多年生黑麦草不同部位水浸提液对其亲缘识别的影响研究

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植物种群内部关系对园林景观配置中的生态稳定具有重要意义。植物间具有竞争、共生、寄生等多种相互作用形式,近来许多研究表明植物能识别周边植株的亲缘关系而作出响应,但这些研究多数以植物间单一的交流形式介入,较少关注植物不同部位的化学信号对亲缘识别的影响。因此,本研究以多年生黑麦草‘维多利亚’‘夜影’为材料,设置‘维多利亚’种子萌发与土培盆栽试验,通过施加两个品种的叶片与根系水浸提液处理,测定种子萌发状态、幼苗叶片以及根际土的抗逆性与营养生理相关指标、幼苗根系分泌物成分等来反映植物自身生长状况与对来源(亲缘关系、部位)的响应。研究结果如下:(1)不同来源的水浸提液对‘维多利亚’种子萌发均有抑制作用(100g/L浓度下),种子能感知亲缘植株的根浸提液,从而相较于其他浸提液处理组提前萌芽。4种水浸提液对幼苗的生长均有促进作用。(2)组织水浸提液对土培幼苗具有一定的胁迫作用,幼苗能识别水浸提液的来源。根浸提液比叶浸提液更能激发幼苗的防御响应机制,而叶浸提液相较于根浸提液促使幼苗同化利用氮的能力更强,根浸提液处理使幼苗更重防御而轻生长。在根浸提液处理条件下,亲缘组幼苗表现出比非亲缘组更强的抗氧化防御能力。(3)幼苗根际土酶活与养分对不同部位与亲缘关系的水浸提液具有响应,根浸提液处理的黑麦草幼苗根际土过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶活性比叶浸提处理组的更高,对速效磷的转化效率更高;亲缘组的土壤蛋白酶活性比非亲缘组低,对铵态氮和速效磷的转化效率更低。多年生黑麦草‘维多利亚’幼苗根系分泌物成分与相对含量均存在组间差异。综上所述,多年生黑麦草‘维多利亚’种子具有识别亲缘根浸提液的能力,幼苗能识别浸提液的来源部位与亲缘关系,土培亲缘组幼苗表现出抗逆性更强,生长吸收能力较弱的特点。
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