依赖性;并且对不同光合色素的影响程度不同,对叶绿素a的影响程度较大,这说明其可通过降低受试植物幼苗的叶绿素含量,来减弱幼苗的光合作用,并表现为对幼苗生长的抑制作用。4、拟缺香茶菜粗提物和3种单体化合物处理下,受试植物幼苗叶片细胞质膜相对透性和MDA含量也表现出了浓度依赖性的增加趋势,这说明粗提物和供试化合物引起了受试植物幼苗叶片细胞质膜的不同程度的损伤和膜脂过氧化作用。另外供试化合物对其幼苗相对含水量的降低也说明了其对细胞质膜的损伤作用。5、较低浓度的拟缺香茶菜粗提物处理对半夏离体愈伤组织细胞生长表现出明显的促进作用,高浓度处理则表现出抑制作用,表现出了“低促高抑”化感作用现象。目前,关于化感物质作用的确切机理还没有一个统一的意见。结合相关化感作用机理研究的报道,较高浓度的拟缺香茶菜粗提物和3种单体化合物,一方面可能通过降低受试植物幼苗叶片叶绿素含量,来减弱叶片光合作用,并通过增加幼苗叶细胞质膜透性及MDA含量,引起了细胞膜的氧化性损伤,并造成了细胞膜通透性的改变,另一方面通过对受试植物幼苗根部形态及细胞的损伤,造成了其根系吸收功能的降低,最终表现为对受试植物幼苗不同部分的生长发育的影响。而拟缺香茶菜属于落叶植物,推测其粗提物或者单体化合物有可能在自然条件下,经落叶、雨水等冲刷等途径释放进入其生境,对自身和其它植物产生了一定的影响。这种作用规律也体现了自然选择中群落的自然调节作用,即当某种植物较少时,植物可通过释放较低浓度的化感物质来加速其繁殖、蔓延,而当群落数量发展到一定程度后,随着化感物质的浓度增大,抑制作用逐渐加强,抑制其生长,达到自然调节的目的,即通常所说的“低促高抑”现象。关于该类化感物质的更深层次的作用机理还有待于更进一步的研究。该研究结果为该类植物及其化感物质进一步的作用机理研究奠定了基础。
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