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《甘肃农业大学》 2020年
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牧草与作物根系分泌物成分构成与他感效应

马史琛  
【摘要】:论文采用沙培盆栽法种植供试牧草与作物品种,利用极性有机溶剂二氯甲烷提取供试材料幼苗根系分泌物,采用气象色谱-质谱联用法(GC-MS)测定其幼苗根系分泌物成分。砂培盆栽法种植供试牧草与作物品种4周后,制备幼苗浸提液,划分浸提液浓度为:0.25dwg·L~(-1),0.5dwg·L~(-1),1dwg·L~(-1),2dwg·L~(-1)(1dwg·L~(-1)代表1L蒸馏水中含有1g幼苗干物质提取物),蒸馏水作为空白试验对照,总共5个浓度梯度,所有供试品种两两相互之间进行种子萌发试验。通过对23种不同品种牧草与作物幼苗根系分泌物化感物质成分测定与供试品种相互之间他感效应检测,旨在了解牧草与作物幼苗化感物质的成分种类,并筛选相互间他感效应明显的品种,可为进一步研究他感作用机制,延长牧草与作物种植年限、田间管理、合理轮作及为生产选育低自毒品种等提供理论依据。取得主要研究结果如下:1、23种牧草与作物品种幼苗根系分泌物成分种类差异较大。测定出甘农5号紫花苜蓿幼苗根系分泌物67种;甘农9号紫花苜蓿55种;阿尔冈金紫花苜蓿104种;一年生紫花苜蓿蒺藜苜蓿37种;陇燕1号燕麦59种;白燕7号燕麦124种;丹麦444燕麦49种;德美亚玉米60种;陇单339玉米34种;陇单8号玉米69种;德胜高粱52种;海牛高粱51种;牛魔王高粱35种;陇春~bJ103小麦37种;西旱3号小麦33种;甘啤5号皮大麦36种;甘肃红豆草13种;捷达黑麦草19种;宁农苏丹草60种;得力高丹草29种;墨西哥玉米92种;新哥莱德草地早熟禾22种;大力士杂交甜高粱95种。2、牧草或作物种内品种之间他感效应普遍表现为负效应,且他感效应强度随浸提液浓度的升高而增强,在幼苗浸提液浓度为2dwg·L~(-1)时最强;不同牧草或作物品种间他感效应大多表现为低浓度促进生长高浓度抑制生长的“低促高抑”现象,浸提液浓度低于0.5dwg·L~(-1)时为表现为正效应,浸提液浓度高于1dwg·L~(-1)时表现为负效应,且负效应强度随浸提液浓度的升高而增强(2dwg·L~(-1)1dwg·L~(-1))。3、部分牧草与作物存在特性他感效应。4种苜蓿作为供体品种,白燕7号燕麦作为受体品种时,苜蓿品种与白燕7号间他感效应表现变化规律不明显,而当白燕7号作为供体品种对苜蓿品种皆表现为负效应;苜蓿与高粱品种间他感效应表现变化规律不明显;玉米与高粱品种间他感效应普遍表现为负效应;宁农苏丹草作为浸提液供体对大部分其它牧草与作物品种他感效应表现为副效应,而作为受体时,其它牧草与作物品种对宁农苏丹草既有表现低促高抑的,也有表现负效应的;草地早熟禾作为受体品种时,其他所有品种对其皆表现为负效应;甘啤5号皮大麦作为供体,对多个品种(苜蓿、燕麦、玉米、甘肃红豆草、捷达黑麦草、宁农苏丹草)都表现低促高抑。4、牧草与作物他感效应与根系分泌物成分构成的关系。供试材料间他感效应表现差异取决于根系分泌物的相近程度与,供试材料间共有的根系分泌物越多,他感效应检测时共有的根系分泌物浓度由于累加作用而增大,故他感效应表现为负效应;供试材料间共有的根系分泌物越少,他感效应检测时共有的根系分泌物浓度累加作用小,故他感效应表现为低浓度促进,高浓度抑制。
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