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1、实验三植物化感作用第1 页，本讲稿共19 页实验目的1.掌握植物化感基本理论；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；3.掌握植物浸提液的提取、制备方法；4.掌握基本植物化感作用的实验方法。第2 页，本讲稿共19 页实验原理植物化感作用是指：植物(含微生物)通过释放化学物质到环境中而产生对其它植物直接或间接的有害作用。植物化感作用可在种间进行,也可以在种内进行。第3 页，本讲稿共19 页植物化感作用具有 植物化感作用具有3 3 个基本特征：个基本特征：1)1)相互作用的主客体均是植物，不包括植物和动物及其它有机体 相互作用的主客体均是植物，不包括植物和动物及其它有机体的相
2、互作用。的相互作用。2)2)相互作用的化学物质是植物的次生代谢物质，而且必须有 相互作用的化学物质是植物的次生代谢物质，而且必须有适合的途径进入环境中，不包含在植物体内变化的次生代谢 适合的途径进入环境中，不包含在植物体内变化的次生代谢物质。物质。3)3)化感物质主要用于影响自身或邻近植物的生长发育，若用 化感物质主要用于影响自身或邻近植物的生长发育，若用于植物间的化学通讯 于植物间的化学通讯(如报警 如报警)或污染环境 或污染环境(如一些树木挥发物 如一些树木挥发物和氧化氮形成烟雾 和氧化氮形成烟雾)也不属于化感作用研究范畴。也不属于化感作用研究范畴。第4 页，本讲稿共19 页植物化感作用的
3、媒体是化学物质，被称为“化感物质”(Allelochemical)。第5 页，本讲稿共19 页在自然状态下，除了水以外，不可能有其它溶剂将植物中的化学物质淋溶出来，而且植物的次生代谢物质目前已超过3.0 104 种，如果用有机溶剂淋溶(或浸提)，任何一种植物都可能会有几个影响其它植物生长的次生代谢物质。植物化感物质的研究和从植物中提取天然产物或确定植物的化学成分研究有着本质的不同。第6 页，本讲稿共19 页在生态入侵过程中，外来入侵物种长通过淋溶、挥发、残体分解和根系分泌向环境释放化学物质，对周围植物（包括微生物）产生间接或直接有害或有利的作用，即化感作用（是其入侵方式之一）。第7 页，本讲稿
4、共19 页实验器材与材料植剪、培养皿、小铲、蒸馏水、烧杯、电子分析天平、离心管、离心机、三角烧瓶 植剪、培养皿、小铲、蒸馏水、烧杯、电子分析天平、离心管、离心机、三角烧瓶（50ml 50ml、500ml 500ml）、定性滤纸、记录本、烘箱、光照培养箱等。）、定性滤纸、记录本、烘箱、光照培养箱等。校园内踏查，选取加拿大一枝黄花（也可选取其它入侵植物）。校园内踏查，选取加拿大一枝黄花（也可选取其它入侵植物）。受试植物种子：受试植物种子：农作物种子：玉米、黄瓜、莫斯科甜玉米、小麦、黄瓜、黑糯玉米；杂草种 农作物种子：玉米、黄瓜、莫斯科甜玉米、小麦、黄瓜、黑糯玉米；杂草种子：狗牙根、狼尾草、黑麦草、
5、高羊茅草、苏丹草。子：狗牙根、狼尾草、黑麦草、高羊茅草、苏丹草。第8 页，本讲稿共19 页实验步骤1.植物浸提液的提取、制备方法：野外采集植物（全株）(取叶和根）洗净、自然风干(取叶和根）洗净、烘干（105 杀青、65 烘12h）或者磨碎过筛（40 目或60 目）精确称取1g 干重 加50ml 蒸馏水超声30min浸提24h 或48h离心（4000 转10min）或过滤取上清液得浸提液的原液（浓度相当于20mg/ml 干物质）（冷藏保存）第9 页，本讲稿共19 页2.浸种：3 人一小组，选择受试作物种子1 2 种、杂草种子2 种，将受试的作物和杂草种子用0.5%的硫酸铜溶液浸泡1 2h，蒸馏水
