1 研究方案的设计及材料和方法
采用陕西省主栽品种陕椒2006和线辣椒新品系线椒9号为化感物质的受体材料。选用的化感物质为线辣椒水培溶液和根际土壤溶液中含量均较高（谢振华等，2012）的邻苯二甲酸二异丁酯［1，2-Benzenedicarboxylicacid bis（2-methylpropyl）ester，DIBP］，雪松醇［Cedrol］，丙炔酸［Propiolic acid］，2，4-双（1，1二甲基乙基）-苯酚［2，4-bis（1，1-dimethylethyl）-Phenol］，二苯并呋喃［Dibenzofuran］，芴［Fluorene］等6种物质。
水培试验所采用的营养液配方为改进的Hoagland-Arnon营养液：制备营养液时需要将A、B、C、D液分开配置，避免产生沉淀，配置培营养液时稀释后混合。A液（硝酸钙、硝酸钾）、B液（硫酸镁、磷酸氢二铵）C液（硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵等）和D液（七水硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠）。A液、B液和D液配置成200倍的母液，C液按配方的500倍配制。营养液配方见附录。
发芽试验于2012年4月20日在西北农林科技大学园艺学院进行。将6种化感物质各设置以下6个处理浓度：0（蒸馏水，CK）、0.0005 mol／L、0.001 mol／L、0.002 mol／L、0.005 mol／L、0.01 mol／L。取不同浓度的溶液10ml，分别加入经过高压蒸汽灭菌并冷却的铺有2层滤纸的干燥培养皿中，将线辣椒种子均匀地摆放于培养皿中的滤纸上，每皿50粒，每处理重复3次。将培养皿置于（25±1）℃的恒温培养箱中培养，每天统计发芽数，10d后计算发芽率、发芽势、发芽指数，并测定线辣椒籽芽的胚根长度、胚芽长度以及芽苗鲜重等。
然后利用综合隶属函数值的方法来判断相关化感物质和相关处理化感作用的强弱。隶属函数值计算公式为：
式中X（ij）表示i种类j指标的化感隶属值，Xij表示i种类j指标的测定值，X max、X min为所有浓度处理中某一指标的最大值和最小值。化感隶属值越大说明化感作用越小；反之，隶属函数值越小，说明化感作用越大（耿广东2005）。
2012年3月18日将陕椒2006和线椒9号播种于苗床，当幼苗长到3到4片真叶时，挑选生长健康一致的苗子移至实验室进行水培试验，于5月5日移植完毕。水培试验选用线辣椒水培溶液和根际土壤溶液中含量均较高的邻苯二甲酸二异丁酯、雪松醇和丙炔酸3种化感物质。同样将3种化感物质各设置6个处理浓度：0（ck）、0.0005 mol／L、0.001 mol／L、0.002 mol／L、0.005 mol／L、0.01 mol／L。每个处理20株苗子，重复3次。营养液采用改良的Hoagland-Arnon营养液配方（采用全浓度的75%），pH值控制在6～6.5，每盆营养液的量为10L左右。化感物质随营养液同时加入。苗期的培养分3次，每次测定结束后，倒掉旧的培养液，配制新的营养液，并随之加入相应浓度的化感物质。每次测培养周期为20d左右。第1次测定日期为5月25日，第2次测定日期为6月15日，第3次测定为7月5日。测定的指标包括株高、茎粗、叶绿素含量，根系活力，培养液电导率，脯氨酸含量，可溶性糖含量和一些保护酶活性等。测定中除了根系活力（采用根尖部位）和溶液电导率（直接测定培养液）之外，其余指标均是选取植株上生长正常的叶片进行测定。
株高用卷尺测定；茎粗用游标卡尺测定；叶绿素含量的测定采用乙醇和丙酮混合液提取；根系活力的测定采用TTC（氯化三苯基四氮唑）法；溶液电导率的测定采用DDS-307电导仪（生产厂家为上海精密科学仪器有限公司）；过氧化物酶（POD）活性的测定采用愈创木酚法；过氧化氢酶（CAT）活性测定采用紫外吸收法；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定；采用氮蓝四唑光化还原法；丙二醛（MDA）含量测定采用TBA（2-硫代巴比妥酸）比色法；脯氨酸（Pro）含量测定采用茚三酮比色法；可溶性糖的含量采用蒽酮比色法。然后通过相关测定指标来分析不同种类和不同浓度的化感物质对线辣椒苗子生长的影响。
2 化感物质作用下线辣椒种子的发芽情况
化感物质作用下线辣椒（陕椒2006）种子发芽情况见表6-7，当6种化感物质处于低浓度时（0.0005 mol／L，0.001 mol／L），对陕椒2006种子萌发的多数指标都略有促进作用，除了雪松醇在0.001 mol／L时的发芽指数与对照差异显著外，其余指标与对照的差异均没有达到显著水平。当浓度提高到0.002 mol／L时，雪松醇这一组的各项指标虽略有抑制但仍未与对照出现显著差异，其他5种化感物质对萌发的抑制都强于雪松醇，其中丙炔酸的抑制作用最明显，6个指标中除了苗鲜重之外都与对照达到了显著差异，其中发芽率、发芽势和发芽指数都与对照达到了极显著差异。当浓度提高到0.005 mol／L时，6种化感物质对种子萌发都表现出了较强的抑制作用，绝大多数指标都与对照达到了显著或极显著差异。当浓度达到0.01 mol／L时，各化感物质对线辣椒种子萌发的抑制作用进一步增强，几乎所有指标都与对照都达到了极显著差异。
