问荆(Equisetum arvense)的生物学特性和化学防除

问荆(Equisetum arvense)的生物学特性和化学防除

张宏军[1]2000年在《问荆(Equisetum arvense)的生物学特性和化学防除》文中研究表明问荆是一种多年生恶性旱田杂草。本研究于1997-1999通过田间调查、显微观察、人工培养、田间试验,研究了以下几方面问题:(1)问荆发生密度与土壤类型及耕作条件之间的关系。(2)多年生地下根茎的年龄识别,问荆春枝是否有分枝。(3)问荆生长繁殖与其节数、培养温度之间的关系。(4)问荆外部形态和内部解剖结构。(5)常用除草剂防除问荆试验。(6)草甘膦、2,4-D丁酯、助剂HASTEN三元混配旋转回归设计防除问荆试验。 研究结果表明: 问荆在中性和微酸性土壤中发生密度最大;原茬地问荆发生密度大,而耕翻地发生密度小。可根据问荆根茎的颜色、发生先后、节间长度变化规律等来确定根茎的年龄,问荆春枝可以产生分枝;节数越多,节间长度越长,根茎发芽势越强;在25℃时培养,萌芽率最大;问荆的球茎可以作为繁殖材料繁殖后代;问荆结构复杂,不易吸附、展布、吸收药剂,需在除草剂中添加助剂克服其缺点。 本研究采用的常见除草剂(普施特、利收、杂草焚、排草丹、克莠灵、金普、广灭灵、精稳杀得、虎威等)对问荆防除效果都不明显,而筛选的混用配方可有效地防除问荆的地上茎。本试验条件下的最大防效为91.67%,此时各因素的对应值为(γ,0.88,γ),即草甘膦(X_1)=1500gai/hm~2,2,4-D丁酯(X_2)=396gai/hm~2,助剂HASTEN(X_3)=2.5%(占喷液量的体积百分比)。 这个三元混配试验防除问荆的最佳组合为:草甘膦1300-1400gai/hm~2,2,4-D丁酯354-398gai/hm~2,助剂HASTEN1.8%-2.2%的三元混配。

郑景瑶[2]2014年在《问荆(Equisetum arvense L.)水浸液对大豆生长的化感效应研究》文中研究表明问荆(Equisetum arvense L.)是一种多年生草本植物,属蕨类木贼科问荆属,在我国北方豆田大量繁殖,其体内富含化感物质,会对大豆生长产生一定的影响。本研究采用生物测定法,研究问荆水浸液对4个不同品种大豆即黑河43、汇丰0811、黑航06-826和蒙豆36的种子萌发及幼苗生长的影响,明晰问荆根茎、夏枝对不同大豆品种生长的化感效应,为筛选对问荆具有抗性的大豆品种、提高大豆产量和农业的可持续发展提供理论依据。研究得到如下结论:1.问荆水浸液处理后,各品种大豆种子萌发、幼苗生长表现为随着问荆水浸液浓度的增加而逐渐降低的趋势,说明问荆根茎、夏枝水浸液对大豆种子萌发、幼苗生长有较强的化感作用;问荆根茎对大豆种子萌发、幼苗生长的抑制作用比问荆夏枝的抑制作用强,说明问荆根茎具有较强的化感作用。2.问荆水浸液处理后,各品种大豆幼苗的叶绿素a、总叶绿素、可溶性糖含量都表现为随着水浸液浓度的增加而逐渐降低的趋势,而丙二醛、叶绿素b含量表现为随着水浸液浓度的增加而逐渐升高的趋势,3种保护酶活性在不同品种中差异较大。说明问荆根茎、夏枝水浸液对大豆幼苗光合作用、膜系统渗透性及保护酶系统都有较强的化感作用。3.4个大豆品种中,蒙豆36种子萌发和幼苗生长对问荆化感效应表现出较强的抗性,其他3个品种对问荆的化感效应反应敏感。

