植物的化感物质及其作用机制

化感作用及其应用化感作用是指一种物质通过释放到环境中的气体、挥发出来的化合物或分泌物质，影响到周围的生物体的生理或行为的现象。

化感作用可以在动物、植物甚至微生物之间发生，具有多种功能和应用。

化感作用的原理是生物体通过释放特定的化学物质来改变周围生物体的行为或生理状态。

这些化学物质可以是气体、挥发性化合物或其他分泌物质。

化感作用可以通过直接接触或间接接触传递。

在动物中，化感作用可以用于交流、求偶、危险警示等。

许多动物都会释放特定的化学物质来吸引异性或标记领地。

例如，很多动物会释放特定的信息素来吸引异性，例如昆虫性信息素和哺乳动物的尿液中的信息素。

此外，许多动物还会释放特定的化学物质来警示其他动物，例如鳞翅目昆虫群体中的食草动物释放出来的信号物质。

在植物中，化感作用可以用于防御、防止竞争或者引导传粉者。

植物能够通过释放特定的化合物来抑制周围植物的生长，从而减少资源竞争。

一些植物还会通过释放特定的化合物来引来有益的昆虫或其他动物来进行传粉。

此外，一些植物还会通过释放有毒化合物来防御食草动物。

微生物之间也能够通过化感作用来进行交流和竞争。

例如，细菌和真菌可以通过释放抗菌物质来抑制周围的竞争者，从而取得优势地位。

此外，微生物也可以通过释放化合物来进行群体互作用，例如微生物菌群中的群体互作用就是通过化感作用实现的。

化感作用在实际应用中有许多重要的应用。

首先，化感作用可以用于害虫控制。

通过研究和利用害虫所释放的信息素，可以开发出诱杀剂或干扰剂，用于引诱或干扰害虫的行为，从而进行害虫的监测和控制。

这在农业生产中具有重要意义。

其次，化感作用可以用于医学诊断。

许多疾病会导致人体释放特定的挥发性化合物，通过检测这些化合物的浓度或组成，可以进行疾病的早期诊断和监测。

例如，通过检测呼吸气体中的乙酸、丙酮等化合物的浓度变化，可以进行糖尿病等疾病的诊断。

此外，化感作用还可以用于环境监测和污染控制。

许多化合物被释放到环境中后会影响到周围生物的生理或行为，通过监测这些生物的反应可以对环境的污染程度进行评估。

64２０１７年第９期农林园艺植物化感物质作用途径综述黄良伟 任建行 文　杰 杨泽良（湖南人文科技学院，湖南　娄底　417000）摘　要：本文结合近年来学者研究现状，从植物自然挥发、茎叶淋溶、根系分泌以及残体腐解四种作用途径进行了综述，为化感作用研究提供一定的理论参考。

关键词：化感作用；作用途径；研究进展文章编号：ISSN2096-0743/2017-09-00641.序言植物与植物间的化感作用是当今植物保护领域研究的热点。

植物化感作用( Allelopathy) 是指各种植物之间受到化学物质的相互作用，主要由一种植物自身产生化感物质释放到环境中对另一种植物产生抑制或促进作用。

化感作用的首次提出是1937年德国科学家Molish，其次是1984年Rice。

Rice在《Allelopathy》第2版中，将植物化感作用定义为植物(包括微生物)新陈代谢物释放在环境中对周围植物(包括微生物)生长发育产生影响的化学生态学现象。

植物所产生的化感物质主要是通过自然挥发、茎叶淋溶、根系分泌、残株的腐解等途径向所处环境中释放，以达到影响周围植物的生长、发育和种子萌发等。

近年来国内外许多学者利用植物化感作用在农田杂草防治、栽培模式、园林等方面进行了深入研究并取得了重要进展。

鉴于此本文综述从植物化感物质释放方式进行综述，以期为化感研究人员提供一定的了解。

2.作用途径植物存储在体内的化感物质通过自然挥发、茎叶淋溶、根系分泌及植株残体腐解4种主要方式向所生存的环境中释放。

目前大多学者研究证明植物主要是靠单一途径释放化感物质对邻近植物产生影响，如朱强等表明琼花主要通过茎叶淋溶方式对其他植物产生强烈的抑制现象。

也有学者证明有些植物能多种途径对周围植物的生理产生影响，如冯建永等利用黄顶菊作为供体试验材料，对萝卜、棉花、小麦和玉米四种种子萌芽和幼苗生长影响实验，结果表明黄顶菊化感物质对其他植物的影响主要是通过根系分泌和植株腐解方式。

麻花秦艽化感作用及其抗氧化活性的研究麻花秦艽化感作用及其抗氧化活性的研究麻花秦艽是一种常见的中草药，被广泛应用于中医临床实践中。

它具有多种药理活性，其中抗氧化活性引起了许多研究者的兴趣。

本文将探讨麻花秦艽的化感作用以及其抗氧化活性的研究现状。

化感作用是一种植物与其他生物相互作用的现象，通过产生化学物质来调节生物体的生长和发育。

麻花秦艽作为一种强大的化感植物，可以产生多种化学物质，对某些有害生物具有杀菌、杀虫和抗菌的作用。

通过分离和鉴定麻花秦艽中的化感物质，研究人员发现其中含有丰富的活性成分，如挥发油、生物碱和多糖等。

麻花秦艽的抗氧化活性是其重要的药理学特征之一。

氧化应激是生物体内细胞氧化代谢产物对细胞膜、DNA和蛋白质等生物分子的损害过程。

氧化应激与多种疾病的发生和发展密切相关。

麻花秦艽富含多种抗氧化物质，包括黄酮类化合物、酚类物质和维生素等。

实验证明，麻花秦艽可以显著降低体内自由基水平，提高抗氧化酶的活性，抑制氧化应激反应的发生。

近年来，许多研究人员对麻花秦艽的抗氧化机制进行了深入研究。

他们发现麻花秦艽中的抗氧化物质通过多种机制发挥作用。

首先，麻花秦艽中的化学物质可以与自由基直接发生反应，中和其活性。

其次，麻花秦艽中的抗氧化物质可以通过调节细胞内抗氧化酶的活性来提高细胞的抗氧化能力。

最后，麻花秦艽中的抗氧化物质还可以通过抑制氧化应激途径的激活来减轻细胞受到的氧化损害。

除了抗氧化活性，麻花秦艽还具有许多其他药理学特性。

例如，它具有抗炎、抗菌、抗肿瘤和免疫调节等作用。

这些多种作用相互协同，使得麻花秦艽成为一种非常重要的中草药。

综上所述，麻花秦艽作为一种重要的中草药，具有显著的化感作用和抗氧化活性。

其化学成分丰富多样，具有多种药理学特性。

然而，目前对于麻花秦艽的研究仍然较为有限，对于其抗氧化机制还需要更加深入的研究。

随着科学技术的不断进步，相信麻花秦艽的药理学特性将会得到更全面地解析，并为人们改善健康提供更多的选择综上所述，麻花秦艽作为一种重要的中草药，具有显著的化感作用和抗氧化活性，并且具有多种药理学特性。

化感作用实验报告化感作用实验五种间关系分析——化感作用一、目的和意义化感作用（他感作用，Allelopathy）：也称作异株克生，是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，从而影响其它植物的生长。

这种作用是物种生存斗争的一种特殊形式，种内关系和种间关系都有化感作用。

植物之间的化感作用是当前化学生态学研究的热点，具体来讲，它是指供体植物通过茎叶挥发、淋溶、凋落物分解、根系分泌等途径向环境中释放化学物质，从而促进或抑制周围植物的生长和发育。

植物的化感作用广泛存在于自然界中，与植物间光、水分、养分和空间的竞争一起构成了植物之间的相互作用。

化感作用的生态学意义：对农林生产管理具有指导作用，如歇地现象；影响群落的种类组成和群落演替等等。

化感作用发生在两个不同种之间，本实验研究的是供体植物（他感植物）对受体植物（目标植物）的他感作用。

二、仪器、器皿和材料仪器、器皿：培养箱、托盘天平、电子天平、烘箱、摇床，剪刀、滤纸、大漏斗、纱布、锥形瓶、烧杯、容量瓶、封口塞、玻棒、量筒。

供体植物：五爪金龙、鸡屎藤受体植物：菜心种子。

三、方法和步骤（一）采集材料，制作浸提液1. 采集供体植物新鲜叶片回实验室；2. 在实验室将叶片洗净，剪成2 cm 的片断；3. 配制0.05 g DW mL-1浸提液：取相当于5 g干重的供体植物新鲜枝叶，加入蒸馏水70 mL，室温下浸提2次，待用。

（二）培养吸取 5 mL 上述浓度的浸提液加入放有双层滤纸铺的直径为11 cm培养皿中, 每皿均匀放置20 粒已消毒的受体种子（之前用5%的次氯酸钠消毒10 min），以蒸馏水为对照，设3个重复（贴上标签，注明姓名、日期）。

于人工气候箱中保湿遮光培养，湿度65%，温度设置为白天30 ℃12 h，晚上25 ℃12 h。

（三）测量种子出现萌芽（胚根长度≥1 mm）后开始记录每天种子的萌发个数，7 d 后统计萌发率（GR）和发芽指数（GI），并测定根长和苗高。

化感作用名词解释
化感作用也叫异株克生，指植物产生的次生代谢产物〔化感化合物〕在植物生长过程中，通过信息抑制其他植物的生长，发育并加以排解的现象就称为异株克生。

异株克生现象在自然界中普遍存在，一些植物通过根系分泌的有机化合物对其他植物产生影响。

松根分泌的一种激素可抑制桦木的生长，接骨木根系的分泌物可对大叶钻天杨的生长也有抑制作用。

有人还发觉，在前茬为毛白杨的育苗地上播种的杏树幼苗；不仅生长量降低，还有局部苗木枯萎死亡，而合欢和澳大利亚桃金娘具有浓郁香味的根则对豌豆和蚕豆的生长有促进作用。

这种树木之间的相互作用是一门新的学科——植物化学生态学。

研究说明，生物化学的作用方法是不同的，有些是通过干扰细胞分裂或抑制营养物质的汲取和传递来影响植物的营养和生长，但大量的干扰作用与呼吸等能量转换过程有关，在某些情况下可以阻挡植物沉降或毒害沉降植物，但大多数只是降低植物的生长。

据报道，发觉的大局部生化抑制剂是酚类化合物和萜类化合物，它们存在于几乎全部的植物中，并被雨水过滤掉。

它通过根系分泌和凋落物分解释放到周围环境中，影响一些植物的生长和发育，包含它们自身。

扩展：
研究说明，生物化学的作用方法是不同的，有些是通过干扰细胞分裂或抑制营养物质的汲取和传递来影响植物的营养和生长，但大量的干扰作用与呼吸等能量转换过程有关，在某些情况下可以阻挡植物沉降或毒害沉降植物，但大多数只是降低植物的生长。

1、化感作用的定义
化感作用（allelopathy）是指一种植株向环境中释放某些化学物质，影响周围其他植株生理生化代谢及生长过程的现象。

具有化感作用的物质称作化感作物（allelochemical）.如该物质直接来源于植物的分泌或分解出来的，起产生的化感作用称为真化感，如该物质是通过微生物降解来的，间接来源于植物的化感则称为次生化感化合物，起作用称为功能性化感。

2、化感作用物：化感作用物是植物的次生代谢产物，有水溶性有机酸、酚类、单宁、生物碱、类萜类、醌类、苷类等。

3、化感作用物进入环境的途径主要有：
①挥发：多在干燥条件下发生；
②淋溶：降雨、灌溉、雾及露水能够淋溶化感作用物，使之进入土壤；
③根分泌：根系主动分泌化感化合物于土壤中;
④残体分解：植物残体分解过程中，促使各种化合物释放到环境中，而微生物分解植物残体过程，形成许多化感物质。

4、化感作用的机理
①抑制种子萌发和幼苗生长
②抑制蛋白质合成及细胞分裂
③抑制光合作用和呼吸作用
④抑制酶活性
⑤影响水分代谢和营养吸收。

化感物质及作用机理现今，人们对物质的研究越来越深入，感受到它们的重要性，并且了解到它们可以为我们提供积极的方面。

本文的主题是“化感物质及作用机理”。

化感物质是指能够影响生物体对环境的反应的物质。

它们可以通过改变生物体内部的生物化学过程，从而发挥作用。

化感物质分为三大类：荷尔蒙物质、神经递质物质和气体物质。

荷尔蒙物质是最早发现的一类化感物质，它们特别适合影响机体的发育，组成和代谢。

大多数植物和动物有荷尔蒙物质，其中一些最为常见，包括雌激素、孕激素和睾丸素。

神经递质物质是由中枢神经系统（CNS）分泌的一类物质。

它们可以传递神经信号，从而调节机体的基本生理功能，例如肌肉收缩、消化和脑功能。

最常见的神经递质物质有胆碱、乙酰胆碱、血清素和多巴胺。

最后一类化感物质是气体物质。

主要包括氧、氮、二氧化碳和水汽。

它们影响着机体代谢，催化机体内反应，从而保持机体状态的稳定。

本文描述了化感物质的分类及其作用机制。

它们都能影响机体的代谢过程，并调节机体的生理功能。

其作用机理是复杂的，受到多种因素的影响，如环境因素、药物抗性、遗传和免疫反应等。

化感物质对生物体健康至关重要，它们可以促进机体生长发育，调节机体内外环境，保护机体免受病菌的侵害，维持机体内外的代谢稳定，并提高机体的抗病能力。

另外，化感物质的缺乏或过量也会对机体造成不良影响，如血液压升高及心脏病发作。

因此，建议要认真对待化感物质的摄入量，及时补充机体缺乏的物质，保持机体的健康状态。

总之，化感物质是重要的物质，它们可以通过影响机体内外环境，促进机体健康。

它们在生物体中起着重要作用，因此我们必须正确使用它们，以确保机体的健康状态。

化感作用研究嘿，朋友们！今天咱来聊聊一个挺有意思的事儿——化感作用研究。

你可能一听这名字，觉得挺陌生的，心里琢磨着这是啥玩意儿啊？别着急，听我慢慢给你唠唠，保准你听完会觉得，哎呀，原来这东西就在咱身边，还挺神奇的呢！啥是化感作用呀？简单来说，就是植物之间通过释放一些化学物质来互相影响。

你想想看，植物们虽然不会像咱们人一样说话交流，但它们也有自己独特的“语言”呢，这化感作用就是它们的“秘密交流方式”。

比如说，有些植物会释放出一些化学物质，抑制周围其他植物的生长，就像是在说：“嘿，这地盘是我的，你们别想跟我抢营养！”这种现象在自然界里可不少见哦。

就拿咱们常见的农田来说吧。

有时候，农民伯伯会发现，种过某些作物的地里，再种其他作物的时候，长得就不那么好了。

这是为啥呢？其实啊，就是前面种的作物在生长过程中释放了一些化学物质，留在了土壤里，对后面种的作物产生了化感作用。

这就好比是植物之间的一场“化学战争”，有的植物打赢了，就占了上风，有的呢，就只能委屈巴巴地长不好啦。

不过呀，化感作用也不全是坏事儿。

有些植物释放的化学物质，反而能对周围的植物起到促进生长的作用。

就像是一个热心肠的邻居，会给周围的小伙伴们送点“营养礼物”，帮助它们茁壮成长。

比如说，某些豆类植物会释放出一些对其他植物有益的化学物质，能让它们的小伙伴们长得更结实、更健康。

这种相互帮助的化感作用，是不是还挺暖心的呀？科学家们对化感作用的研究可没少下功夫。

他们就像一群好奇的探险家，想要揭开植物们这种“秘密交流”的神秘面纱。

通过大量的实验和观察，他们发现了很多有趣的现象和规律。

比如说，不同的植物释放的化学物质不一样，产生的化感作用也各不相同；而且，环境因素也会对化感作用产生影响。

就像人在不同的心情和环境下会有不同的表现一样，植物们的“化学语言”也会随着环境的变化而有所改变。

化感作用的研究在很多方面都有着重要的意义呢。

在农业生产上，了解了植物的化感作用，农民伯伯们就能更合理地安排作物种植，避免因为化感作用而影响收成。

种间关系分析——化感作用1 目的与意义1.1 掌握植物化感基本理论；1.2 了解入侵植物的化感作用，深刻理解生态入侵概念及其入侵机制；1.3 掌握植物浸取液的提取、制备方法．2 实验原理化感作用（他感作用）：也称异株克生，是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，从而影响其它植物的生长．具体来讲，它是指供体植物通过茎叶挥发、淋溶、凋落物分解、根系分泌等途径向环境中释放化学物质，从而促进或抑制周围植物的生长和发育．化感作用是物种生存斗争的一种特殊形式，种内关系和种间关系都有化感作用．化感作用发生在两个不同种之间，本实验研究的是外来入侵植物对受体植物的化感作用．3 实验材料3.1 实验材料白菜种子（受体植物）、南美蟛蜞菊（供体植物）．3.2 实验器材培养箱、托盘天平、电子天平、烘箱、摇床，剪刀、滤纸、大漏斗、纱布、锥形瓶、烧杯、容量瓶、封口塞、玻棒、量筒．4 方法与步骤4.1 采集材料，制作浸提液1、采集新鲜南美蟛蜞菊．2、将植株洗净，晾干，剪成小碎片．3、于200mL锥形瓶中加入蒸馏水100 mL，加入植物叶片碎片10g，室温下摇床浸提24h，过滤，于冰箱中保存待用．4.2 培养种子吸取适量上述浓度的浸提液加入放有双层滤纸铺的直径为11 cm培养皿中（以润湿滤纸为准），每皿均匀放置50 粒白菜种子，以蒸馏水为对照，设3个重复（贴上标签，注明组别、日期、处理方式）．于室内透光处培养．4.3 测量种子出现萌芽后开始记录每天种子的萌发个数，7d 后统计萌发率（GR）和发芽指数（GI），并测定根长和苗高．GR =（发芽种子数/供试种子总数）×100%萌发率是决定种子品质和种子实际用量的依据．GI = ∑（Gt/Dt）（Gt：在t天内的发芽数；Dt：第t天）发芽指数高说明发芽所用的时间短，发芽速度快．4.4 计算计算化感效应指数(RI)：RI = T/C - 1，C为对照值，T为处理值。

当RI > 0时，表示促进作用；当RI < 0时，表示抑制作用：RI绝对值的大小代表化感作用强度．化感综合效应（SE）用上述几个测试项目的RI 的平均值进行评价．5 结果与分析5.1 南美蟛蜞菊叶片水提取液对白菜种子萌发的影响实验结果显示，处理组的萌发率为70.667%，平均发芽指数为5.047，平均根长为4.745cm，平均苗高为8.269cm；对照组的萌发率为80.000%，平均发芽指数为5.713，平均根长为4.190cm，平均苗高为6.320cm．从上述实验数据可看出，加入了南美蟛蜞菊叶片浸取液的种子的萌发率和发芽指数均较蒸馏水的低，起抑制作用；但其根长和苗高数据比用蒸馏水处理的组要大，表现为促进作用．任意一种化感物质对植物的许多基本代谢过程和生长调节都可能会产生影响，如影响细胞的分裂、生长和根尖结构，细胞膜的透性，矿物离子的吸收，光合作用和呼吸作用，植物激素的活性［1］等．且任何一种化感物质的作用机制都与其浓度有关，不同浓度的化感物质对植物的影响不同，表现为低促高抑的现象．实验中处理组出现了化感物质对根长和苗高起促进作用，而对其萌发起抑制作用，可能是受体植物各个部位对化感物质的敏感性不同所致．化感物质可增加细胞膜的通透性，影响植物体酶的活性，还可影响激素合成代谢和植物细胞的生长分裂以调节植物生长，因此，其化感作用对受体植物既有害也有利，需通过分析化感效应指数和综合化感效应来具体判断其对植物的影响．表1 南美蟛蜞菊叶片水提取液对白菜种子萌发的影响（平均值±标准差，n=3）形态特征处理组-重复1 处理组-重复2 处理组-重复3 平均值±标准差备注萌发率/% 70 72 70 70.667±1.155发芽指数 5.00 5.14 5.00 5.047±0.081根长/cm 4.515 4.271 5.448 4.745±0.621苗高/cm 8.038 8.096 8.673 8.269±0.351CK-1 CK-2 CK-3 平均值±标准差萌发率/% 80 72 88 80.000±8.000发芽指数 5.71 5.14 6.29 5.713±0.575根长/cm 4.174 3.774 4.621 4.190±0.424苗高/cm 6.171 5.992 6.797 6.320±0.423图处理组与对照组萌发率、发芽指数、根长、苗长对比5.2 南美蟛蜞菊的化感效应指数和综合化感效应实验结果显示，南美蟛蜞菊叶片的化感效应指数分别为萌发率：-0.117，平均发芽指数：-0.117，平均根长：0.132，平均苗高：0.308，综合化感效应为0.208．由此可看出南美蟛蜞菊叶片对白菜种子的萌发、发芽指数有抑制作用，但对根长、苗高却有促进作用，且综合来说，其对白菜起促进作用．表2 南美蟛蜞菊的化感效应指数和综合化感效应处理组T（平均值）CK（平均值）化感效应指数=T/C-1萌发率70.667 80 -0.117发芽指数 5.047 5.713 -0.117根长 4.745 4.190 0.132苗高8.269 6.32 0.308综合化感效应0.2086 小结讨论植物的化感作用可通过对周围其他植物的萌发率和干扰其他植物对营养物质的吸收，使自身得到更多资源，进而排挤竞争能力差的物种，称为优势种．这种化感潜力将严重影响周围植物对地上和地下资源的竞争能力，导致植物吸水、吸肥、争取阳光的能力降低，这也许是南美蟛蜞菊成功入侵和迅速蔓延的原因之一[2]．综合来看，除了发芽率外，其他几项参数的标准差均较小，可见所测量的指标的相互间作用的影响波动较小，其不确定性较小．但发芽率的不确定性较高，这也可能是测定发芽率时，不同成员的观测不准确所致，可进行更多的组别实验，由足够多的实验结果分析出正确的实验结果．由综合化感效应来看，总得说来，南美蟛蜞菊叶片对于萝卜种子的生长是起着促进作用的．但是此结果可能存在一定的误差，这是由种子活性、培养条件、样本数较少等等条件带来的差异．可通过进行更多的实验，获得较大的样本数来消除误差，获得更为科学、准确的分析结果．。

