他感化学作用

他感化学作用天牛葡萄铃兰水仙胡桃小组成员：潘悦炀李凤君梁钰坚舒眉黄志强黄家豪前言为什么葡萄和紫罗兰间作后，香味更浓，而与甘蓝同片田地，就会大面积死亡？为什么水仙和铃兰长在一起就会“同归于尽”？为什么胡桃树下寸草不生？为什么林业害虫天牛不啃食臭椿、苦楝等树？植物界的“化学战争”—他感化学作用他感化学作用（AllelochemicInteraction）也称为异生相克，指一个物种或有机体受到另一个物种或有机体所释放的代谢产物的影响，包括促进和抑制。定义他感化学作用在中国，两千多年前，中国古书《齐民要术》便主张把芝麻安排在“白地”，即休闲地或开荒地上，正是利用芝麻能够抑制杂草生长的特性。早在2000年前,人们就已发现,黑胡桃树下其它高等植物如苹果、松、杂草等不能生长,而其它树下杂草丛生,此现象无法用竞争来解释.1935年阿莫索娃观察到:在不通风的房内,一瓶中插盛开的丁香,另一瓶中插盛开的铃兰,发现丁香花朵迅速萎蔫,而若把丁香换为蔷薇则无变化.有些植物种在一起时，其中某种或几种植物生长受到抑制，甚至死亡。2.抑制作用作用在自然界中，常可以发现，有些植物种植在一起时，彼此间相互促进，共同生长。1.促进作用如：玫瑰和百合，菜豆和马铃薯洋葱和胡萝卜，玉米与大豆如：苦莴苣对玉米、高粱，小芥菜对花蓖麻，卷心菜对葡萄，小麦对大麻、亚麻、芥菜，烟草对桑树、胡桃树对苹果树等玉米与大豆间作他感化学物质几乎存在于植物的所有器官中，通过淋溶、挥发、根分泌和残体分解等途径向环境释放化感物质。植物工作学者经过长期的工作后（包括他感化学物质的收集、分离鉴定及生物活性的测定），通常将它们分为5类：酚类、萜类、生物碱、炔类及其它结构。物质他感化学作用胡桃树含有丰富的无毒氢化胡桃醌,经雨水淋洗或由根部分泌进入土壤,氧化后变为有毒的胡桃醌,能阻止大部分植物的生长,直至其死亡。香桃木属、桉树属、臭椿属的叶均分泌对羟基苯甲酸、阿魏酸、香草酸等酚类物质,其对亚麻生长的抑制作用显著例：他感化学作用首先是对膜的伤害，通过细胞膜上的靶点，将他感物质胁迫的信息传送到细胞内，从而对激素、离子吸收等产生影响；而激素、离子吸收以及水分状况等变化必然引起植物细胞分裂（线粒体）、光合作用（叶绿体）、呼吸作用（线粒体和气孔）等发生变化，从而对植物的生长产生抑制或促进作用。另外，他感物质也可以通过影响激素水平进而作用于遗传物质水平上，从而控制酶活性而影响蛋白质合成。机制他感化学作用

他感作用物质的种类：多数单萜都是低毒的,

而莰酮和萜烯酮的毒性则较高,至少高出其它单

萜一个数量级。

浓度：胜红蓟素对稗草和萝卜种子发芽表现

为低浓度有促进作用,高浓度有抑制作用。苍术根茎提取液对其种子发芽率、胚根和胚芽伸长有明显的抑制作用,而且随浓度增加而强。受体植物：植物之间的他感作用通常具有选择性和专一性,落地生根茎提取物对绿豆种子萌发无影响,对江南头菜种子萌发轻微抑制,而对芥兰头种子萌发则强烈抑制植物。生长环境：他感作用受植物生长环境（如光照、温度、风速、营养、水分、温度、化学物质等）影响很大。一般来说,环境胁迫可以加剧植物的他感作用。影响因素和农作物比起来,药用植物更容易产生他感作用,而且产生的他感物质对中药材产量和质量的影响更为强烈,具体表现在以下两个方面：特点（1）药用植物他感作用较强原因：目前,在栽培的中药材中70%以上是根与根茎类药材，而且大多数中药材是多年生,生长周期多为几年甚至几十年。随着栽培年限的增加,植物不断的向环境释放他感物质,当土壤中有毒物质积累超出一定浓度时,就会严重影响药材的产量和质量,导致减产,甚至绝收。中药材长期栽培及品种选育追求的目标就是提高这些次生代谢产物的含量,而这些产物不仅是药效成分,有些也是植物的他感物质。对自身的生长具有较大的毒害作用,因此在提高栽培药材质量的同时会加剧植物的他感作用。特点（2）追求中药材质量的同时可能加重他感作用有研究发现,即使前茬种植的不是丹参,其它根与根茎类药材也会对当茬丹参的生长产生不良影响,由此推测不同种类根与根茎类药材之间可能存在着交叉影响植物的他感物质是天然的除草剂，Rice指出，他感物质有可能代替化学农药，至少使化学农药用量大大减少，因而分离、鉴定、提取或人工合成化感物质可为杂草的化学控制提供新型的除草剂。1.他感除草：生物除草剂中药栽培应用红千层中的纤精酮,以它作为先导化合物,进行结构改造,开发出三酮类除草剂,是一种阔叶类除草剂。独角金寄主高粱根分泌物的中氢醌内酯是独角金识别寄主的化学物质,目前氢醌内酯成为目前新一代除草剂开发的热点母体物质。采取间作套种措施,合理安排茬口和设计复合群体是克服自毒作用,促进植物生长的重要手段。2.间作套种人参与紫苏间作,既可以充分利用地力、空间、光能,达到高产高效,也可以利用植物之间的相生作用减少病虫害的发生。茅苍术、京大戟、黄姜(盾叶薯蓣)、半夏和阔叶麦冬5种药用植物与花生套种,可有效调节花生根系微生物区系,明显改善花生和药用植物连作障碍。柴胡秋季播种时可以和冬油籽或冬小麦套种,春季播种时可以和春小麦、春油籽、胡麻等作物套种,还可以和一些豆类等套种,可以延长生育期,增加光合积累。他感作用与植物品种显著相关。通过品种选育,可以培育出对他感作用有着较强抵抗能力的优良品种。3.他感育种地黄品种“小黑英”比另一品种“金状元”更加具有抵抗由于连作导致地黄斑枯病的能力。茅山苍术和英山苍术是苍术的两个不同的化学型,它们对茅山苍术种子具有不同程度的他感作用,苍术的自毒现象在种内不同品种间存在着差异①土壤因子（土壤质地、有机无机物质和水分）影响土壤中他感物质的植物毒性。研究显示，花椒凋落物在分解过程中释放的酚酸类物质呈现出明显的毒性动态。4.改变土壤微生态环境②土壤中微生物活性决定了他感物质的活性，它们不仅钝化了植物毒素，而且释放了新的有毒化合物。他感作用通过影响豆科植物寄主、微共生体和结瘤过程本身，而对氮固定具有很大的影响。③他感物质由于