辣椒（Capsicum annuum L.）化感作用及其机理研究

【摘要】：化感作用在农业生态系统中广泛存在,并对农业生产造成一定的影响,怎样克服化感作用的不利因素是当前生态农业研究的重大课题。辣椒连作造成产量降低,品质下降,其中部分原因就是由化感作用引起的。目前人们对辣椒化感作用的研究较少,又不太系统,为了弥补这方面的空白,本文在探讨几种常见蔬菜作物相互之间化感作用的基础上,重点系统研究辣椒的化感作用,分离鉴定化感物质,并应用外源化感物质探讨其作用机理,主要研究结果如下: 1. 通过生物测定的方法,研究了供体材料对受体材料的化感效应。结果表明,供体材料对受体材料种子发芽和幼苗生长都有一定的影响,并利用综合隶属函数值指标,确定了进一步研究的适宜受体材料为莴苣;确定了供体材料化感作用的大小顺序为白菜黄瓜辣椒萝卜西瓜番茄。利用莴苣为受体材料,通过组织培养法,研究了各供体材料对莴苣化感作用的大小顺序为黄瓜西瓜辣椒番茄白菜。综合两种筛选结果,确定进一步研究的适宜供体材料为辣椒。 2. 通过水浸液种子发芽法和海绵床培养法研究了微生物对辣椒化感作用的影响。结果表明,微生物在化感作用中起一定的作用,化感物质浓度低时,微生物能加强辣椒对莴苣的化感作用,使化感物质对莴苣种子发芽和幼苗生长的促进作用增强;高浓度时,微生物可降低或抑制化感物质的发挥,使化感物质对莴苣种子发芽和幼苗生长的抑制作用减弱。在化感体系中,起主要作用的是化感物质,而非微生物。 3. 辣椒植株水浸液、水浸液醇溶组分和根系分泌物对莴苣表现为高控低促的化感浓度效应,对莴苣种子的抑制作用主要表现为降低种子活力,延迟种子发芽;莴苣籽苗不同部位对化感物质的敏感度不同,根部的敏感度比地上部高;不同的生长时期,莴苣对化感物质的敏感度也不同,苗期比发芽期敏感。 4. 利用辣椒水浸液和水浸液醇溶组分模拟了化感物质的不同成分和含量对莴苣的化感作用。结果表明,化感物质的含量越高,化感物质的成分越多,其化感作用越强;反之,化感作用越弱。 5. 采用水浸液、水培、组培等方法提取分离辣椒的化感物质,XAD-4 吸附树脂收集,乙醚、50%乙醚+50%乙酸乙酯、乙酸乙酯、50%乙酸乙酯+50%甲醇、甲醇、高纯水分别洗脱,逐级分离;组培中的培养基用水浸提,过柱,洗脱,最后分为酸、碱和水组分。对各组分进行生物检测表明,辣椒植株水浸液、营养液中的乙醚组分化感作用最强,组培中的水组分化感作用最强。对乙醚组分进一步分离,并生物检测表明,其中80%乙醚+20%乙酸乙酯组分的化感作用最强。对80%乙醚+20%乙酸乙酯组分和水组分GC-MS鉴定表明,其分泌的化感物质主要有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸的衍生物、