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薇甘菊化感作用的研究綜述黑體，三號(hào)，居中學(xué)生： 指導(dǎo)老師：楷體，小五，居中摘 要：黑體，小四化感作用又稱它感、異株相克作用，是指植物通過向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)，而對(duì)周圍的其他它植物產(chǎn)生直接或間接的影響。本文通過闡述薇甘菊通過釋放各種化感物質(zhì)來抑制植物種子發(fā)芽和幼苗生長的現(xiàn)象，來簡單描述它的作用機(jī)理宋體，五號(hào)，1.5倍行距及找到有效的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：黑體，小四薇甘菊；化感作用宋體，五號(hào) 植物化感作用（Allelopathy）是植物對(duì)環(huán)境適應(yīng)的一中化學(xué)表現(xiàn)形式，而非外來植物所特有的，外來植物的化感作用是為了適應(yīng)不良環(huán)境而達(dá)到與本地生物爭奪生存空間的目的。植物化感作用的研究是以探明化感作用的本質(zhì)為中心，闡明植物種間和種內(nèi)化學(xué)作用關(guān)系，宋體，五號(hào)，1.5倍行距。正文不少于3000字。相對(duì)于植物和微生物、植食性昆蟲及動(dòng)物間化學(xué)作用關(guān)系，植物與植物間的化學(xué)作用關(guān)系是當(dāng)今科學(xué)研究的前沿之一1參考文獻(xiàn)標(biāo)注。外來植物化感作用的研究總是伴隨著生物入侵和植物化感作用等領(lǐng)域的研究而發(fā)展起來的。近年來，隨著化感作用及生物入侵機(jī)制研究的不斷深入，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的完善及提取、分離和鑒定手段的進(jìn)步，外來植物的化感作用越來越引起有關(guān)專家學(xué)者的重視。國外學(xué)者已經(jīng)從種群和群落的層面上對(duì)外來植物化感作用開展研究24。薇甘菊是危害我國最嚴(yán)重的外來入侵害草之一，為菊科假澤蘭屬植物，屬多年生草質(zhì)或稍木質(zhì)藤本，原產(chǎn)南美、中美洲, 現(xiàn)廣泛分布于南亞、東南亞，大約在1919年在中國香港出現(xiàn)，1984年在深圳發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在廣泛分布在珠江三角洲地區(qū)。薇甘菊屬喜陽性植物，喜生長于光照和水分條件較好的地區(qū)，主要生長于林緣、溪流、河流岸邊，及受干擾破壞的路邊，尤其喜好低洼潮濕的空曠地，由于它對(duì)土壤條件要求很低，因此在海拔20003000m的陡坡上也發(fā)現(xiàn)其蹤影。這種植物因其生命力強(qiáng)和匍匐生長的特性而著稱，因其營養(yǎng)生長非常迅速，故極易危害稀疏林地、果園、荔枝林和竹林，嚴(yán)重地區(qū)可造成成片果樹死亡的現(xiàn)象。本文對(duì)化感物質(zhì)的作用機(jī)理及薇甘菊化感作用作一綜述。1 化感物質(zhì)作用機(jī)理大標(biāo)題，黑體，四號(hào)植物體釋放的主要化感物質(zhì)包括有有毒氣體；有機(jī)酸和醛類；芳香酸；簡單不飽和酸和內(nèi)脂；香豆素；喹啉；類黃酮；單寧；生物堿；萜類和甾類化合物及其它化合物（如長鏈脂肪酸、酒精、多酞、核酸等）5, 6，這些物質(zhì)通過根部分泌、地上部分淋溶、釋放揮發(fā)性物質(zhì)、植物殘?bào)w或凋落物分解釋放化感物質(zhì)等方式進(jìn)入到周圍環(huán)境中，從而影響周圍植物的生長?；形镔|(zhì)具有多種作用機(jī)理。1.1 影響細(xì)胞膜的透性及植物對(duì)養(yǎng)分的吸收小標(biāo)題，黑體，小四化感物質(zhì)對(duì)植物吸收礦物質(zhì)元素的干擾可能與根系細(xì)胞膜透性改變有關(guān)， Baziramakenga7和Booker8等報(bào)道酚酸類物質(zhì)能改變膜的透性，抑制養(yǎng)分的吸收，造成葉面水勢(shì)和膨壓的下降，影響水分吸收，帖類物質(zhì)也可影響細(xì)胞膜的功能，影響細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。1.2 影響細(xì)胞分裂增殖 化感物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的分裂增殖有明顯的干擾作用。高粱根系分泌物中的化感物質(zhì)可使大豆根系處于分裂前、中、后期的細(xì)胞樹木明顯叫少，而用秋水仙素處理高粱根系分泌物作用過的大豆根系則會(huì)發(fā)現(xiàn)，秋水仙素的濃度與處于分裂中期的細(xì)胞數(shù)目呈顯著的抑制劑。此外，高濃度的化感物質(zhì)可導(dǎo)致分裂后期和末期的細(xì)胞膜破裂，分裂橋形成受阻9。1.3 影響植物光合作用研究表明，化感物質(zhì)對(duì)植物體光合作用的應(yīng)表現(xiàn)為葉綠素含量降低，導(dǎo)致植物體光合速率降低?