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穿心莲(Androyraphis paniculata(Brum.f)Nees)为常用中药，在药用穿心莲规范化栽培中，明确提出穿心莲忌连茬栽培。我们通过对广东省英德的穿心莲生产基地调查发现，当地药农一般都采用轮作或闲置的方法避免穿心莲的连作障碍。许多研究证实自毒作用是导致植物产生连作障碍的主要原因之一。目前，关于穿心莲自毒作用的研究尚无报道。因此，开展穿心莲自毒作用机理及其防治方法的研究，能为解决穿心莲连作障碍问题提供十分重要的理论依据。本研究采用水浸提的方法提取穿心莲新鲜叶、茎和根际土壤的化感物质，并依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水等溶剂对穿心莲新鲜叶和茎水浸提液进行萃取，得到各水浸提液的不同组分，并研究了各种浸提液及其不同组分的生物活性。结果表明：穿心莲不同部位水浸提液对白菜和生菜幼苗生长具有一定程度的化感作用，而且化感作用与植物器官有关。穿心莲水浸提液对穿心莲有自毒作用。相同浓度下，穿心莲叶、茎和根际土水浸液对穿心莲种子萌发、根长、苗高及鲜重等指标的化感作用程度：叶水浸液>茎水浸液>根际土水浸液；穿心莲不同部位浸提液的自毒作用主要表现为抑制穿心莲种子的萌发和幼苗根的生长，其中叶水浸提液的抑制作用最强；相同浓度条件下，穿心莲叶和茎水浸提液的不同溶剂萃取液中以水溶性组分的自毒作用最强；穿心莲新鲜叶和茎水浸提液不同溶剂萃取液的抑制作用大小一般表现为：水溶性组分>乙酸乙酯组分>正丁醇组分>石油醚组分。
本研究利用HPLC技术检测了穿心莲重茬土中穿心莲内酯和香草酸等5种酚酸的含量，并研究这些物质对穿心莲的化感作用。结果表明，在穿心莲重茬土中存在着穿心莲内酯和5种酚酸，且与对照土差异显著，其中穿心莲内酯、咖啡酸和阿魏酸在对照土中均未检测到；穿心莲内酯的自毒作用主要表现为抑制穿心莲幼苗根、茎的生长和鲜重，其临界浓度在0.05-0.5mg·mL-1之间；5种酚酸对穿心莲发芽率都有不同程度的抑制作用，但随着浓度的升高，抑制作用的增强并不明显；5种酚酸都明显抑制了穿心莲幼苗根的生长，并随着浓度升高抑制作用增强。这说明穿心莲内酯和5种酚酸可能与穿心莲化感自毒作用的发生有关。
穿心莲根系分泌物使同茬植株根系中总酚含量升高，根系活力降低；并降低了体内叶绿素含量，植株光合产物积累减少，最终导致植株根系生长发育不良，影响了穿心莲的正常生长发育。在研究穿心莲重茬沙对下茬穿心莲幼苗生长及其生理生化特性的试验中，结果表明穿心莲重茬沙能改变穿心莲幼苗叶片中抗氧化酶系统的活性及膜稳定性，导致穿心莲幼苗叶片中SOD酶和CAT酶活性降低，积累过多的活性氧和MDA含量，破坏了幼苗体内正常代谢平衡，导致幼苗生物产量下降。重茬沙中添加活性炭后，由于重茬沙中的一些化感自毒物质被吸附，改善了自毒物质所带来的逆境条件，缓解了穿心莲重茬沙的自毒作用，保证了穿心莲幼苗的正常生长发育。
本研究预先对穿心莲植株接种地表球囊霉（Glomus versiforme，GV）和摩西球囊霉（Glomus.mosseae，GM），待丛枝菌根真菌侵染后（约6周）再添加穿心莲重茬沙提取液，研究丛枝菌根真菌在缓解穿心莲连作障碍中的应用。结果表明：地表球囊霉和摩西球囊霉两种菌根真菌均能有效侵染穿心莲幼苗根系，并提高了植株叶绿素含量、根系活力和对自毒物质的抗性能力，降低了根系酚酸类物质的含量，从而促进了穿心莲植株的生长。其中地表球囊霉和摩西球囊霉侵染植株与对照相比，根系活力分别提高了1.24倍、3.07倍，说明接种地表球囊霉比摩西球囊霉更能提高穿心莲根系活力；接种丛枝菌根真菌能诱发穿心莲植株叶片中CAT酶、SOD酶和PPO酶活性的迅速提高，降低穿心莲植株叶片中MDA含量、酚酸类物质含量和超氧自由基02的产生速度，从而减弱了重茬沙提取液对穿心莲植株的毒害作用。
这些结果表明，穿心莲连作易产生自毒作用是该植物连作障碍的重要原因，穿心莲内酯和一些酚酸可能是穿心莲产生的主要自毒物质，接种丛枝菌根真菌可以缓解穿心莲连作障碍。