表6-7 不同化感物质作用下线辣椒（陕椒2006）种子的发芽情况
Table 6-7 The seed germination situation of Xianlajiao chilli pepper（Shanjiao 2006）on different allelochemicals
续表
（江山，赵尊练，2012年）
化感物质作用下线辣椒（线椒9号）种子发芽情况见表6-8。大体上看所反映出的规律与陕椒2006相似。在低浓度（0.0005 mol／L，0.001 mol／L）情况下，发芽情况最好的依然是雪松醇这一组。随着浓度升高（0.002 mol／L）各个化感物质的抑制作用逐步显现，当浓度高于0.005 mol／L后，6种化感物质总体上对发芽都产生了显著的抑制。其中丙炔酸的抑制作用最强。
总体来看，这6种化感物质对线辣椒两个品种的发芽影响的规律是基本一致的，高浓度抑制，低浓度没有影响或略有促进。只是6种化感物质化感效应的程度有所不同。
表6-8 不同化感物质作用下线辣椒（线椒9号）种子的发芽情况
Table 6-8 The seed germination situation of Xianlajiao chilli pepper（Xianjiao 9）on different allelochemicals
续表
（江山，赵尊练，2012年）
3 化感物质作用下线辣椒种子发芽隶属函数值的比较
表6-9为6种化感物质作用下的线辣椒（陕椒2006）种子发芽的综合隶属函数值（为发芽率、发芽势、发芽指数，胚根长、胚芽长、苗鲜重6个指标的隶属函数值之和）的比较，当6种化感物质处于0.0005mol／L和0.001mol／L2个较低浓度时，综合隶属函数值都大于对照值，这说明这6种化感物质在低浓度时的发芽情况略好于对照。从数值的大小来判断，低浓度下雪松醇的促进作用最强，促进效果最差的为丙炔酸，其余4种物质的促进作用居中。当化感物质浓度处于0.002mol／L时，所有物质的隶属函数值都略低于对照，这说明此浓度下化感物质开始对种子的萌发产生抑制作用。当浓度处于0.005mol／L和0.01mol／L时，6种化感物质对陕椒2006种子的萌发都有较强的抑制作用，所有化感物质的综合隶属函数值都显著低于对照。总体来看，在较高浓度时，丙炔酸的抑制作用最明显，邻苯二甲酸二异丁酯，2，4-双（1，1二甲基乙基）-苯酚，二苯并呋喃，芴的抑制作用居中，抑制作用最小的是雪松醇。综合判断，这6种化感物质对陕椒2006的化感作用从大到小依次为：丙炔酸＞2，4-双（1，1二甲基乙基）-苯酚＞邻苯二甲酸二异丁酯＞二苯并呋喃＞芴＞雪松醇。
表6-10为6种化感物质作用下的线辣椒（线椒9号）种子发芽综合隶属函数值的比较。同样可以看出，当浓度处于0.0005mol／L时，6种化感物质的综合隶属函数值都大于对照，当浓度提高到0.001mol／L时，雪松醇、领苯二甲酸二异丁酯、芴和丙炔酸的隶属函数值也大于对照，而2，4-双（1，1二甲基乙基）-苯酚、二苯并呋喃则稍小于对照，但影响并不显著。浓度达到0.002mol／L时，所有的综合隶属函数值都小于对照，说明抑制作用从此开始。当浓度继续提升（0.005mol／L以上）各化感物质的抑制作用都显著增加。综合判断，这6种化感物质对线椒9号的化感作用从大到小依次为：丙炔酸＞2，4-双（1，1二甲基乙基）-苯酚＞二苯并呋喃＞芴＞邻苯二甲酸二异丁酯＞雪松醇。
表6-9 6种化感物质对线辣椒（陕椒2006）种子萌发化感作用综合隶属函数值的比较
Table 6-9 The comprehensivemembership function value of 6 allelochemicals on Xianlajiao chilli pepper（Shanjiao 2006）germination
（江山，赵尊练，2012年）
表6-10 6种化感物质对线辣椒种子（线椒9号）萌发化感作用综合隶属函数值的比较
Table 6-10 The comprehensivemembership function value of 6 allelochemicals on Xianlajiao chilli pepper（Xianjiao 9）germination
续表
（江山，赵尊练，2012年）
4 化感物质对线辣椒苗子生长发育情况的影响
4.1 第一阶段（5月5日～5月25日）的测定结果
