园艺植物研究法.doc

《《园艺植物研究法》课程报告

项目名称：肉桂酸和香草醛对嫁接茄子生理状况的影响

姓名：程明康

学号：20104014019

日期：2012.0701

黑龙江八一农垦大学

一、研究的目的与意义
茄子是一种易产生连作障碍的蔬菜作物,而茄子植株根系释放的包括肉桂酸和香草醛等的化感物质在根际环境中的大量积累是导致连作障碍的原因之一。嫁接换根改变了茄子植株根系及内部的生理生化性状,从而影响了整个根际环境。使植株的抗逆性和抗病性增强,从而改善了植株地上部的生长发育[3]。以肉桂酸和香草醛作为外源酚酸物质,初步研究了酚酸对盆栽茄子的几个生理指标以及嫁接对酚酸作用的影响,为嫁接茄子的抗病机理研究提供科学依据。为阐明嫁接换根缓解自毒作用，减轻茄子连作障碍的机制提供理论基础

二、国内外研究的概况、水平和发展趋势
近年来，通过对茄子研究表明，酚酸类化合物是茄子根系分泌物中的主要毒性物质。酚酸类物质抑制了茄子种子的萌发、幼苗生长及生理代谢水平，并从茄子根系分泌物中检测出肉桂酸、香草醛、苯甲酸等多种酚酸物质，其中肉桂酸和香草醛是普遍存在的酚酸物质。土壤微生物和土壤酶既是土壤有机物转化的执行者，又是植物营养元素的活性库。土壤微生物多样性能敏感地反应生态系统的功能演变及环境胁迫等的影响，可揭示土壤微生物种类和功能的差异，其变化与酶活性密切相关。土壤生态环境中，微生物群落多样性和活性受许多环境因子影响，其中植物所分泌的多种有机化合物是影响不同植物根际环境微生物多样性的一个关键性因素。研究表明，嫁接栽培可以增强蔬菜作物的抗逆性，是克服连作障碍的一条有效途径，以往对嫁接茄子的研究主要集中在抗病增产方面，在酚酸化合物与嫁接茄子根际土壤微生物和土壤酶关系的生理生化研究方面，国内外尚鲜有报道。自毒物质中的酚酸类物质与土壤微生物数量和活性关系密切_2。实验证明，当充足营养存在时，酚酸很容易被微生物利用表现出自毒作用，不同酚酸引起土壤微生物不同数量密度改变，并且数量改变通常在低初始数量和有机物的土壤中存在__2。马云华L2l_认为，适宜浓度的酚酸类物质处理黄瓜根区土壤，能有效地促进微生物的生长和繁殖，使其数量增加，特别是与土壤养分转化密切相关的N素生理群数量增加明显，但高浓度酚酸类物质对土壤微生物有抑制作用。鞠会艳等认为认为，高浓度的有机酸导致土壤pH过低，从而不适合大豆根腐病病原真菌的生长。Murray[。研究认为，酚酸物质有抑制微生物产生气体与挥发性脂肪酸的作用，并且减少微生物对生长介质的消耗。吴萼等__2]试验发现，酚酸类化合物分子中的酚羟基对土壤中N硝化有关的微生物及酶具有毒性作用，是抑制土壤中N硝化作用的主要影响基团，而羧基或羧乙烯基对酚羟基抑制硝化作用的影响有一定的抵消作用。这意味着酚酸类物质对土壤微生物影响的原因可能是多种多样的。嫁接茄子和自根茄子根系分泌物中氨基酸和酚酸在数量和组成上存在差异]，这必然会影响根际微生物的种群数量。王茹华Ll9_认为托鲁巴姆嫁接处理在重茬条件下，与对照相比，仍能保持较高水平的放线菌数量及微生物总量，这可能是连作条件下嫁接茄子抗病增产的原因之一。本试验结果表明，施香草醛、肉桂酸前后，嫁接茄细菌和放线菌的数量均显著高于自根茄子，但嫁接茄子真菌的数量却显著低于自根茄子。这点跟李云鹏【2测定的结果一致。随着施入香草醛、肉桂酸浓度的增大对嫁接和自根茄子土壤微生物的影响表现为，嫁接茄子的细菌先增大后减小，放线菌各浓度处理差异不明显，真菌是先降低后增加。自根茄子的细菌数量一直增大，放线菌先增大后减小，真菌一直增大。总体而言，高浓度的香草醛、肉桂酸抑制了细菌和放线菌的生长，而促进了真菌的增长。这与王茹华得出的连作使茄子根际细菌和放线菌的比例降低，真菌的比例增加的结论相一致。高浓度香草醛、肉桂酸对嫁接茄子的影响相对自根茄子较小，说明嫁接茄子对高浓度自毒物质的耐受力强。土壤酶主要来自微生物和植物根系分泌等途径，此外还有土壤动物和植物残体的释放。各种酶在土壤中的积累与土壤微生物及植物根系的生命活动有关。酚酸类物质影响土壤酶活性的可能原因：①酚酸类物质进入土壤后，引起微生物区系及其活力的改变；②植物根系生长和分泌受土壤酚酸类物质的影响，酚酸类物质可以改变膜的透性，土壤微生物也可以影响根系的分泌功能_2’e9]；③土壤酶活性与土壤pH关系密切，酚酸类物质不仅改变了根际土壤的而且直接影响土壤酶的活性，其作用效果因酚酸类物质的种类而异，并受pH制约。过氧化氢酶和过氧化物酶具有分解土壤中对植物有害的过氧化氢物的作用。多酚氧化酶是净化土壤有毒污染物的主要氧化还原酶类。磷酸酶是土壤中最活跃的酶类之一，是表征土壤生物活性的重要酶，在土壤磷循环中起重要作用_3。土壤脲酶和蛋白酶参与土壤N素转化，为作物生长提供N源口。蔗