摘要
利用化学除草剂防控农田杂草是最有效的除草手段之一，但除草剂频繁使用也带了杂草抗药性、农田生态环境污染等问题。为探究基于阔叶丰花草有效控制果园恶性杂草的化感作用机理，本文利用牛筋草作为受体植物，分析阔叶丰花草对牛筋草的化感潜力，筛选阔叶丰花草的主效化感物质，分析主效化感物质的作用机理。研究结果如下: 1.相比牛筋草单独栽培，与阔叶丰花草混合栽培的牛筋草，其株干重、株高、根干重以及根长显著下降。阔叶丰花草根、茎、叶水浸提液对牛筋草种子发芽率、发芽指数、发芽势以及胚根和胚芽长度均有显著抑制作用。阔叶丰花草不同部位水浸提液的化感综合效应大小表现为叶＞茎＞根。对叶片水浸提液中7种化感物质的含量及其对牛筋草种子萌发的抑制活性进行分析，研究发现香豆素对牛筋草种子萌发的抑制活性最强，且叶片水浸提液中香豆素的浓度与其EC50值的比值大于其他6种化感物质，表明香豆素是阔叶丰花草主效化感物质之一。 2.香豆素对牛筋草种子萌发影响的结果显示，10-100mg/L香豆素显著抑制牛筋草种子的发芽率、胚根和胚芽的生长;50-100mg/L香豆素显著抑制牛筋草种子淀粉与可溶性糖之间的转化，显著提高牛筋草种子生长素（IAA）、玉米素（Z）、水杨酸（SA）的含量，显著降低茉莉酸（JA）的含量，干扰了内源激素调控;100mg/L香豆素显著抑制牛筋草种子超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，诱导超氧阴离子（O2-）和过氧化氢（H2O2）积累，导致膜脂过氧化，丙二醛（MDA）含量显著升高;100mg/L香豆素处理后48h,牛筋草种子中2种氨基酸含量显著上调，15种氨基酸含量显著下调，表明香豆素显著影响了牛筋草种子萌发过程的氨基酸代谢。 3.香豆素对牛筋草植株生长影响的结果显示，在土壤中添加100-500mg/kg香豆素后，牛筋草的株高、地上部分干重和鲜重受到显著抑制;同时发现牛筋草叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量显著降低，净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr)受到显著抑制，处理后第5d,500mg/kg香豆素处理显著抑制Fv/Fm、Y（Ⅱ）、ETR(Ⅱ）、Pm、Y（Ⅰ）值，显著提高1-qP值，表明香豆素显著抑制了牛筋草植株生长过程的光合作用活性;代谢组学分析鉴定发现，500mg/kg香豆素处理后，牛筋草中共有143种差异代谢物，其中52种代谢物下调表达，91种代谢物上调表达，这些差异代谢物显著富集在碳代谢、氨基酸代谢和生物合成以及次生代谢产物生物合成等通路，前5条通路富集的24种代谢物大多数为氨基酸,表明香豆素显著影响了牛筋草植株生长过程的氨基酸代谢。 4.50mg/L香豆素显著抑制敏感型牛筋草（S）、抗草甘膦牛筋草（R-Gly）和抗草铵膦牛筋草（R-Glu）种子萌发率和植株株高、根全长以及根尖数，对R-Gly和R-Glu的抑制率略大于对S的抑制率。 综上所述，阔叶丰花草叶片水浸提液对牛筋草种子发芽具有较强的化感潜力，香豆素是阔叶丰花草主效化感物质之一。香豆素主要通过影响糖类代谢、氨基酸代谢、内源激素信号转导、活性氧平衡和光合作用等多个生理生化过程，抑制牛筋草种子萌发和植株生长。此外，香豆素可以抑制抗草甘膦和草铵膦牛筋草种子萌发和植株生长。
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