徐道兰[3]2014年在《问荆(Equisetum arvense)MADS-box基因的克隆与分析》文中提出MADS-box基因是一类广泛存在于植物中序列特异的同源异形基因,其所编码的MADS蛋白质是一种转录因子,主要参与被子植物花器官的发育。了解花发育特异基因的起源和进化,是理解花起源和演化的基础,而植物MADS-box基因进化的研究对上述问题的解决有重要意义。蕨类植物作为植物界中的重要过渡类群,是研究基因进化不可缺少的重要部分。然而,国内外对MADS-box基因的研究主要集中在种子植物上,对藻类、苔藓和蕨类植物中MADS-box基因的研究较少。本实验选取在蕨类植物系统中具有特殊进化位置的楔叶蕨亚门(Subdivision Sphenophytina)木贼目(Equisetales)木贼科(Equisetaceae)现今唯一仅存属——问荆属(Equisetum)问荆(Equisetum arvense)作为材料,以植物中已经被克隆出的MADS-box基因作为参考,利用RACE技术在问荆中成功克隆出两条MADS-box基因,并分别命名为EaMADS1和EaMADS2。本研究为补充完善植物中MADS-box基因的进化图谱提供了更多资料。同时,也为研究问荆MADS-box基因的功能积累了资料。本研究提取问荆春枝的总RNA,进行反转录,获得cDNA。根据Genbank中植物MADS-box基因序列同源性比对结果,设计两对简并引物,首先从问荆中得到两条分别为148bp和150bp的MADS-box基因核心片段;再通过RACE的方法,分别获得503bp的5′端和1589bp的3′端以及300bp的5′端和1116bp的3′端;最后将核心、5′端和3′端序列拼接后,根据拼接的序列分别设计两对特异性引物,通过PCR,得到两条完整的全长MADS-box基因cDNA序列。结果显示,获得的问荆两条MADS-box基因的完整序列分别为2264bp和1584bp,分别编码330和287个氨基酸。利用生物信息学分析,将问荆中获得的两条MADS-box基因序列与Genbank中已经登陆的其它植物的MADS-box基因序列进行比对。结果显示:在核心序列上,EaMADS1与香鳞毛蕨(Dryopteris fragrans)同源性最高,而EaMADS2与小麦(Triticum aestivum)同源性最高。氨基酸序列比对结果显示:EaMADS1和EaMADS2基因蛋白序列都具有典型MIKC型MADS-box基因特有的较保守结构域——MADS区和K区。因此,可以证实克隆得到的问荆EaMADS1和EaMADS2基因属于MADS-box基因家族。其中,EaMADS1基因与多穗石松(Lycopodium annotinum)、江南卷柏(Selaginella moellendorffii)和黄瓜(Cucumissativus)等植物的MADS-box基因都有比较高的同源性,而EaMADS2基因与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、多穗石松、蓖麻(Ricinus communis)、马铃薯(Solanumtuberosum)、甜橙(Citrus aurantium)和大豆(Glycine max)等植物的MADS-box基因都有比较高的同源性。通过序列比对分析结果发现,EaMADS1和EaMADS2基因氨基酸序列MADS区的N端无延伸,均具有明显的MADS区和K区,且I区无明显延伸,因此,问荆EaMADS1和EaMADS2基因均属于MIKCc型MADS-box基因。序列进行比对分析结果还表明,EaMADS1和EaMADS2基因氨基酸序列相较于其它植物MADS-box基因MADS区和K区较保守,I区和C末端变化较大。系统进化树分析结果表明,EaMADS1和EaMADS2基因与小立碗藓(Physcomitrella patens)、多穗石松和疏叶卷柏(Selaginella remotifolia)MADS-box基因同源性较高,而与藻类植物和其它蕨类植物,如水蕨属(Ceratopteris)和香鳞毛蕨的MADS-box基因有一定的遗传距离。系统进化树还显示,问荆EaMADS1和EaMADS2基因不属于种子植物的任何一个分支,因此,EaMADS1和EaMADS2基因构成的分支可能是MADS-box基因家族中的一个独立分支。

