苎麻(Boehmeria nivea)为荨麻科(Urticaceae)苎麻属(Boehmeria)多年生宿根性旱地草本植物,是我国重要的纤维作物和特色经济作物。一般情况下,苎麻麻蔸可以自我更新,能够宿根种植10-20年,但在正常栽培管理措施下,苎麻连续种植3-5年后发生烂蔸或者缺蔸的现象,造成苎麻产量和品质均下降,严重的甚至引起苎麻全株死亡。苎麻在多年的生长发育过程中经常会受到连作栽培的影响,研究表明,连作栽培极易产生化感自毒作用,而化感现象的发生可能是由于土壤内部化感物质的常年累加。本实验通过对湘苎7号和中苎1号败蔸抗性不同的两个苎麻品种根及根际土壤水浸提液对种子萌发影响的生物学实验及其有机化合物的分离鉴定,探讨了苎麻败蔸与化感作用之间的关系,为缓解苎麻败蔸现状提供了理论依据。主要研究结果如下:(1)采用室内生物测定法研究了不同浓度苎麻根及根际土壤水浸提液对模式植物拟南芥幼苗生长的化感效应。结果表明,苎麻根及根际土壤水浸液对模式植物拟南芥幼苗的下胚轴长及根长具有“低促高抑”的化感效应,在同一高浓度下,中苎1号根及根际土壤水浸液处理的拟南芥幼苗下胚轴长及根长较湘苎7号严重受到抑制。(2)运用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对苎麻根及根际土壤不同极性有机溶剂萃取液进行了物质成分分析,检测结果表明,两个品种苎麻根及根际土壤水浸液中既含有共同物质又具有差异性,其中两个品种共有物质2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸甲酯的化感活性已被他人多次报道。(3)以带有DR5-GUS报告基因的拟南芥为材料,通过GUS染色,探究了不同浓度苎麻根及根际土壤水浸提液处理后拟南芥幼苗根尖及叶片生长素的分布水平变化情况。研究表明高浓度的苎麻根及根际土壤水浸提液均能够显著地抑制拟南芥幼苗生长素在根尖和叶片的表达。(4)应用实时定量PCR技术(QPCR)从基因角度探讨了不同浓度苎麻根及根际土壤水浸液处理后与拟南芥生长素合成、转运以及信号转导过程中相关基因YUCCA2、AUX1、PIN2、PIN6、TRI1、IAA3的相对表达水平。QPCR检测结果表明,高浓度的苎麻根及根际土壤水浸液处理后,拟南芥幼苗的AUX1、TRI1这2种基因的相对表达量较对照均显著上调,YUCCA2、PIN2、PIN6、IAA3这4种基因的相对表达量较对照均显著降低。综上所述,苎麻具有化感效应,其化感作用机制之一可能是其释放出的化感物质影响了植株生长素表达进而导致植株生长异常,连作障碍产生引起苎麻败蔸发生。