• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本概念
  • 4.发展历程
  • 5.主要物质
  • 6.作用机理
  • 7.研究方法
  • 8.应用实例
  • 8.1.实验材料
  • 8.2.研究方法
  • 8.3.测定方法
  • 8.4.结果分析
  • 8.5.结论讨论
  • 9.研究意义
  • 10.参考资料

他感作用

他感作用(allelopathy)是德国学者H.Molisch于1937年提出的概念。他认为植物的他感作用就是一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响。这个概念得到了大多数研究者的赞成。这种作用是种间关系的一部分,是生存竞争的一种特殊形式,种内关系也有此现象。在Molisch的著作发表后,使人们对这个问题的认识有了长足的进展。

基本信息

  • 中文名

    他感作用

  • 外文名

    allelopathy

  • 提出者

    H.Molisch

  • 时间

    1937年

基本概念

他感作用

德国学者H.Molisch于1937年提出了他感作用(alleloparthy)的概念。他认为植物的他感作用就是一种植物通向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响。这个概念得到了大多数研究者的赞成。这种作用是种间关系的一部分,是生存竞争的一种特殊形式,种内关系也有此现象。在Molisch的著作发表后,使人们对这个问题的认识有了长足的进展。

发展历程

早在公元前5 世纪和3 世纪,Democritus和Theophrastus就分别提到植物间存在化学物质的相互反应。直到本世纪初,随着植物群落演替现象被作为主要研究课题,生态学家逐渐认识到生化他感作用在生态系统中起着重要作用,植物间的相互作用才被深入研究。[5] 他感作用(Allelopathy)的概念是由奥地利科学家Molisch 于1937 年首次提出的,它是指各种类型的植物包括微生物之间的生化相互作用, 这个术语包含相生与相克两种含义,所以也有人称之为异株克生或相生。[1 3] 1970年Muller建议用干扰来概括他感与竞争。现在,这个术语通常指一种植物对另一种植物的萌发、生长和发展的毒害作用。不同学者对不同的生物水平用不同的名词来表述:

术语

作用体

受 体

Koline

高等植物

高等植物

现在对于他感作用和竞争的关系有两种看法:一种认为他感作用与竞争的根本区别在于,他感是由于外围的植物或其它生物产生的化合物被加到环境中,对某一种植物或其他生物产生的抑制或促进作用:而竞争则是对于资源的争夺。另一种观点则认为:竞争包含他感。因为从广义上讲,植物对他感作用物的吸收与对光、水等资源的吸收利用有着同样的道理。

主要物质

蒿叶

20世纪40年代以来,人们在植物他感作用的试验验证、克生物质的提取、分离和鉴定方面做了许多工作。I..R.Bode(1940)发现蒿叶的分泌物对毗邻植物具有明显的抑制作用,具有决定意义的成分主要是苦艾精——一种具有通式C25H20O4的化合物,为一种芳香族的酸,他的研究后来曾被许多研究者所补充和证实。经鉴定香桃木属(Myrtus)、桉树属(Eucalyptus)和臭椿属(Ailanthus)的叶均有分泌物,其成分主要是酚类物质,[如对羟基苯甲酸(hydroxycinnamicacid)、香草酸(vanillic acid)和阿魏酸(ferulic acid)等],它们对亚麻(Linumspp.)的生长具有明显的抑制作用。菊科植物Encelia farniosa是一种生长于美国加州南部半荒漠的多年生灌木,其叶分泌的一种笨甲醛物质对相邻的番茄、胡椒和玉米的生长有强烈的抑制作用,但对大麦、燕麦和向日葵的影响却很微弱。

美国生态学家J.Bonner等(1944)进行了具有决定性意义的克生物质的分离工作,并在1950年研究了高等植物的有毒分泌物对种间相互作用的影响;C.H.Muller等(1953)讨论了含有有毒物质的荒漠一年生植物同灌木的相关关系。高等植物的这种自毒作用对于种群的发展也具有较重要的意义,如沙漠上的一些植物在遇缺水胁迫时便产生自毒现象,从而利用有限的水分,避耐干旱,保持该物种的生存和繁衍。

德国学者G.Grammer(1955)用“他感作用”的标题出版了专著,书中涉及了高等植物之间的他感作用,高等植物与微生物之间、微生物和微生物之间及浮游动物之间的他感作用。他感作用的物质包括乙烯、香精油、酚及其衍生物,不饱和内脂、生物碱、配糖体等。

作用机理

(一)他感作用物几乎存在于所有的植物器官中,如叶、根、根状茎、花、果实和种子。他感作用物的释放方式主要有四种:挥发、根分泌、淋溶、残留物的分解。

(二)生物代谢物一般为初级代谢物和次级代谢物,在植物的相互作用中其主要作用的是次级代谢物。Putnam把这些具他感作用的次级代谢物分类如下:有毒气体、有机酸和醛类、芳香酸、简单不饱和内酯、香豆素、喹啉、类黄酮、单宁、生物碱、萜类和甾类化合物、其他化合物(长链脂肪酸、酒精、多肽、核苷酸等)。

(三)植物产生分泌物的多少和性质,不仅取决于有机体的生理特性,而且与外界环境条件有关,如:光、营养、水、化学物质、植物组织年龄和植物类型。

(四)他感作用物的作用方式分为以下七种: