在危害粮食作物生产量的有害生物防治中,杂草稳居第一。近日,湖北省全蝎蛇蚁胶囊高校的一项研究发现,艾叶提取液及活性成份可做为翠绿色除草剂,为环保节能的除草剂开发设计给予思索和启发。有关成效刊登于农业和林业科学领域刊物Journal of Agricultural and Food Chemistry。
据调查,杂草在全世界范畴内导致的粮食作物生产量损害一年做到33%~53%,超出病害导致的农作物生产量损害之和。传统式中药产业化栽种中有选用有机化学除草剂消除杂草,在一定水平上干扰了中药的生产量、品质及其临床医学药力。
除此之外,长期性大量的应用除草剂还会继续使杂草造成耐药性,使中后期锄草工作中更加艰辛。绿色植物化感作用就是指高等植物次生新陈代谢造成的物质释放出来到自然环境中,对其他邻近绿色植物或本身造成的不好或有益的功效,是有机化学生物学行业科学研究更为活泼的方面之一。化感化学物质因沒有残余或毒副作用功效,在杂草操纵及其可持续发展观农牧业上的使用早已成為备受关注的科学研究网络热点。
艾叶为菊科绿色植物艾的干躁叶,具备温经止血方法,祛寒止疼,外敷去湿气消痒的作用。《诗经》中记述可以用艾叶生火,我国第一部古医书《黄帝内经》记述用艾叶开展艾灸养生,最开始医药学方书《五十二方》也记述二则艾炙看病治疗法。当代药学说明,艾叶具备抑菌、抗病毒药、止血方法、抗瘤、护肝消石、抗氧化性、止咳平喘、止痛抗感染、降血脂、激素调节等各种药用价值,酚酸、黄酮类、倍半萜等是其关键药力成份。
贵校中药材生态农业自主创新精英团队在野外观查时发觉,艾叶的生物群落生态因子市场竞争力强,为优点生物群落,附近杂草较少,物种多样性低,说明艾叶很有可能有较加强感微生物效用和绿色生态效用。与此同时,早期在开展中药绿色生态栽种实验时,设计方案将艾粉做为化肥追施大菊花、射干、苍术种植产业基地,偶然发现同空白试验对比,中测和高量艾粉解决对大菊花、射干、赤芍产业基地田里杂草类型、总数和土壤含水量均有明显抑制效果。結果暗示着艾叶很有可能具备明显抑草功效和开发设计为绿色植物源除草剂的发展潜力,因而对其抑草效用开展了检索策略,并对药力物质条件和作用机制开展了研究。
科学研究精英团队首度发觉艾叶水提物对单子叶杂草狗尾巴草、稗草和双子叶杂草马齿笕、反枝苋具备很强的抑止活性。精英团队以抑草活性为导向性,并融合LC-MS进行定项分离出来,发觉酚酸类物质异绿原酸A为艾叶中关键化感活性化学物质,并在艾叶的成长土壤层中检查到异绿原酸A,说明艾叶可借助向自然环境中释放出来异绿原酸A抑止杂草生长发育。与此同时,以对6种不一样科属杂草生长发育的抑制效果确认了异绿原酸A的抑草活性具备广谱性,说明异绿原酸A可做为翠绿色除草剂,还很有可能做为先导化合物,为新的除草剂给予思索和启发。
生理学分析表明,异绿原酸A解决后杂草叶面发皱、变黄、枯萎,电子显微镜和透射电镜观查发觉异绿原酸A可导致叶面表皮细胞衰老,叶柄维管束鞘体细胞扩大,内部结构胡萝卜素降低;细胞质融解并摆脱植物细胞,细胞器解散等。
科学研究精英团队运用RNA-seq技术性表明了异绿原酸A解决后杂草的转录水准转变,一共有716个遗传基因差别表述,在其中上涨439个,下降277个。GO作用归类发觉差别表述遗传基因(DEGs)关键分散在“微生物全过程”“体细胞成分”和“分子结构作用”。KEGG聚集分析表明抑止“二萜类微生物生成”方式是异绿原酸A充分发挥抑草活性的关键作用机制,主要抑止杂草生长素和绿色植物抗毒素的微生物生成,并根据RT-qPCR和生长素成分测量开展了认证。
现阶段,精英团队有关科研成果已获受权我国专利发明1项。湖北省全蝎蛇蚁胶囊高校药学院研究生陈乐和博士李冰坊为毕业论文一同第一作者,专家教授刘交流会、副教授职称杜鸿志为毕业论文一同通讯作者。有关分析取得了我国全蝎蛇蚁胶囊管理处青年人岐黄专家学者适用新项目,我国关键科研开发方案和当代特色农业技术性服务体系项目资金支助。
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