2.植物中的克生素
除克生素在植物克生作用中有活性外,某些克生素化合物在植物生长过程中也具有结构或生理功能。在植物克生作用中已鉴定的肉桂酸、阿魏酸、p-香豆酸和其他类苯丙烷都是木质化作用的中间产物。水杨酸是苯酸克生素中最具抑制生长的化合物,在将其置于病毒和真菌病原体后,它就会在植物防卫过程的系统活化中发送出一种内源信号。但是,还不清楚信号化合物对紫外线一C辐射的反应过程。植物克生作用中的一系列克生素对各种病原微生物,食肉昆虫和其他食草昆虫都具有防卫功能。但对植物生长的影响则研究得不甚深入。
3.作用方式
生物试验生物试验是确立植物残体、植物提取液、植物释放出的化合物的克生活性的有效方法。而且,对这类化合物源分离出的化合物进行鉴定亦需要生物检测。所以,生物试验对研究进展十分重要。生物试验的范围有克生素对种子发芽、根轴延长、整株植物生长和微生物数量以及一些其他功能的影响。不管分析化学发展多快,它都不能用于测定生物学反应,因此,生物检测法仍然是植物克生作用研究的核心技术。生物检测结果会因克生素的溶解度数量和环境条件的差异而变化。科学家在筛选生物试验方法时常会采用几种不同的试验法。有些学者会采用完整植物(浮萍)作用生物试验,因为其可用少量的克生素,而且其对生理过程的敏感性甚高。
生理效应测定植物克生素作用的机制是对研究工作特别重要的挑战。目前,人们已知道了香豆素和由肉桂酸和苯甲酸衍生的酚化合物都会在一定程度上千扰许多植物的生命过程,其中包括细胞分裂,矿质营养吸收、气孔功能、水分平衡、呼吸作用、光合作用、蛋白质和叶绿素的合成,以及植物激素的活性。现时,还不可能对初生和次生化合物的作用进行有效的分离。但是,膜的扰动可能是这些化合物多种作用的起始点。关于其他种类的植物克生素对高等植物的生理效应和作用方式还知之甚少。
在现有关于克生素活性的知识中最大的缺陷之一是各种品种对这些化合物敏感性差异难以解释。用大粒种子或幼苗生物体的研究表明,一些大粒种子的品种及其幼苗生物体的耐性较小粒种子及其生物体要强。但是,对这种耐性或敏感性差异的生理机制还很少进行研究。
克生素对植物的活性常是间接的,其需通过微生物共生体的抑制才能表达。真菌菌根集居作用受到抑制时,其能阻止水分和营养的吸收,从而使植物生长延缓,或使多年作物不易恢复,并造成产量下降。豆科作物与产生克生素的植物根留菌(Rhizobi-umspp.)对植物克生素的敏感性会造成结瘤少,从而降低豆科作物的固氮能力。克生素对高等植的间接效应还有其能抑制自生固氮菌和蓝绿藻的生长和发展,从而阻碍了氮的循环和矿质营养的分布(ramification)。
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