隋海霞, 岳中辉, 郭立波, 王慧一, 焦浩[4]2015年在《问荆化感作用对大豆生殖后期形态、生理和产量性状的影响》文中研究指明为了探讨问荆对大豆生殖后期生长的化感效应,采用温室盆栽法,研究问荆夏枝水浸液对‘北豆42’(BD)、‘北交8032’(BJ)、‘登科1号’(DK1)、‘登科3号’(DK3)和‘黑河43’(HH)5个品种大豆生殖后期形态、生理指标及产量性状的影响。结果表明,问荆水浸液处理后,各品种大豆的株高、叶面积、叶绿素含量、单株粒数、单株结荚数、有效结荚数、结荚高度都降低;MDA含量、WSS含量增加,过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性先升高后降低。‘北交8032’在0.04 kg/L、0.07 kg/L问荆水浸液处理后产量性状的株高显著降低(P<0.05),‘北豆42’在0.07 kg/L问荆水浸液处理后节数显著降低(P<0.05),其他品种大豆最终株高、节数变化较小。[结论]说明在低浓度问荆水浸液下大豆有一定的抗性,但是问荆的化感效应对大豆生长有很大影响。

王慧一, 岳中辉, 隋海霞, 焦浩, 刘宝林[5]2015年在《问荆(Equisetum arvense L.)根茎水浸液对小麦根际土壤性质、微生物及酶活性的化感效应》文中研究指明研究了不同浓度问荆水浸液处理下小麦根际土壤性质、微生物数量及酶活性的变化.结果表明,不同浓度问荆水浸液处理下,土壤碱解氮、速效磷、有机质含量随问荆水浸液浓度增加而减少;土壤细菌、真菌、放线菌数量随问荆水浸液浓度增加而减少;土壤过氧化氢酶活性随问荆水浸液浓度增加而升高,磷酸酶、脲酶活性随问荆水浸液浓度增加而降低,转化酶活性未发生变化.

刘燕[6]2012年在《草甘膦对土壤杂草种子库及抗性杂草的生理影响》文中指出草甘膦是由美国孟山都公司开发的有机磷类除草剂。由于草甘膦具有理化性质稳定、高效、低毒和非选择性等特点,通过定向喷雾技术,草甘膦在免耕、少耕和直播田中的应用进一步增多,并且随着转基因抗草甘膦作物的成功开发和推广应用,目前草甘膦已成为世界上应用量最大的除草剂品种。随着草甘膦用量的不断增加和世界范围内抗草甘膦杂草的不断出现,对于长期连续使用草甘膦的土壤杂草种子库中各种杂草数量特征、杂草种类动态变化及抗性杂草的研究显得极为重要。本文通过草甘膦连续、多次施用,揭示了草甘膦连续施用后土壤杂草种子库中杂草数量特征和种类变化规律,初步明确了草甘膦对抗性杂草问荆的生理影响,主要研究结果如下:1.盆栽模拟条件下,连续施用4次草甘膦后,土壤种子库中杂草种子总数显著减少,哈尔滨黑土种子库中反枝苋、藜、简麻、醡浆草、苍耳、猪毛蒿和野黍的种子总数无显著变化,反枝苋、苘麻、问荆在发生密度和发生频度上均无显著变化;三江平原白浆土种子库中反枝苋、藜、鸭跖草、地肤、苍耳、马齿苋、小飞蓬和柳叶刺蓼的种子总数无显著变化,反枝苋、藜、鸭跖草、地肤、柳叶刺蓼在发生密度和发生频度上均未受草甘膦的显著影响。田间动态条件下,连续施用4次草甘膦后,藜、大籽蒿、苣买菜、地肤、小蓟、反枝苋、假苍耳、野大豆和马塘的总数无显著变化,藜、大籽蒿、地肤、野大豆、反枝苋、洋铁叶酸模在发生密度和发生频率上均无显著变化。2.草甘膦施药后7d和14d,对问荆地上部鲜重、干重具有显著抑制作用,施药后21d,问荆地上部干重与对照相比无显著差异。草甘膦对问荆地下部根茎鲜重和干重无影响。3.草甘膦施用后7d和14d,对问荆叶绿素含量均有显著的抑制作用,并且随着草甘膦施用量增加草甘膦对叶绿素含量的抑制作用显著增强。草甘膦施用后21d问荆叶绿素含量恢复至正常水平。4.草甘膦615g.a.i./hm2和1230g.a.i./hm2茎叶处理后14d,对问荆硝酸还原酶活性抑制作用最强,抑制率分别为47.37%和49.61%。草甘膦施用后第28d,硝酸还原酶活性恢复正常。草甘膦施用后7d、14d和21d,问荆体内硝态氮含量与对照相比显著增高,至药剂处理后28d硝态氮含量与对照相比无显著差异。5.草甘膦对问荆地下茎中Fe3+还原酶活性无显著影响。草甘膦施用后7d和28天,Fe3+含量未受影响,施用后14d和21d问荆植株Fe3+含量显著增高。草甘膦施用后未造成Mg2+含量的显著变化。6.草甘膦615g.a.i./hm2和1230g.a.i./hm2茎叶处理后,问荆体内莽草酸的含量与对照相比均无显著差异,这是问荆对草甘膦具有抗药性的关键原因。