麻花秦艽化感作用及其抗氧化活性的研究麻花秦艽（Gentiana straminea Maxim）有清热利胆、舒筋止痛之功效，从麻花秦艽中提取的活性物质也有很大药用价值。

随着市场对麻花秦艽的需求量越来越大，促使麻花秦艽适宜栽培地重茬栽培的面积随之增加，进而导致栽培地麻花秦艽的连作障碍严重。

从化学生态学角度来研究药用植物的连作障碍已成为目前农业生态研究中的重要领域。

近年来，对药用植物化感作用方面的研究得到了丰硕的成果，研究证实多种药用植物具有明显的化感作用，并且化感自毒作用是导致药用植物连作障碍的重要因素。

同时，多数药用植物中含有特殊的化学活性成分，是天然抗氧化物质的重要来源。

因此，本研究采用室内生物测定的方法，分别测定了几种溶剂麻花秦艽叶和根浸提液对几种受试植物的化感作用、浸提液对受试植物生理生化特性的影响以及对自由基的清除作用。

旨在为其野生资源的保护和合理轮作栽培制度的建立以及进一步开发利用提供理论依据。

主要研究结果如下：1、不同溶剂麻花秦艽浸提液对受试植物的化感作用表明：麻花秦艽对受试植物的化感作用受浸提液浓度的影响，低浓度25mg/mL浸提液有一定的促进作用，而高浓度下却表现出显著的抑制作用，即“低促高抑”效应。

其中对种子的影响主要表现为推迟萌发或直接抑制萌发，幼苗生长中根和芽生长受到抑制，幼苗的形态结构发生畸形；相同溶剂不同器官相比，麻花秦艽叶浸提液的化感抑制作用明显强于根浸提液；相同器官不同溶剂相比，麻花秦艽甲醇浸提液的化感抑制作用明显强于其它溶剂浸提液；浸提液对种子萌发过程中根的抑制作用明显强于芽。

不同受试植物对麻花秦艽化感作用的敏感程度不同，随植物种类而异，受试植物中，油菜最为敏感，燕麦最不敏感。

2、麻花秦艽水浸提液处理小麦和紫花苜蓿后，测定受试植物体内SOD、 POD、CAT的酶活性及MDA含量和根系活力变化，结果表明，随着浸提液浓度的增加，浸提液对受试植物体内SOD、POD、CAT活性产生不同程度的影响，总体呈现升高的趋势，同时MDA含量明显增高，而根系活力明显降低。