人参(Panax ginseng C.A.Mey.)为五加科人参属药用植物,素有“百草之王”的美誉。人参主要分布在我国东北地区长白山麓。目前,市场上流通的人参主要依赖人工栽培。人参重茬存在严重的连作障碍,主要表现为植株生长不良、产量和品质下降、病害高发等,严重时甚至造成绝收。人参连作障碍问题严重制约了人参的规范化种植。在我国,许多专家学者研究认为人参连作障碍与土传致病菌积累、土壤微生物区系改变、土壤理化性状恶化、土壤肥力降低等因素有关,但针对上述因素进行改良试验,均无法彻底消除连作障碍。植物化感作用的提出为研究人参连作障碍问题提供了新思路。本课题旨在从人参根系分泌物化感作用角度解释人参连作障碍问题,为解决老参地问题提供理论依据。1.采用GC/MS方法对人参根区土壤提取物和人参水培根系分泌物的化学组分进行了分析,初步明确了人参根系不同分泌物成分的化学归属,根据NTFS鉴定结果,发现其中含有机酸类、有机酸酯类、酚酸及其衍生物类、苯衍生物类、醇类、萘类、呋喃类、环烷烃类、酮类、萜类、吡啶类、嘧啶类等化学成分,其中大部分为文献报道的自毒活性物质。另外,研究还发现,土壤提取物在特定浓度下对人参种子胚根和胚轴生长存在化感效应,试验证实了人参栽培土壤中含有抑制其种子萌发的自毒活性物质。2.根据GC/MS分析结果,本研究选用5种具有代表性的化感物质苯甲酸、丁二酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,开展人参自毒活性研究。主要研究了化感物质对人参种子萌发、幼苗根系酶(POD、CAT、PAL)活性及人参幼根皂苷含量的影响,并就化感物质在人参连作中作用机制进行了探讨。研究结果表明,人参根系分泌物中的有机酸、酚酸及其酯类化合物在积累到特定浓度时能够抑制人参种子萌发,降低幼苗根系保护性酶活性,对人参皂苷的合成也有影响。