表6-11和表6-12中的反映的是陕椒2006在经过了第1阶段（5月5日至5月25日）培养后生长状况和一些抗性指标的变化。总的来看，幼苗在不同浓度的化感物质的作用下生长的差异是比较明显的。单从外观就能够比较清晰的看出，对照组和低浓化感物质作用下的苗子生长速度要快于高浓度的苗子，其中最高浓度作用下的各组苗子的生长量很少，有的几乎没怎么生长。其中丙炔酸（0.01mol／L）作用下的苗子在培养了5d之后陆续出现了叶片枯黄、萎蔫、根系发黑等状况，等到20d时只有1株苗子还能够勉强存活。因此，这一组的指标中除了培养液电导率外，其余指标均无法测定。其中邻苯二甲酸二异丁酯（0.01mol／L）作用的1组也有2株苗子死亡。从各项指标来看，当处于低浓度（0.0005mol／L和0.001mol／L）时，所反映的生长情况都比较健康。多数的生长情况稍好于对照，例如，邻苯二甲酸二异丁酯和雪松醇（0.0005mol／L和0.001mol／L）2个浓度时株高、茎粗、叶绿素含量、根系活力等指标虽未与对照有显著差异，但从数值上和实际的生长情况来看都是优于对照的。当浓度继续升高，苗子的生长状况开始变差。其中MDA、各种抗氧化酶的活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量以及溶液电导率等指标都开始有所上升，这说明当植物受到逆境胁迫后，自身作出了相应的防御和抵抗。而邻苯二甲酸二异丁酯（0.01mol／L）这一组在CAT活性和SOD活性反而有所下降，这可能是因为胁迫过强，超出了植物自身的调控范围，因而酶活性反而有所降低。
同样，表6-13和表6-14反映的是线椒9号在经过了第一阶段（5月5日～5月25日）培养后生长状况和一些抗性指标的变化。各项指标所反映出的变化规律与陕椒2006基本一致，仅有的区别在于，邻苯二甲酸二异丁酯这1组的CAT活性和SOD活性还随着化感物质浓度的升高而逐步增加。说明线椒9号体内这两种酶的防御系统运转相对比较正常。
表6-11 不同化感物质作用下陕椒2006苗子生长的情况（5月5日～5月25日）
Table 6-11 The growth situation of Shanjiao 2006 seedings on different allelochemicals（May 5 to May 25）
（江山，赵尊练，2012年）
表6-12 不同化感物质作用下陕椒2006苗子的抗性指标（5月5日～5月25日）
Table 6-12 Stress resistance indexes of Shanjiao 2006 seedings on different allelochemicals（May 5 to May 25）
续表
（江山，赵尊练，2012年）
表6-13 不同化感物质作用下线椒9号幼苗生长的情况（5月5日～5月25日）
Table 6-13 The growth situation of Xianjiao 9 seedings on different allelochemicals（May 5 to May 25）
续表
（江山，赵尊练，2012年）
表6-14 不同化感物质作用下线辣椒（线椒9号）苗子的抗性指标（5月5日～5月25日）
Table 6-14 Stress resistance indexes of Xianjiao 9 seedings on different allelochemicals（May 5 to May 25）
（江山，赵尊练，2012年）
4.2 第二阶段（5月25日～6月15日）的测定结果
表6-15和表6-16反映的是陕椒2006在经过了第二阶段（5月25日～6月15日）培养后生长状况和一些抗性指标的变化。总体来看在这一阶段2个品种的苗子（对照和低浓度下）生长状况还是比较良好的，多数生长健康的苗子都在这一阶段开了花。高浓度中，邻苯二甲酸二异丁酯（0.01mol／L）和丙炔酸（0.005mol／L）作用下的陕椒2006再培养结束时都出现了一半左右的苗子死亡，雪松醇最高浓度的一组（0.01mol／L）也有3株苗子枯黄，萎蔫。当3种化感物质的浓度较低时（0.0005mol／L和0.001mol／L）时，陕椒2006苗子的各项指标都是比较健康正常的。当浓度升高后，各个指标也随之变化，其中从株高、茎粗这两项生长指标来看，高浓度处理下的苗子明显生长缓慢。叶绿素含量、根系活力也都显著低于对照和低浓度处理。抗氧化酶的活性、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、培养液电导率等抗逆性指标的总体规律也都是随着浓度的升高而升高。其中的例外是SOD、POD、CAT的活性在邻苯二甲酸二异丁酯最高浓度（0.01mol／L）和丙炔酸第2高浓度（0.005mol／L）时酶活性都出现了一定的下降。这可能因为此时植物在这方面的防御体系已经开始崩溃，无法正常抵抗外界的侵害。
表6-15 不同化感物质作用下陕椒2006苗子生长的情况（5月25日～6月15日）
Table 6-15 The growth situation of Shanjiao 2006 seedings on different allelochemicals（May 25 to June 15）
