他感化學作用

他感化學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舒眉黃志強黃家豪前言為什么葡萄和紫羅蘭間作后，香味更濃，而與甘藍同片田地，就會大面積死亡？為什么水仙和鈴蘭長在一起就會“同歸于盡”？為什么胡桃樹下寸草不生？為什么林業(yè)害蟲天牛不啃食臭椿、苦楝等樹？植物界的“化學戰(zhàn)爭”—他感化學作用他感化學作用（AllelochemicInteraction）也稱為異生相克，指一個物種或有機體受到另一個物種或有機體所釋放的代謝產(chǎn)物的影響，包括促進和抑制。定義他感化學作用在中國，兩千多年前，中國古書《齊民要術(shù)》便主張把芝麻安排在“白地”，即休閑地或開荒地上，正是利用芝麻能夠抑制雜草生長的特性。早在2000年前,人們就已發(fā)現(xiàn),黑胡桃樹下其它高等植物如蘋果、松、雜草等不能生長,而其它樹下雜草叢生,此現(xiàn)象無法用競爭來解釋.1935年阿莫索娃觀察到:在不通風的房內(nèi),一瓶中插盛開的丁香,另一瓶中插盛開的鈴蘭,發(fā)現(xiàn)丁香花朵迅速萎蔫,而若把丁香換為薔薇則無變化.有些植物種在一起時，其中某種或幾種植物生長受到抑制，甚至死亡。2.抑制作用作用在自然界中，?？梢园l(fā)現(xiàn)，有些植物種植在一起時，彼此間相互促進，共同生長。1.促進作用如：玫瑰和百合，菜豆和馬鈴薯洋蔥和胡蘿卜，玉米與大豆如：苦萵苣對玉米、高粱，小芥菜對花蓖麻，卷心菜對葡萄，小麥對大麻、亞麻、芥菜，煙草對桑樹、胡桃樹對蘋果樹等玉米與大豆間作他感化學物質(zhì)幾乎存在于植物的所有器官中，通過淋溶、揮發(fā)、根分泌和殘體分解等途徑向環(huán)境釋放化感物質(zhì)。植物工作學者經(jīng)過長期的工作后（包括他感化學物質(zhì)的收集、分離鑒定及生物活性的測定），通常將它們分為5類：酚類、萜類、生物堿、炔類及其它結(jié)構(gòu)。物質(zhì)他感化學作用胡桃樹含有豐富的無毒氫化胡桃醌,經(jīng)雨水淋洗或由根部分泌進入土壤,氧化后變?yōu)橛卸镜暮阴?能阻止大部分植物的生長,直至其死亡。香桃木屬、桉樹屬、臭椿屬的葉均分泌對羥基苯甲酸、阿魏酸、香草酸等酚類物質(zhì),其對亞麻生長的抑制作用顯著例：他感化學作用首先是對膜的傷害，通過細胞膜上的靶點，將他感物質(zhì)脅迫的信息傳送到細胞內(nèi)，從而對激素、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，從而對植物的生長產(chǎn)生抑制或促進作用。另外，他感物質(zhì)也可以通過影響激素水平進而作用于遺傳物質(zhì)水平上，從而控制酶活性而影響蛋白質(zhì)合成。機制他感化學作用

他感作用物質(zhì)的種類：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

萜一個數(shù)量級。

濃度：勝紅薊素對稗草和蘿卜種子發(fā)芽表現(xiàn)

為低濃度有促進作用,高濃度有抑制作用。蒼術(shù)根莖提取液對其種子發(fā)芽率、胚根和胚芽伸長有明顯的抑制作用,而且隨濃度增加而強。受體植物：植物之間的他感作用通常具有選擇性和專一性,落地生根莖提取物對綠豆種子萌發(fā)無影響,對江南頭菜種子萌發(fā)輕微抑制,而對芥蘭頭種子萌發(fā)則強烈抑制植物。生長環(huán)境：他感作用受植物生長環(huán)境（如光照、溫度、風速、營養(yǎng)、水分、溫度、化學物質(zhì)等）影響很大。一般來說,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,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)對中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的影響更為強烈,具體表現(xiàn)在以下兩個方面：特點（1）藥用植物他感作用較強原因：目前,在栽培的中藥材中70%以上是根與根莖類藥材，而且大多數(shù)中藥材是多年生,生長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),當土壤中有毒物質(zhì)積累超出一定濃度時,就會嚴重影響藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量,導致減產(chǎn),甚至絕收。中藥材長期栽培及品種選育追求的目標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)。對自身的生長具有較大的毒害作用,因此在提高栽培藥材質(zhì)量的同時會加劇植物的他感作用。特點（2）追求中藥材質(zhì)量的同時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,其它根與根莖類藥材也會對當茬丹參的生長產(chǎn)生不良影響,由此推測不同種類根與根莖類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)有可能代替化學農(nóng)藥，至少使化學農(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用紅千層中的纖精酮,以它作為先導化合物,進行結(jié)構(gòu)改造,開發(fā)出三酮類除草劑,是一種闊葉類除草劑。獨角金寄主高粱根分泌物的中氫醌內(nèi)酯是獨角金識別寄主的化學物質(zhì),目前氫醌內(nèi)酯成為目前新一代除草劑開發(fā)的熱點母體物質(zhì)。采取間作套種措施,合理安排茬口和設(shè)計復合群體是克服自毒作用,促進植物生長的重要手段。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,達到高產(chǎn)高效,也可以利用植物之間的相生作用減少病蟲害的發(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。柴胡秋季播種時可以和冬油籽或冬小麥套種,春季播種時可以和春小麥、春油籽、胡麻等作物套種,還可以和一些豆類等套種,可以延長生育期,增加光合積累。他感作用與植物品種顯著相關(guān)。通過品種選育,可以培育出對他感作用有著較強抵抗能力的優(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)的兩個不同的化學型,它們對茅山蒼術(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、有機無機物質(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程中釋放的酚酸類物質(zhì)呈現(xiàn)出明顯的毒性動態(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。他感作用通過影響豆科植物寄主、微共生體和結(jié)瘤過程本身，而對氮固定具有很大的影響。③他感物質(zhì)由于