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加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)是一种外来入侵植物,原产于加拿大和美国,1935年作为观赏植物引进中国,20世纪80年代后逸生为恶性杂草。加拿大一枝黄花对多种作物和杂草都有化感作用。本文以加拿大一枝黄花为供体植物,小麦(Triticum aestivum)和萝卜(Raphanus sativus)为受体植物,研究了4种常见的化感物质释放方式:挥发,淋溶,根系分泌和植株腐解,明确了加拿大一枝黄花的主要化感作用方式;采用有机溶剂提取法从加拿大一枝黄花体内分离出一种化合物正十六烷酸,该化合物对小麦的幼苗生长有显著的抑制作用;通过研究加拿大一枝黄花对小麦种子中α-淀粉酶活性、叶片中脂质过氧化作用及根系活力的影响,初步明确了加拿大一枝黄花的化感作用机制。结果如下:本文采用培养皿滤纸法和砂培法研究了挥发、淋溶和植株腐解3种化感途径;采用1/4 Hoagland营养液培养加拿大一枝黄花幼苗的方法研究了根系分泌途径。结果表明,加拿大一枝黄花的挥发物和根系分泌物不影响小麦和萝卜的种子萌发和幼苗生长;而淋溶物和植株腐解物显著抑制小麦和萝卜的种子萌发和幼苗生长,而且随着浓度的提高,抑制作用增强。在高浓度0.1 g/mL时,淋溶物对小麦萌发率、根长和芽长的抑制率分别为15.6、67.2和34.0%,同时对萝卜萌发率、根长和芽长的抑制率分别达到27.6、62.3和39.5%。在高浓度-0.05 g/mL时,植株腐解物对小麦萌发率、根长和芽长的抑制率依次为21.2、82.0和67.7%,同时对萝卜萌发率、根长和芽长的抑制率则依次为75.0、70.6和40.4%。以上结果表明淋溶和植株腐解是加拿大一枝黄花的主要化感作用方式。采用80%甲醇对加拿大一枝黄花材料进行提取,通过硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、重结晶等方法从乙酸乙酯萃取物中分离得到一种化合物,通过R、1H-NMR、13C-NMR和GC/MS技术鉴定该化合物为正十六烷酸。正十六烷酸对小麦的幼苗生长有明显的抑制作用,在低浓度101μg/mL时就已达显著水平,而且随着正十六烷酸浓度的增大,抑制作用不断增强,在高浓度1000 μg/mL时对小麦的根长和芽长的抑制率分别达到80.5和69.8%,该结果表明正十六烷酸是加拿大一枝黄花的主要化感物质之一。通过研究加拿大一枝黄花水浸提液对小麦的种子萌发和幼苗生长的影响,明确了在浸提液浓度为0.025、0.05和0.1 g/mL时,加拿大一枝黄花对小麦的种子萌发和幼苗生长有很强的抑制作用,而且抑制程度随着浸提液浓度的提高而增强;之后研究了加拿大一枝黄花水浸提液对小麦种子中α-淀粉酶活性、叶片中脂质过氧化作用及根系活力的影响,结果表明加拿大一枝黄花水浸提液抑制小麦种子中α-淀粉酶的活性,而且胁迫过程中发生了脂质过氧化作用和根系活力的升高,这说明加拿大一枝黄花对小麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用与α-淀粉酶活性、脂质过氧化作用和根系活力的变化有关。本研究初步明确了加拿大一枝黄花对小麦的化感作用机理,为进一步深入系统的研究加拿大一枝黄花的化感作用机理奠定了基础。