酚類物質(zhì)的化感作用的機制

□段罕慧

（福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園藝園林系福建福州360007）

酚類物質(zhì)的化感作用的機制

□段罕慧

（福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園藝園林系福建福州360007）

在有限的環(huán)境資源下，植物為了提高自身的競爭能力，常常會通過釋放化感物質(zhì)來抑制周圍其他植物生長。酚酸是一種重要的化感物質(zhì)，能夠不同程度地影響植物的生長發(fā)育。

酚酸；化感作用

作為一種重要的化感物質(zhì)，酚酸在植物的生長發(fā)育的各個過程和生理過程中都能發(fā)揮一定的作用，進而影響植物的生長發(fā)育。酚酸物質(zhì)對植物的影響主要體現(xiàn)在以下幾個生理過程中：

改變根尖的細微結(jié)構(gòu)，影響植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。1豫的刺果瓜浸提液對菜豆的根系生長有顯著抑制作用，其機制在于抑制了菜豆根尖區(qū)靜止中心的細胞的分裂。大豆在苯丙烷代謝過程中會吸收p-香豆酸，造成根中木質(zhì)素合成時羥苯基、鄰甲氧苯基木質(zhì)素增加，造成細胞壁固化，使根系無法伸長生長。酚酸類物質(zhì)對豌豆的作用研究表明，豌豆根系的延伸和根尖細胞分裂均受到影響，根系形態(tài)結(jié)構(gòu)改變。酚酸可以作為一種配合體，在絡(luò)合作用下提高土壤中的陽離子交換量，使植物對無機鹽陽離子的吸收受到影響。Yu和Matsui（1994，1997）[1]自黃瓜根系分泌物提取出10種酚酸物質(zhì)，并證明它們具有化感作用，可以抑制黃瓜根系對SO42原、NO3原、K+、Mg2+、Ca2+和Fe2+的吸收。Hejl和Koster（2004）[2]研究表明高粱根系分泌的高粱醌抑制了大豆幼苗對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，并能降低玉米幼苗根系微粒體膜上H垣-ATP酶的活性，使根細胞對營養(yǎng)和水分的吸收受到影響。

引起葉綠素含量的變化和光合速率的降低。在酚酸的影響下，大豆幼苗氣孔關(guān)閉，光合作用下降。濃度為10-3mol/L的香草酸、五倍子酸、阿魏酸、肉桂酸、香豆酸和咖啡酸作用下，大豆葉細胞中卟啉的合成受到抑制，葉綠素分解加速，光合產(chǎn)量嚴(yán)重下降。研究也表明，高濃度酚酸脅迫下，葉綠素的積累受到抑制，使葉綠素含量降低，從而影響植物光合產(chǎn)量。

干擾植物的呼吸代謝。酚酸對呼吸代謝的影響主要通過降低植物對氧的吸收能力，并影響呼吸代謝的各個進程，如ATP和暗CO2的合成等，從而影響植物細胞的呼吸強度。

改變植物體內(nèi)激素的平衡，從而影響植物生長發(fā)育。水楊酸對乙烯的合成具有抑制作用；苯甲酸、香豆酸、阿魏酸、綠原酸、肉桂酸等酚酸都會對植物體內(nèi)吲哚乙酸的代謝產(chǎn)生影響，改變其含量，使植物的生長受到影響。苯甲酸還能影響植物體內(nèi)赤霉素的降解過程。

影響植物體內(nèi)酶的合成及功能，從而改變代謝途徑。海岸松針葉凋落物中分離提取的香草酸、p-對羥基苯甲酸和阿魏酸等15種水溶性酚酸都能夠?qū)ζ溆酌绠a(chǎn)生自毒作用，具體表現(xiàn)為顯著降低了幼苗根中葡糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶等多種酶的含量，影響了多種代謝途徑，如降低了對NH4+等離子的吸收，抑制根中柱和皮層的生長。拉關(guān)木的細枝和樹皮中的酚酸化合物能夠抑制多種蛋白質(zhì)激酶的活性。

影響基因表達和蛋白質(zhì)的合成。研究表明，芒果中總酚含量的增加促進了體內(nèi)多酚氧化酶和過氧化物酶基因的表達。鄰羥基苯甲酸對敏感型杉木無性系基因表達呈現(xiàn)抑制效應(yīng)；對忍耐型杉木無性系的DNA和RNA合成分別有不同的影響。研究表明，在濃度為10滋mol·L-1的阿魏酸能夠降低萵苣幼苗的亮氨酸組入速率，高濃度的香豆素和阿魏酸則抑制了幼苗中蛋白質(zhì)的合成。

酚酸通過植物根系分泌、殘體分解進入土壤，改變土壤理化性質(zhì)，進而對不同微生物的活性產(chǎn)生不同影響，改變植物的根系環(huán)境。Blum[3]發(fā)現(xiàn)土壤中酚酸的種類和濃度能夠影響微生物的分布類群。有研究證明，水溶性酚酸類化合物都對蘇丹草原生叢枝菌根真菌群落的繁殖定居產(chǎn)生明顯抑制作用。

[1]Yu,J.Q.,Matsui,Y.Effects of root exudates of cucumber (Cucumis sativus)and allelochemicals on ion uptake by cucumber seedlings[J].Journal of Chemical Ecology, 1997,23(3):817-827.

[2]Hejl,A.M.,Koster,K.L.The allelochemical sorgoleone inhibitsrootH+-ATPaseandwateruptake[J]. Journal of chemical ecology,2004,30(11):2181-2191.

[3]Blum,U.,Shafer,S.R.Microbial populations and phenolic acids in soil[J].Soil Biology and Biochemistry,1988,20 (6):793-800.

1004-7026（2016）15-0077-01

TQ012

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.15.057