焦浩, 岳中辉, 隋海霞, 王慧一, 郭立波[7]2014年在《问荆(Equisetum arvense)水浸液对盆栽小麦的化感效应》文中进行了进一步梳理为了探究问荆生长对作物的化感效应,以小麦为材料,采用生物测定法研究不同浓度问荆根茎水浸液对5个小麦品种‘龙麦26’、‘垦九10’、‘龙麦33’、‘龙辐18’、‘格来尼’的株高、叶长、叶面积、干鲜重比及叶片丙二醛含量(MDA)、可溶性糖含量(WSS)、过氧化氢酶活性(CAT)、过氧化物酶活性(POD)的影响。结果表明,问荆根茎水浸液对各品种小麦根冠比及叶片WSS含量、CAT活性、POD活性具有促进作用,对小麦叶面积、叶长、干物质积累具有抑制作用,且促进和抑制作用均随问荆水浸液浓度的增加呈增强趋势。说明问荆生长对小麦有一定的化感作用。

阎兆[8]2007年在《山西省木贼属解剖结构、生物量及抑菌性的研究》文中认为木贼属(Equisetum L.)为蕨类植物门(Pteridophyta),楔叶蕨亚门(Sphenophytina),楔叶蕨纲(Sphenopsida),木贼目(Equisetales),木贼科(Equisetaceae)的植物。小型或中型,多年生草本,土生,湿生或浅水生。本属植物分布于全国各地。木贼属植物的主要药用成分为黄酮。全草入药,可治鼻出血、月经过多、尿路感染、胄折、气喘、咳血、痔出血等症,可以促进动物体内铅的排出,因此可以用来治疗铅中毒,也可用于治疗风湿症、痛风、肾炎等,甲醇提取物具有抗心肌缺血作用,水提取物具有降低血压作用。另外,草问荆碱具有强大的中枢抑制作用,可以用于治疗神经衰弱、忧郁症、精神分裂症等。作者在2005年6月至2006年8月,对山西省四个保护区的木贼属植物进行采集,共发现5种及1变种。从解剖结构、生物量和抑菌性方面进行了研究,对该属植物的合理开发利用有一定意义。对5种及1变种木贼属植物的表皮、茎的横切面和解析结构进行了研究。采用常规方法,对植物体茎进行横切,解析,制片并观察,得到平均值及绝对标准差。结果表明,木贼属植物横切面结构特征较为稳定,而且种类间的差异较明显,可以作为分类特征之一。木贼属的表皮特征有很大的相似性,气孔器类型基本上是无规则型或不定细胞型,但不同种类甚至同种之间不同种群或个体的表皮细胞和保卫细胞大小相差很大,而且没有明显的规律性,不宜作为分类特征,但这些特征环境适应性强,在植物的进化适应方面有重要意义。解析结构特征的分析为此属植物的分类和药材鉴定提供了依据。研究了木贼属4种及1变种植物的生物量。对各采样点的经纬度、海拔、坡度、坡向、盖度及平均株高分别进行了测定。分别测定了地上每5cm和地下部分的干重。结果表明,几种植物的生物量都主要集中在地上部分靠近地面处,这部分都占到总量的50%以上。不同种类生物量在垂直方向的具体分布是与其植株的形态、分枝情况等生物学特性密切相关的。问荆(E.arvense)的分枝以靠近地面的为长,向上渐短,所以其生物量主要集中在地上部分靠近地面的0~15cm。林木贼(E.sylvaticum)则植株较矮,由于具有多级分枝而近于平卧,因而其生物量主要集中在地上部分靠近地面的0~5cm。草问荆(E.pratense)植株较高,而且地上部分的分枝接近等长,所以在0~20cm之间生物量的垂直变化不大,但该种植株地上部分细弱,因此地下部分的生物量相对较高。溪木贼(E.fluviatile)及溪木贼无枝变种(E.fluviatile var.linnaeanum)的外形与问荆(E.arvense)相近,因而,各部分生物量的比例也类似。应用纸片扩散法对木贼属4种及1变种植物的水提液和醇提液进行抗细菌效果研究,通过测量抑菌带长度得到各种的抑菌效果。结果表明,所研究木贼属植物的两种提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌均有不同程度的抑菌活性。抑制作用的大小与供试细菌的种类有关,也与木贼植物种类有关,可能不同的植物种类所含的抑菌成分或含量有所不同。由此可见,有些木贼属植物种类在有害生物防治和一些疾病的治疗中有明显的开发利用价值和前景。

