高寒草场优势毒草箭叶橐吾的化感作用研究

高寒草场优势毒草箭叶橐吾的化感作用研究

论文摘要

箭叶橐吾(ligularia sagitta mattf)是一种广布于青藏高原东部退化草场的菊科杂草,含有毒乳汁,在草场常形成斑块状分布,严重危害草场安全。本实验研究了箭叶橐吾对九种牧草的化感作用,旨在揭示箭叶橐吾入侵草场的机理,为抗化感牧草品种的筛选,草场植被恢复,杂草防治提供科学依据。实验以箭叶橐吾不同部位(叶,根)的水浸液为供体,以与其同域生长的七种牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)、中华羊茅(Festuca sinensis)、大雀麦(Bromusmagn-us)、早熟禾(Poa annua)、羊茅(Festuca ovina)、扁穗冰草(Agropyroncristatum L.)、无芒雀麦(Bromas inerms)和异域生长的两种牧草鸭茅(Daclylisglomera-te)、岷山猫尾草(Phieum pratense L Cy‘Minshan’)为受体,研究了箭叶橐吾对牧草种子萌发和幼苗生长的影响。试验还利用硅胶柱层析技术,波谱学方法,对箭叶橐吾的化感物质进行分离,鉴定。试验结果表明:箭叶橐吾在草场大面积蔓延与草场退化,克隆生长和化感作用有关。草场退化使箭叶橐吾克隆生长能力得以释放。强大的克隆生长能力是箭叶橐吾在草场形成斑块状分布的原因之一。对伴生牧草的化感抑制作用又降低了牧草的竞争能力。化感作用对草场退化有重要影响。毒草大量入侵,引发新一轮草场退化。箭叶橐吾对受试牧草的萌发和生长有明显化感抑制效应。其化感物质释放途径为雨雾淋溶,叶面挥发;箭叶橐吾地下部分的化感作用明显强于地上部分;化感物质的抑制效应与浓度呈正相关。0.2 FW·mL-1的水浸液对牧草萌发及生长的影响达到最大值,浓度下降其作用效果减弱。箭叶橐吾化感物质可以减小受试牧草的萌发率,降低受试牧草的萌发指数,使牧草的萌发期延长,且对萌发指数的影响最为显著,因此认为萌发指数是判断化感作用最敏感指标。箭叶橐吾化感物质还可以抑制牧草幼苗根系发育,使幼苗根伸长受阻,侧根发育迟缓。进而影响根对水分和矿物质的吸收能力。最终表现为幼苗生长缓慢,干物质积累减少。化感物质对不同牧草的影响程度因种而异,对扁穗冰草,大雀麦,披碱草,早熟禾,鸭茅种子的萌发影响显著。对岷山猫尾草,中华羊茅和无芒雀麦的萌发抑制作用微弱;因此扁穗冰草,大雀麦,鸭茅不适宜做为橐吾生长地的补种牧草。从箭叶橐吾根中分离到的一种化感物质为倍半萜类化合物,1-Hydroxy-13-nor-6,9-eremophi ladiene-8,11-dione,分子式C14H18O3.具很强的化感作用,极低(10-6浓度下,对牧草种子萌发有明显抑制作用。综合文献资料,箭叶橐吾植物体内含多种萜类物质,萜类物质可作为生物除草剂,生物杀虫剂和生物药物有广泛的应用潜力。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 前言
  • 文献综述
  • 1.化感作用的概念和发展
  • 2.化感物质种类及释放途径
  • 2.1 酚类
  • 2.2 萜类
  • 2.3 糖苷
  • 2.4 生物碱
  • 2.5 非蛋白氨基酸
  • 3.化感物质的作用机制
  • 4.化感作用对生态系统的影响
  • 5.菊科植物的化感作用
  • 6.化感作用的应用
  • 7.化感作用研究中的常用方法
  • 8.展望
  • 第一章 箭叶橐吾水浸液对牧草种子萌发的影响
  • 1 材料与方法
  • 1.1 供试材料
  • 1.2 受试材料
  • 1.3 水浸液制备
  • 1.4 研究方法
  • 1.5 数据统计及分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 牧草对箭叶橐吾化感作用敏感性分析
  • 2.2 箭叶橐吾水浸液的化感效应
  • 2.3 地上部和地下部水浸液的作用差异
  • 2.4 不同浓度水浸液的作用差异
  • 3 讨论
  • 3.1 箭叶橐吾化感作用的广泛性
  • 3.2 箭叶橐吾化感物质的释放途径
  • 3.3 箭叶橐吾与黄帚橐吾化感作用比较
  • 第二章 箭叶橐吾水浸液对牧草幼苗生长的影响
  • 1 材料和方法
  • 1.1 供试材料
  • 1.2 受试材料
  • 1.3 水浸液制备
  • 1.4 研究方法
  • 1.5 数据统计及分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 牧草幼苗对水浸液化感作用敏感性分析
  • 2.2 水浸液对幼苗化感作用
  • 2.2.1 对根长的影响
  • 2.2.2 对苗高的影响
  • 2.2.3 对鲜重的影响
  • 2.2.4 对干重的影响
  • 2.3 化感作用综合作用指标分析
  • 3 讨论
  • 3.1 幼苗不同部位对化感物质敏感性差异及其后果
  • 3.2 不同部位水浸液化感作用异同点
  • 3.3 化感物质的拮抗和协同作用
  • 3.4 箭叶橐吾的化感作用机理
  • 3.5 箭叶橐吾的扩散机制
  • 第三章 化感物质的分离鉴定
  • 1.材料和仪器
  • 2.实验方法
  • 3.结果分析
  • 4 分析与讨论
  • 5 箭叶橐吾的综合利用展望
  • 第四章 小结
  • 第五章 箭叶橐吾的防治策略
  • 参考文献
  • 后记
  • 相关论文文献

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