6、冲洗干净。第10 页，本讲稿共19 页培养皿在160 180 下干热灭菌2h，冷却至室温，放入2 层滤纸，备用。第11 页，本讲稿共19 页实验处理：每组自行合理设置实验处理：每组自行合理设置33个入侵植物的叶（地个入侵植物的叶（地上部分）和根（地下部分）的浸提液的浓度梯度上部分）和根（地下部分）的浸提液的浓度梯度（本实验不规定浓度梯度，以免各组数据千篇一律）（本实验不规定浓度梯度，以免各组数据千篇一律），以蒸馏水作为对照组（，以蒸馏水作为对照组（CKCK组），每个处理组设组），每个处理组设33个个平行。平行。第12 页，本讲稿共19 页种子培养：挑选籽粒大小相当的种子播于铺有滤纸种子培养：挑
7、选籽粒大小相当的种子播于铺有滤纸的培养皿内，每个培养皿播的培养皿内，每个培养皿播3030粒种子（玉米粒种子（玉米2020粒）。粒）。分别加入不同浓度的培养液分别加入不同浓度的培养液55 10ml10ml左右，置于左右，置于22 222525 条件下培养。条件下培养。培养期间，每天须在一固定时间，添加不同浓度的培培养期间，每天须在一固定时间，添加不同浓度的培养液以保持一定湿度（用滴管轻轻加入，以免冲乱种养液以保持一定湿度（用滴管轻轻加入，以免冲乱种子）。子）。第13 页，本讲稿共19 页实验记录：实验开始后，逐日记录萌发的种子数，实验记录：实验开始后，逐日记录萌发的种子数，记入下表中：记入下表中
8、：提取液 提取液浓度 浓度平行组 平行组 培养时间 培养时间/d/d 1 2 3 4 5 6 7.1 2 3 4 5 6 7.浓度 浓度1 1A AB BC C浓度 浓度2 2A AB BC C浓度 浓度3 3A AB BC CCK CKA AB BC C第14 页，本讲稿共19 页数据处理：1.1.发芽率、发芽势和发芽指数 发芽率、发芽势和发芽指数 种子发芽实验结束后，要根据观察和记录结果计算种子的发芽率 种子发芽实验结束后，要根据观察和记录结果计算种子的发芽率和发芽势。和发芽势。（1 1）发芽率（）发芽率（%）=7d 7d 发芽种子数 发芽种子数/供试种子数 供试种子数100%100%，发
9、芽率是，发芽率是决定种子品质和种子实际用量的依据：决定种子品质和种子实际用量的依据：G Gr r=G=Gt t/T100%/T100%G Gr r为发芽率，为发芽率，%；G Gt t为在 为在t t 日的发芽数，个；日的发芽数，个；T T 为供试种子数，为供试种子数，个。个。第15 页，本讲稿共19 页（2 2）发芽势）发芽势（%）=3d3d 发芽种子数 发芽种子数/供试种子数供试种子数 100%100%；种子发芽势是判断种子质量优劣、出苗整齐与否的重要 种子发芽势是判断种子质量优劣、出苗整齐与否的重要标志，也与幼苗强弱和产量有密切的关系。发芽势高的种 标志，也与幼苗强弱和产量有密切的关系。发
10、芽势高的种子，出苗迅速，整齐健壮。子，出苗迅速，整齐健壮。（33）发芽指数：）发芽指数：GGii=（GGtt/D/Dt t）GGii：为发芽指数；：为发芽指数；GGtt为在为在tt日的发芽数，个；日的发芽数，个；DDt t：为响应的发芽天数，为响应的发芽天数，dd。第16 页，本讲稿共19 页2.2.生理指标的测定：生理指标的测定：种子萌发过程中的生理指标主要包括芽长、芽重种子萌发过程中的生理指标主要包括芽长、芽重和总重。发芽和总重。发芽33 天后，用镊子轻轻将其取出，用滤纸吸 天后，用镊子轻轻将其取出，用滤纸吸干后，再用刻度尺分别测量芽长和总长；之后，经分析天 干后，再用刻度尺分别测量芽长和总长；之后，经分析天平测其全重和芽重（或苗重）。平测其全重和芽重（或苗重）。第17 页，本讲稿共19 页实验结果1.实验组与对照组发芽率、发芽势等指标的差异；2.哪个提取液浓度对种子的发芽率等指标的影响最大？3.画出各实验组与CK 组的柱状图。第18 页，本讲稿共19 页-The END-第19 页，本讲稿共19 页