王戈[9]2012年在《问荆配子体发育及卵发生的细胞学研究》文中研究说明有性生殖是植物生殖生物学研究的重要方面,在植物的各类群中,蕨类植物有性生殖的研究还十分薄弱,根据Smith(2006)的分类系统,木贼类是蕨类植物中的重要类群,然而,有关木贼类的配子发生和有性生殖过程的研究尚未完全了解,其中对精子发生的研究相对较多,精子发生过程也已经非常明了,而对问荆卵细胞发生的研究尚未有报道,而此方面的研究对阐明问荆卵发生的详细过程和细胞学机制,揭示问荆卵发生的演化过程均有重要的科学意义。本研究以问荆(Equisetum arvense L.)为代表,对其配子体发育进行了显微观察,对卵发生进行了显微观察、细胞化学研究和超微结构观察等多方面的研究,阐明了木贼类卵发生的细胞学机制,揭示了木贼类植物有性生殖的演化特点。本文的主要结果如下:1.配子的发育经历了孢子萌发、片状体、分枝状原叶体等阶段,雄配子体分枝粗壮,分枝顶端可产生精子器;雌配子体分枝纤细,两个月左右在雌配子体分枝基部产生颈卵器,颈卵器长约0.2厘米,呈四列细胞的圆柱状。2.切片观察表明问荆颈卵器起源于原始细胞,其细胞分裂顺序与进化蕨类明显不同,原始细胞经一次分裂产生上下两层细胞,上方为颈卵器壁母细胞,将来发育为颈卵器壁,下层细胞为初生细胞(primary cell),初生细胞经一次平周分裂形成颈沟母细胞和中央细胞(central cell),颈沟母细胞经一次斜向分裂形成大小不等的两个颈沟细胞,二者斜向排列;中央细胞经一次平周分裂产生一个腹沟细胞和一个卵细胞,由此进入卵细胞发育阶段。颈卵器壁母细胞在中央细胞阶段经两次纵分裂形成4个壁细胞,4个壁细胞再经3-4此平周分裂产生4-5层壁细胞,待颈卵器完全成熟时,最顶端的一层壁细胞迅速伸长,这可能对限制受精作用具有作用。3.问荆卵发生的超微结构研究表明,卵细胞刚产生时,卵细胞与腹沟细胞,沟细胞之间具有胞间连丝的联系,但这种联系很快消失,卵细胞和沟细胞很快就进入独立的发育阶段。问荆沟细胞在退化过程中分泌了大量粘性物质,细胞内产生较多的高尔基体和囊泡,造粉体内淀粉粒逐渐消失,沟细胞外形变得极不规则,最终完全退化消失。卵细胞随着发育其典型特征是质体内淀粉粒逐渐发达,形成造粉体,线粒体发达,但与进化的薄囊蕨相比问荆卵发育过程中无分离腔形成,卵细胞表面上亦无卵膜,无受精孔产生,细胞核亦无核外突产生。4.问荆卵发生组织化学研究表明沟细胞外产生的粘性物质为PAS反应阳性,表明这些物质为多糖类物质;在卵细胞发生早期卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞均含有造粉体,内含少数淀粉粒,但随着发育卵细胞内淀粉粒,体积逐渐变大,数量逐渐增多,而沟细胞内淀粉粒体积逐渐减小,最后退化消失。Sudan黑B研究表明问荆卵细胞内还产生了脂类物质,这些脂类颗粒在卵细胞发育中期至后期开始出现,到卵细胞成熟时逐渐聚集成簇。综上所述,本研究首次阐明了问荆颈卵器和卵细胞发生的详细过程,阐明了卵发生的超微结构特征,阐明了卵发生的细胞化学变化,比较了问荆卵发生与其他蕨类之间的区别,为揭示问荆受精作用和有性生殖的机制及蕨类有性生殖的演化奠定了基础。

