他感化學(xué)作用

他感化學(xué)作用天牛葡萄鈴蘭水仙胡桃小組成員：潘悅煬李鳳君梁鈺堅(jiān)舒眉黃志強(qiáng)黃家豪前言為什么葡萄和紫羅蘭間作后，香味更濃，而與甘藍(lán)同片田地，就會(huì)大面積死亡？為什么水仙和鈴蘭長(zhǎng)在一起就會(huì)“同歸于盡”？為什么胡桃樹(shù)下寸草不生？為什么林業(yè)害蟲(chóng)天牛不啃食臭椿、苦楝等樹(shù)？植物界的“化學(xué)戰(zhàn)爭(zhēng)”—他感化學(xué)作用他感化學(xué)作用（AllelochemicInteraction）也稱(chēng)為異生相克，指一個(gè)物種或有機(jī)體受到另一個(gè)物種或有機(jī)體所釋放的代謝產(chǎn)物的影響，包括促進(jìn)和抑制。定義他感化學(xué)作用在中國(guó)，兩千多年前，中國(guó)古書(shū)《齊民要術(shù)》便主張把芝麻安排在“白地”，即休閑地或開(kāi)荒地上，正是利用芝麻能夠抑制雜草生長(zhǎng)的特性。早在2000年前,人們就已發(fā)現(xiàn),黑胡桃樹(shù)下其它高等植物如蘋(píng)果、松、雜草等不能生長(zhǎng),而其它樹(shù)下雜草叢生,此現(xiàn)象無(wú)法用競(jìng)爭(zhēng)來(lái)解釋.1935年阿莫索娃觀察到:在不通風(fēng)的房?jī)?nèi),一瓶中插盛開(kāi)的丁香,另一瓶中插盛開(kāi)的鈴蘭,發(fā)現(xiàn)丁香花朵迅速萎蔫,而若把丁香換為薔薇則無(wú)變化.有些植物種在一起時(shí)，其中某種或幾種植物生長(zhǎng)受到抑制，甚至死亡。2.抑制作用作用在自然界中，常可以發(fā)現(xiàn)，有些植物種植在一起時(shí)，彼此間相互促進(jìn)，共同生長(zhǎng)。1.促進(jìn)作用如：玫瑰和百合，菜豆和馬鈴薯洋蔥和胡蘿卜，玉米與大豆如：苦萵苣對(duì)玉米、高粱，小芥菜對(duì)花蓖麻，卷心菜對(duì)葡萄，小麥對(duì)大麻、亞麻、芥菜，煙草對(duì)桑樹(shù)、胡桃樹(shù)對(duì)蘋(píng)果樹(shù)等玉米與大豆間作他感化學(xué)物質(zhì)幾乎存在于植物的所有器官中，通過(guò)淋溶、揮發(fā)、根分泌和殘?bào)w分解等途徑向環(huán)境釋放化感物質(zhì)。植物工作學(xué)者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工作后（包括他感化學(xué)物質(zhì)的收集、分離鑒定及生物活性的測(cè)定），通常將它們分為5類(lèi)：酚類(lèi)、萜類(lèi)、生物堿、炔類(lèi)及其它結(jié)構(gòu)。物質(zhì)他感化學(xué)作用胡桃樹(shù)含有豐富的無(wú)毒氫化胡桃醌,經(jīng)雨水淋洗或由根部分泌進(jìn)入土壤,氧化后變?yōu)橛卸镜暮阴?能阻止大部分植物的生長(zhǎng),直至其死亡。香桃木屬、桉樹(shù)屬、臭椿屬的葉均分泌對(duì)羥基苯甲酸、阿魏酸、香草酸等酚類(lèi)物質(zhì),其對(duì)亞麻生長(zhǎng)的抑制作用顯著例：他感化學(xué)作用首先是對(duì)膜的傷害，通過(guò)細(xì)胞膜上的靶點(diǎn)，將他感物質(zhì)脅迫的信息傳送到細(xì)胞內(nèi)，從而對(duì)激素、離子吸收等產(chǎn)生影響；而激素、離子吸收以及水分狀況等變化必然引起植物細(xì)胞分裂（線粒體）、光合作用（葉綠體）、呼吸作用（線粒體和氣孔）等發(fā)生變化，從而對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制或促進(jìn)作用。另外，他感物質(zhì)也可以通過(guò)影響激素水平進(jìn)而作用于遺傳物質(zhì)水平上，從而控制酶活性而影響蛋白質(zhì)合成。機(jī)制他感化學(xué)作用

他感作用物質(zhì)的種類(lèi)：多數(shù)單萜都是低毒的,

而莰酮和萜烯酮的毒性則較高,至少高出其它單

萜一個(gè)數(shù)量級(jí)。

濃度：勝紅薊素對(duì)稗草和蘿卜種子發(fā)芽表現(xiàn)

