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假高粱[Sorghum halepense (L.) Pers.],属禾本科蜀黍属,为多年生恶性杂草,已在世界范围内造成严重危害。其地下组织特别是根状茎生长迅速且繁殖能力强,一个生长季节可产生70 m左右的匍匐茎,每个茎节均可形成新的植株。为了揭示地下组织在假高粱入侵过程中的生态学意义以及其对其它植物造成危害的化学基础,我们对假高粱地下组织的化感潜力及化感物质进行了研究。(1)利用种子萌发和幼苗生长的生物测定方法研究了假高粱地下组织对对莴苣、西红柿、马唐、小麦种子萌发和幼苗生长的化感潜力。结果显示,播后第1天,假高粱根状茎和根状茎+须根水提液浓度为0.08 g/mL时,抑制率均高达100%,须根水提液浓度为0.02 g/mL、0.04 g/mL时,抑制率分别为12.00%、42.66%;播后第5天,假高粱根状茎、根状茎+须根水提液浓度为0.08g/mL时,抑制率为67.42%、70.79%,须根水提液浓度为0.04 g/mL时,抑制率仅为10.11%。假高粱地下不同器官水提液对其它供试植物的抑制作用趋势与对莴苣的抑制作用相同,抑制活性随浓度增大而增强,随时间延长而降低。根状茎水提液对莴苣、西红柿、马唐种子萌发的抑制作用强于须根,而须根水提液对小麦种子萌发的抑制强于根状茎。以其干粉混入土壤,三种材料对小麦幼苗苗高和根长均有抑制作用,须根的抑制活性强于根状茎。(2)利用乙醇提取、有机溶剂萃取及薄层层析、硅胶、反相硅胶、凝胶等层析方法对假高粱地下组织化感潜力物质进行了分离、纯化,并通过液-质联用、核磁共振、质谱等方法对化合物的结构进行了鉴定,得到8种化合物:对羟基苯甲酸乙酯(ethyl p-hydroxybenzoate)、对羟基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde)、麦黄酮(tricin)、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮(diosmetin)、木犀草素(luteolin)、芹菜素(apigenin)、对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)、蜀黍苷(dhurrin)。(3)利用种子萌发和幼苗生长的生测方法测试了各化合物(不包括麦黄酮)的生物活性。对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲醛、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮、芹菜素、对羟基苯甲酸、蜀黍苷对莴苣种子的萌发速率均有抑制作用,对羟基苯甲醛、木犀草素对其影响不显著。7个化合物均可抑制莴苣幼苗苗高和根长的生长,浓度为3.0 mM时,对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮黄酮、芹菜素、木犀草素和蜀黍苷对莴苣苗高的抑制率分别为75.12%,93.77%,47.21%,45.26%,55.74%,64.86%和64.86%,对根长的抑制率分别为86.57%,92.17%,54.88%,39.54%,69.96%,82.33,79.41%。