高晶, 宋莹莹, 牟鸿飞, 戴绍军[10]2007年在《问荆孢子萌发过程差异表达蛋白质的初步研究》文中提出问荆(Equisetum arvense)是楔叶蕨亚门木贼科问荆属(Equisetum)植物, 广泛分布于世界各地。在我国,问荆是马铃薯田、玉米田、番茄田、麦田和大豆田中主要的多年生田间杂草,人们一直在研究将其从田间彻底有效清除的方法。同时,由于其全草含有皂甙和生物碱,幼嫩春枝可食用,夏枝的嫩茎可作为牲畜

参考文献:

[1]. 问荆(Equisetum arvense)的生物学特性和化学防除[D]. 张宏军. 东北农业大学. 2000

[2]. 问荆(Equisetum arvense L.)水浸液对大豆生长的化感效应研究[D]. 郑景瑶. 哈尔滨师范大学. 2014

[3]. 问荆(Equisetum arvense)MADS-box基因的克隆与分析[D]. 徐道兰. 上海师范大学. 2014

[4]. 问荆化感作用对大豆生殖后期形态、生理和产量性状的影响[J]. 隋海霞, 岳中辉, 郭立波, 王慧一, 焦浩. 农学学报. 2015

[5]. 问荆(Equisetum arvense L.)根茎水浸液对小麦根际土壤性质、微生物及酶活性的化感效应[J]. 王慧一, 岳中辉, 隋海霞, 焦浩, 刘宝林. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2015

[6]. 草甘膦对土壤杂草种子库及抗性杂草的生理影响[D]. 刘燕. 东北农业大学. 2012

[7]. 问荆(Equisetum arvense)水浸液对盆栽小麦的化感效应[J]. 焦浩, 岳中辉, 隋海霞, 王慧一, 郭立波. 植物保护. 2014

[8]. 山西省木贼属解剖结构、生物量及抑菌性的研究[D]. 阎兆. 山西大学. 2007

[9]. 问荆配子体发育及卵发生的细胞学研究[D]. 王戈. 上海师范大学. 2012

[10]. 问荆孢子萌发过程差异表达蛋白质的初步研究[C]. 高晶, 宋莹莹, 牟鸿飞, 戴绍军. 第二届全国植物蛋白质组学学术研讨会论文集. 2007

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问荆(Equisetum arvense)的生物学特性和化学防除
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