（江山，赵尊练，2012年）
表6-16 不同化感物质作用下陕椒2006苗子的抗性指标（5月25日～6月15日）
Table 6-16 Stress resistance indexes of Shanjiao 2006 seedings on different allelochemicals（May 25 to June 15）
（江山，赵尊练，2012年）
表6-17和表6-18反映的是线椒9号在经过了第2阶段（5月25日～6月15日）培养后生长状况和一些抗性指标的变化。总体的规律依然和陕椒2006基本一致。唯一有区别的地方是3种抗氧化酶活性在邻苯二甲酸二异丁酯最高浓度（0.01mol／L）和丙炔酸（0.005 mol／L）时只有SOD的数值出现了下降，POD和CAT的值依然在上升。这说明了在此时，线椒9号的防御体系相对比陕椒2006运行相对正常一些。
表6-17 不同化感物质作用下线椒9号苗子的生长情况（5月25日～6月15日）
Table 6-17 The growth situation of Xianjiao 9 seedings on different allelochemicals （May 25 to June 15）
（江山，赵尊练，2012年）
表6-18 不同化感物质作用下线椒9号苗子的抗性指标（5月25日～6月15日）
Table 6-18 Stress resistance indexes of Xianjiao 9 seedings on different allelochemicals （May 25 to June 15）
续表
（江山，赵尊练，2012年）
4.3 第三阶段（6月15日～7月5日）的测定结果
表6-19和表6-20反映的是陕椒2006在经过了第3阶段（6月15日～7月5日）培养后生长状况和一些抗性指标的变化。其中，邻苯二甲酸二异丁酯最高浓度（0.01mol／L）和丙炔酸（0.005mol／L）处理下的苗子到了7月5日都几乎全部死亡，因此，这2个处理除了培养液电导率之外，其余指标均无法测定。在低浓度下（0.0005mol／L和0.001mol／L）各个处理的苗子生长状况还是不错的。其中株高和茎粗同上一阶段相比有了比较明显的增加。而且多数生长状况正常的苗子都开始结果。当浓度继续升高，抑制作用开始显现，此阶段3种化感物质作用下在高浓度（0.005mol／L和0.01mol／L）的处理中，即使是成活的苗子也多数叶片发黄，长势很弱，没有开花结果。各项指标也都显示了生长的不利，如叶绿素含量显著低于对照，株高、茎粗生长缓慢，根系活力下降明显，培养液的电导率液显著升高。有些处理中的几种保护酶活性也在高浓度时出现了下降，这些都是植物自身防御系统无法正常抵抗外界侵害的表现。
表6-21和表6-22反映的是线椒9号经过了第3阶段（6月15日至7月5日）培养后的生长状况和一些抗性指标的变化。与陕椒2006相比，丙炔酸在浓度0.005mol／L时线椒9号的苗子大多数还是存活着的。其他指标所体现出的规律和陕椒2006基本一致。
通过三个阶段的测定，各化感物质所表现出的作用规律都是基本相同的，只是存在着程度的不同。综合判断这3种化感物质中抑制作用最强的是丙炔酸，其次是邻苯二甲酸二异丁酯，抑制作用最弱的是雪松醇。在这点上，和之前的种子发芽试验所反映出的化感作用的强弱是相一致的。
表6-19 不同化感物质作用下陕椒2006苗子的生长情况（6月15日～7月5日）
Table 6-19 The growth situation of Shanjiao 2006 seedings on different allelochemicals（June 15 to July 5）
（江山，赵尊练，2012年）
表6-20 不同化感物质作用下陕椒2006苗子的抗性指标（6月15日～7月5日）
Table 6-20 Stress resistance indexes of Shanjiao 2006 seedings on different allelochemicals（June 15 to July 5）
续表
（江山，赵尊练，2012年）
表6-21 不同化感物质作用下线椒9号苗子生长的情况（6月15日～7月5日）
Table 6-21 The growth situation of Xianjiao 9 seedings on different allelochemicals（June 15 to July 5）
（江山，赵尊练，2012年）
表6-22 不同化感物质作用下线椒9号苗子的抗性指标（6月15日～7月5日）
Table 6-22 Stress resistance indexes of Xianjiao 9 seedings on different allelochemicals（June 15 to July 5）
（江山，赵尊练，2012年）
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