紫茎泽兰调控其活性物质分泌的信号机制研究

紫茎泽兰不断快速地扩张蔓延已对我国整体的生态健康与安全构成严重威胁。虽然有报道显示化感效应可能是紫茎泽兰强入侵能力的重要因素之一，然而总体上有关紫茎泽兰的入侵机制还不清楚。本项目我们将从紫茎泽兰内源信号调控的角度来尝试对其入侵机制予以新思路的探索。具体研究中我们将以构建包含有土壤微（生物）环境、内在信号调控、根系组织内活性物质合成积累和根系活性物质分泌四个环节的化感效应循环作用机制为目标主线，具体将进行紫茎泽兰根系分泌物和根系组织内可被诱导活性成分的诱导分析鉴定，并验证紫茎泽兰根系活性物质分泌分别与JAI等信号诱导、环境（生物）因子激发和根系组织内可被诱导成分合成积累之间的相关性。通过本项目我们有望可能从内源信号调控的角度极大地推进紫茎泽兰入侵机制的研究，可望构建起的有关于紫茎泽兰活性物质分泌的化感效应的四环节循环作用机制将有望能帮助我们对紫茎泽兰的强入侵性以新思路的解析。

紫茎泽兰不断快速地扩张蔓延已对我国整体的生态健康与安全构成严重威胁。虽然有报道显示化感效应会是紫茎泽兰具有极强入侵性的重要因素，然而总体上有关于紫茎泽兰入侵相关的化感效应机制过程却一直来并不明确。本项目从紫茎泽兰的化感效应种间互作、化感效应活性物质基础及相关内源信号调控等角度，尝试对紫茎泽兰入侵相关化感效应机制过程予以了多层面的研究，相应取得了多方面积极重要的研究进展与成果，这包括：通过对紫茎泽兰组织提取物及分泌物化感活性的系统分析检测，具体发现了紫茎泽兰根系部位原位水液淋溶物对拟南芥、苜蓿等多种植物的种子萌发或幼苗生长具有显著强烈的化感抑制作用；并在对紫茎泽兰根、茎叶等组织就其潜在化感及相关生物活性物质进行的系统分析研究中，具体分析鉴定出了包括二十四个新化合物在内的结构类型多样（涉及单萜、倍半萜、百里酚、黄酮等类型）的逾八十个天然化合物，活性分析检测发现，其中有不少化合物分别具有在化感和抑制农业病原菌等方面很强或较显著的生物活性；有关活性物质构效关系的进一步分析研究显示，紫茎泽兰中具有较高含量的2-香豆酸和其结构相关化合物2-香豆酸葡萄糖苷、以及分子中具有2-香豆酸基本结构单元的其他2-香豆酸类化合物被发现均具有强的或较显著的对其他植物的化感抑制活性，显示这类酚酸类化合物在紫茎泽兰入侵化感效应过程中可能起到重要甚或关键性的作用；进一步有关强化感活性物质及其结构相关化合物含量的组织差异性分析和相关JAI等信号诱导调控分析的研究结果还显示，2-香豆酸葡萄糖苷可能会是紫茎泽兰中2-香豆酸类化感活性物质具体释放或诱导分泌进入到周围土壤环境中的一种重要分子形式。本项目业已取得的进展成果深化了我们对紫茎泽兰化感效应过程的理解，可望在推进紫茎泽兰入侵相关化感效应机制过程的系统全面解析方面起到积极重要的推动作用。