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1、生物技术通报综述与专论BIOTECHNOLOGYBULLETIN2006年增刊化感作用及其在农业生产中的应用巩相景吕福堂(1山东莘县妹冢镇农技站,莘县252421;2聊城大学农学院,聊城252000)摘要:简述了化感作用的概念、特点、作用机理和化感物质及释放途径。讨论了植物与植物之间,植物与微生物之间,植物与昆虫等食草动物之间的化感作用及化感理论在生产实践中的应用。应用化感理论指导建立合理的栽培、耕作制度;进行田间杂草生物控制和防治;开发新一代无公害农药;指导森林更新和建植;培育抗化感品种等。关键词:化感作用化感物质化感应用生命活动的基本代谢物都是蛋白质、
2、核酸、脂肪在化学物质的相互作用。1937年德国科学家和糖类等,然而,次生代谢各种生物差别很大。次生H.Molisch首先提出化感作用(Allelopthy)一词,意代谢物是一些非基本生命活动所必需的物质,与生物指植物(包括微生物)间的生物化学物质的相互作的基本代谢无直接关系,过去认为次生代谢物是基础用,同时提出这种生物化学作用既包括抑制作用,又代谢的一些废物,但进一步研究发现次生代谢物在调包括促进作用。上世纪80年代美国学者Rice等系节生物种群间相互关系上有着重要作用,这种作用被统的阐述了化感作用,把植物化感作用定义为:植物人们称为化感作用。化感作用(Allelopthy)在近
3、10~(含微生物)通过释放化学物质到环境中而产生对20年来倍受世界各国科学家所重视逐渐成为一个崭其它植物直接或间接的作用。后来Rice又将自毒新的研究领域。化感作用在自然、农业生态系统中起作用补充到植物的化感作用的定义中。着重要作用,它可在生态系统中生物体之间传递信1.2化感物质息,并导致生物体间相互作用,这些作用包括克生抑化感作用的媒体是化学物质,被称之为化感制、相互促进以及自毒等作用,是生态系统中植物的物质。化感物质几乎都是植物的次生代谢物质。自然化学调控现象和植物适应环境的一种生态机制。化感物质不仅包括植物间的化学作用物质,也包括农业可持续发展和保护生态环境是当今国际社会普
4、植物和动物间的化学作用物质。现已发现,许多化遍关注的热点问题。化感作用特殊的功能逐渐被世感物质不仅对植物、微生物、动物特别是昆虫都有作界各国科学家所重视。应用化感作用的理论和研究用。至今已知的化感物质大体上分为14类:水溶性成果,指导生产实践,增加农业生态系统的良性循环,有机酸、直链醇、脂肪族醛和酮;简单不饱和内酯;长建立合理的栽培技术和耕作制度,利用化感作用生物链脂肪族和多炔;萘醌、蒽醌和复合醌;简单酚、苯甲防除杂草,开发新一代天然无公害农药和植物生长调酸及其衍生物;肉桂酸及其衍生物;香豆素类;黄酮节剂,减少有害化学制剂的投入,有效合理利用资源,类;单宁;类萜和甾类化合物;氨基酸和多
5、肽;生物碱保护生态环境,提高农业生产力,在农业可持续发展和氰醇、硫化物和芥子油苷;嘌呤和核苷。其中酚类中展示了广阔的应用前景。和类萜化合物较为常见。1化感作用1.3化感物质的释放途径1.1化感作用的概念化感物质广泛产生于植物的各个组织和器官,化感作用广泛存在于自然界中,它的发现有着经不同途径释放到环境中,直接或间接影响自身或悠久的历史,早在公元前3世纪和5世纪古希腊学周围其它生物的生存及生长发育。化感物质的释放者Democritus和Thephrastus就分别提到植物间存途径大致归纳为四种:(1)根系分泌物。次生代谢物作者简介:巩相景,男,农艺师,从事农业技术推广2006年
6、增刊巩相景等:化感作用及其在农业生产中的应用117的根系分泌物很大一部分是化感物质。如菊科植物死另一种植物。如向日葵产生强烈抑制豆科植物生洋艾根分泌的物质能严重抑制其它植物生长;黑胡长的克生化感物质;高粱可释放一些化感物质抑制桃树根分泌的胡桃醌苜蓿根分泌的7-羟基-4-甲氧杂草的生长;小麦对白茅有强烈的抑制作用。同样黄酮都能抑制其它植物种子发芽和根系生长。(2)许多杂草对周围的作物产生抑制作用。许多植物的植物体表面溢出,被雨水淋洗到下层植物上或渗入化感作用可以看作是保证该种生存和繁殖的重要手土壤中。如桉树叶分泌的酚类,对亚麻的生长有明段之一。某些植物能产生自体毒性化学物质,如大显的抑制
7、作用。(3)植物地上部产生的挥发性物质豆根系分泌香草酸(醛)对羟基甲酸等酚酸类化合进入环境。如无刺槐树皮产生的挥发性物质能附近物,导致下茬豆苗生长激素代谢紊乱,从而造成大幅杂草的生长。(4)植物残株或凋落物的分解。如高度减产。苹果树根系分泌物黄酮根苷,强烈抑制幼粱、小麦残株分解能释放化感物质,强烈抑制某些杂小苹果树苗生长,是苹果园补植几更新困难。植物草的生长。化感物质的释放并不是单一途径,往往的化感物质除了对其他植物产生抑制作用外,也能几种途径