為低濃度有促進(jìn)作用,高濃度有抑制作用。蒼術(shù)根莖提取液對(duì)其種子發(fā)芽率、胚根和胚芽伸長(zhǎng)有明顯的抑制作用,而且隨濃度增加而強(qiáng)。受體植物：植物之間的他感作用通常具有選擇性和專(zhuān)一性,落地生根莖提取物對(duì)綠豆種子萌發(fā)無(wú)影響,對(duì)江南頭菜種子萌發(fā)輕微抑制,而對(duì)芥蘭頭種子萌發(fā)則強(qiáng)烈抑制植物。生長(zhǎng)環(huán)境：他感作用受植物生長(zhǎng)環(huán)境（如光照、溫度、風(fēng)速、營(yíng)養(yǎng)、水分、溫度、化學(xué)物質(zhì)等）影響很大。一般來(lái)說(shuō),環(huán)境脅迫可以加劇植物的他感作用。影響因素和農(nóng)作物比起來(lái),藥用植物更容易產(chǎn)生他感作用,而且產(chǎn)生的他感物質(zhì)對(duì)中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的影響更為強(qiáng)烈,具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：特點(diǎn)（1）藥用植物他感作用較強(qiáng)原因：目前,在栽培的中藥材中70%以上是根與根莖類(lèi)藥材，而且大多數(shù)中藥材是多年生,生長(zhǎng)周期多為幾年甚至幾十年。隨著栽培年限的增加,植物不斷的向環(huán)境釋放他感物質(zhì),當(dāng)土壤中有毒物質(zhì)積累超出一定濃度時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量,導(dǎo)致減產(chǎn),甚至絕收。中藥材長(zhǎng)期栽培及品種選育追求的目標(biāo)就是提高這些次生代謝產(chǎn)物的含量,而這些產(chǎn)物不僅是藥效成分,有些也是植物的他感物質(zhì)。對(duì)自身的生長(zhǎng)具有較大的毒害作用,因此在提高栽培藥材質(zhì)量的同時(shí)會(huì)加劇植物的他感作用。特點(diǎn)（2）追求中藥材質(zhì)量的同時(shí)可能加重他感作用有研究發(fā)現(xiàn),即使前茬種植的不是丹參,其它根與根莖類(lèi)藥材也會(huì)對(duì)當(dāng)茬丹參的生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響,由此推測(cè)不同種類(lèi)根與根莖類(lèi)藥材之間可能存在著交叉影響植物的他感物質(zhì)是天然的除草劑，Rice指出，他感物質(zhì)有可能代替化學(xué)農(nóng)藥，至少使化學(xué)農(nóng)藥用量大大減少，因而分離、鑒定、提取或人工合成化感物質(zhì)可為雜草的化學(xué)控制提供新型的除草劑。1.他感除草：生物除草劑中藥栽培應(yīng)用紅千層中的纖精酮,以它作為先導(dǎo)化合物,進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,開(kāi)發(fā)出三酮類(lèi)除草劑,是一種闊葉類(lèi)除草劑。獨(dú)角金寄主高粱根分泌物的中氫醌內(nèi)酯是獨(dú)角金識(shí)別寄主的化學(xué)物質(zhì),目前氫醌內(nèi)酯成為目前新一代除草劑開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)母體物質(zhì)。采取間作套種措施,合理安排茬口和設(shè)計(jì)復(fù)合群體是克服自毒作用,促進(jìn)植物生長(zhǎng)的重要手段。2.間作套種人參與紫蘇間作,既可以充分利用地力、空間、光能,達(dá)到高產(chǎn)高效,也可以利用植物之間的相生作用減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。茅蒼術(shù)、京大戟、黃姜(盾葉薯蕷)、半夏和闊葉麥冬5種藥用植物與花生套種,可有效調(diào)節(jié)花生根系微生物區(qū)系,明顯改善花生和藥用植物連作障礙。柴胡秋季播種時(shí)可以和冬油籽或冬小麥套種,春季播種時(shí)可以和春小麥、春油籽、胡麻等作物套種,還可以和一些豆類(lèi)等套種,可以延長(zhǎng)生育期,增加光合積累。他感作用與植物品種顯著相關(guān)。通過(guò)品種選育,可以培育出對(duì)他感作用有著較強(qiáng)抵抗能力的優(yōu)良品種。3.他感育種地黃品種“小黑英”比另一品種“金狀元”更加具有抵抗由于連作導(dǎo)致地黃斑枯病的能力。茅山蒼術(shù)和英山蒼術(shù)是蒼術(shù)的兩個(gè)不同的化學(xué)型,它們對(duì)茅山蒼術(shù)種子具有不同程度的他感作用,蒼術(shù)的自毒現(xiàn)象在種內(nèi)不同品種間存在著差異①土壤因子（土壤質(zhì)地、有機(jī)無(wú)機(jī)物質(zhì)和水分）影響土壤中他感物質(zhì)的植物毒性。研究顯示，花椒凋落物在分解過(guò)程中釋放的酚酸類(lèi)物質(zhì)呈現(xiàn)出明顯的毒性動(dòng)態(tài)。4.改變土壤微生態(tài)環(huán)境②土壤中微生物活性決定了他感物質(zhì)的活性，它們不僅鈍化了植物毒素，而且釋放了新的有毒化合物。他感作用通過(guò)影響豆科植物寄主、微共生體和結(jié)瘤過(guò)程本身，而對(duì)氮固定具有很大的影響。③他感物質(zhì)由于