；形镔|(zhì)對(duì)植物體光合作用的影響主要表現(xiàn)為葉綠素含量和光合速率降低1013，103010 6 mol/ L的咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、五倍子酸、肉桂酸和香草酸能明顯抑制大豆生長，使得光合產(chǎn)物減少、葉綠素含量降低。Hejl等 12在研究胡桃醌的化感作用機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)可顯著降低葉片的葉綠素含量和凈關(guān)合速率，并可刺激線粒體吸氧量增加。1.4 影響呼吸代謝化感物質(zhì)對(duì)植物線粒體新陳代謝的抑制作用是化感作用重要的機(jī)理之一。Hejl等12研究表明，對(duì)- 羥基苯甲酸能夠加速煙草葉片中還原型輔酶I (NADH) 的氧化，而由鼠尾草葉片所釋放的桉葉素(cineole) 和苧烯(dipentene) 可顯著降低野燕麥和黃瓜線粒體懸浮液對(duì)氧的吸收，而這種抑制作用是定位在Krebs 循環(huán)中琥珀酸向延胡索酸或延胡索酸向蘋果酸轉(zhuǎn)化的過程中化感物質(zhì)也可以抑制植物線粒體中ATP 酶的活性。1.5 影響酶活力化感物質(zhì)對(duì)酶的活力的影響表現(xiàn)為對(duì)種子萌發(fā)和植株生長發(fā)育所需的關(guān)鍵酶類的抑制和激活。Merlo等13研究了腐殖質(zhì)對(duì)玉米葉片新陳代謝的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用110 - 4mol/ L的土壤腐殖質(zhì)提液處理玉米葉片，14d后葉片內(nèi)的淀粉濃度降低,但可溶性糖的濃度明顯增大，葉片中淀粉酶的活性隨著淀粉濃度的降低而增加。李楊瑞等7分別用0.05%的異丁酸、丁酸和異戊酸以及這三種物質(zhì)的混合物處理萵苣種子，結(jié)果表明這幾種酸在抑制發(fā)芽和幼苗生長的同時(shí)，ADP酶、多酚氧化酶活性也受到抑制，而過氧化物酶活性大大提高。1.6 影響蛋白質(zhì)的合成Baziramakenga等10在研究化感物質(zhì)對(duì)14C 標(biāo)記的苯基丙氨酸向酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)整合的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),所有的化感物質(zhì)都降低了標(biāo)記苯基丙氨酸的整合，而阿魏酸等物質(zhì)能降低標(biāo)記苯基丙氨酸向萵筍和小麥種子中的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移?；形镔|(zhì)是通過抑制氨基酸運(yùn)輸以及蛋白質(zhì)的合成而影響植物生長。此外研究還表明，外來植物的化感作用具有一定的選擇性，受體植物的種類不同其化感效應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。2 薇甘菊的化感作用2.1 薇甘菊不同器官提取液對(duì)植物的化感作用為研究薇甘菊對(duì)蘿卜、黑麥草、白蘭葉以及薇甘菊常見伴生樹種馬占相思、馬尾松、大葉桉的生化他感作用。邵華14等分別用薇甘菊地上部分、根部、枯枝葉和土壤的水提液以及地上部分的石油醚、乙酸乙醋和乙醇提取液按照一定濃度進(jìn)行生物測(cè)定。研究表明薇甘菊地上部分水提液能夠顯著影響受體植物生長，根水提液的抑制作用程度稍低其枯枝葉水提液基本無作用。薇甘菊地上部分的石油醚和乙醉提取物均對(duì)受體植物幼苗生長表現(xiàn)出一定的抑制作用，但是乙酸乙酷提取物的作用最強(qiáng)烈，可使種子發(fā)芽過程受阻，幼苗生長受抑制程度高達(dá)90%以上，顯示化感物質(zhì)主要集中在這一部分，因此化感作用更多地還是體現(xiàn)在對(duì)發(fā)芽速度的影響中。以化感作用最為明顯的地上部分提取物和乙酸乙醋提取物，它們對(duì)受體種子的開始發(fā)芽時(shí)間、半數(shù)發(fā)芽時(shí)間乃至最終發(fā)芽率都有影響。2.2 薇甘菊提取物乙醇部分的化感作用隨后梁斌等15等對(duì)薇甘菊(Mikania micrantha)提取物乙醇部分的化感作用的研究結(jié)果也表明，薇甘菊提取物乙醇部分對(duì)水稻、蘿卜、黃瓜、菜心具有不同程度的化感作用，總體上呈現(xiàn)出低促高抑的現(xiàn)象，且隨著溶液濃度增大而抑制作用增強(qiáng)，其中干物質(zhì)為0.1g/ml 的乙醇部分溶液對(duì)菜心的種子萌發(fā)，幼苗生長，根長生長抑制作用最為明顯；干物質(zhì)為0.01g/ml 溶液對(duì)水稻的根長生長有明顯的促進(jìn)作用；干物質(zhì)為0.002g/ml 溶液對(duì)水稻，菜心的種子萌發(fā)，幼苗生長，根長生長也有一定的促進(jìn)作用。干物質(zhì)為0.002g/ml0.01g/ml 范圍內(nèi)的薇甘菊提取物乙醇部分，對(duì)受試植物水稻具有一定的促進(jìn)作用，在大田生產(chǎn)中如果用薇甘菊提取物乙醇部分作為保護(hù)劑，在該濃度范圍內(nèi)對(duì)水稻是安全的，并可能使其增產(chǎn)。