营养胁迫下三七根系分泌物化感作用变化及其与连作障碍机理间的关系研究

连作障碍已成为三七栽培中亟待解决的难题，但其形成机理尚不明确。化感作用是导致植物连作障碍的主要原因之一，根系分泌物为化感物质产生的重要途径。植物化感作用的强弱与营养胁迫等逆境关系密切。三七连作土壤中氮素含量偏低，而磷、钾两种元素大量富集。.本项目旨在探索氮素亏缺和磷、钾素过量胁迫下三七根系分泌物化感作用的变化及其与连作障碍机理间的关系。首先，采用循环灌溉法收集营养胁迫下三七的根系分泌物，研究其对种子萌发及幼苗生长的影响，分析内在的生理生化机制；其次，检测在营养胁迫下，根系分泌物对根腐病主要病原菌C. destructans和C. didynum生长、产孢及孢子萌发的影响；此外，采用GC-MS、HPLC等方法，结合NMR、MS等技术，对根系分泌物中的化感物质进行分析鉴定，探索其营养胁迫诱导释放机制。研究成果对于揭示三七连作障碍形成机理有重要意义，亦可为三七连作障碍防治提供新的思路和理论依据。

化感作用是导致植物连作障碍的重要原因，而根系分泌物为化感物质产生的重要途径。本项目旨在探索三七根系分泌物的化感作用及其对营养胁迫的响应规律。首先，我们采用GC-MS，结合NIST质谱数据库检索，建立了三七根系分泌物化学组分分析方法，采用HPLC-MS、HPLC技术，用文献比对和标准品比对的方法，从中检测鉴定了6种酚酸，其含量顺序依次为：对香豆酸>香草酸>苯甲酸>对羟基苯甲酸>阿魏酸>丁香酸。其次，检测了三七根系分泌物中酚酸类化感物质及三七主要药效成分皂苷的生物学效应，发现6种单体酚酸及混合酚酸对三七和小麦均有一定的抑制作用，但三七表现更为敏感；3种皂苷单体对三七化感效应强弱顺序为：人参皂苷Rb1>人参皂苷Rg1>三七皂苷R1，以人参皂苷Rb1的化感抑制效应为最强；然后，对营养胁迫条件下三七根系分泌物中的化感物质及其化感效应变化规律进行了研究，发现不同营养条件下6种酚酸单体及总酚酸含量存在一定差异，其中丁香酸含量的变异系数最大，而对羟基苯甲酸的含量则比较稳定；三七根系分泌物对毁坏柱孢菌（C. destructans）菌丝生长的化感作用与其营养条件关系密切，尤其以N素和P素的影响为大，而K素的影响较小；高N胁迫条件下，三七根系分泌物对小麦的化感抑制作用增强。研究结果对于深入揭示三七连作障碍形成机理，从营养调控角度提出连作障碍消减技术措施奠定了良好基础。