在較高濃度時(shí)，有可能抑制其生長。因此薇甘菊提取物乙醇部分作為植物保護(hù)劑使用時(shí)，應(yīng)控制濃度范圍，把防治病蟲害與生長抑制促進(jìn)作用綜合考慮。另外，根據(jù)植物源農(nóng)藥持效期短的特點(diǎn)，如果在作物移栽前1 周左右用干物質(zhì)0.1g/mL 的薇甘菊提取物乙醇部分進(jìn)行土壤處理，可能達(dá)到抑制某些種類雜草生長的目的。2.3 開發(fā)利用薇甘菊的化感作用馮惠玲16等研究了薇甘菊對(duì)昆蟲的生物活性，結(jié)果表明薇甘菊乙醇、丙酮提取物對(duì)菜青蟲、小菜蛾幼蟲均有一定的拒食作用，是一種潛在的植物保護(hù)劑，在植物源農(nóng)藥中可能具有廣闊的發(fā)展前景。岑伊靜等17報(bào)道用甲醇、乙酸乙酯、乙醚提取的薇甘菊非揮發(fā)性次生物質(zhì)對(duì)桔全爪螨具有顯著的產(chǎn)卵驅(qū)避和拒食作用，使全爪螨各蟲存活率下降。3 問題與前景對(duì)薇甘菊的化感作用的研究可以了解薇甘菊中的次生化合物對(duì)植物生長的影響，并且可尋找作為除草劑先導(dǎo)化合物的可能性，為其作為植物保護(hù)劑在無公害蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用尋找理論和實(shí)踐依據(jù)。對(duì)薇甘菊的化感作用研究提醒了我們?cè)诮窈髮?duì)外來植物研究方面要注重化感作用涉及到的生理、生化和生態(tài)機(jī)制以及細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)基礎(chǔ)的研究，進(jìn)一步探索化感物質(zhì)形成的機(jī)理和生物合成途徑；加強(qiáng)外來植物化感作用地生態(tài)系統(tǒng)影響的研究；在研究某一外來物種的化感作用時(shí)應(yīng)綜合考慮環(huán)境因素，注重在自然條件下的研究，建立相應(yīng)的檢測(cè)體系，并制定出統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，充分掌握外來物種的生物習(xí)性及生態(tài)特性，從而能夠有效的控制其無限制的蔓延繁殖，探索出防范外來植物入侵的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)生態(tài)資源的保護(hù)和農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。此外，利用化感作用控制雜草是一個(gè)前景廣闊的新途徑18。由于這種控制措施是利用植物在生態(tài)系統(tǒng)中的自身防御系統(tǒng)或抗御能力，沒有向系統(tǒng)中引入難降解的化學(xué)物質(zhì)，不會(huì)帶來諸如農(nóng)藥殘留等的環(huán)境問題，故利用化感作用控制田間雜草是一種具有潛力的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的雜草控制措施。利用植物的化感物質(zhì)防治有害生物，無疑是植物保護(hù)的發(fā)展方向之一?；形镔|(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)中各生物長期以來相互競爭和自然選擇的結(jié)果，是為生態(tài)系統(tǒng)所適應(yīng)的，所以我們應(yīng)當(dāng)恰到好處的應(yīng)用此生態(tài)機(jī)制，盡量避免化感作用的有害影響，而盡可能的利用其正面效應(yīng)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益三者的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；凶饔檬且粋€(gè)涉及多學(xué)科的研究領(lǐng)域，因此必須引入多學(xué)科的思想和方法，不同學(xué)科研究者共同參與和合作，使這一新興的交叉學(xué)科日臻成熟，更好的發(fā)揮其潛在的應(yīng)用價(jià)值，并提出具有生態(tài)安全的合理措施，為我國的農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供新的對(duì)策。參考文獻(xiàn)：黑體，五號(hào) 1 孔垂華. 第三屆世界植物化感作用大會(huì)綜述J. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2003, 14(5): 837-838.小五，Times New Roman，1.5行距；兩端對(duì)齊，懸掛縮進(jìn)2字符；按順序在正文中用上角標(biāo)標(biāo)示出處；按畢業(yè)論文（文本）參考文獻(xiàn)格式規(guī)范。2 Callaway R M, Aschdhoug E T. 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