Kasvin kasvuun vaikuttavista erilaisista haitallisista tekijöistä rikkaruohot ovat erityisen haitallisia ja aiheuttavat enemmän sadon menetyksiä kuin kasvitautien ja tuholaisten aiheuttamat maailmanlaajuiset menetykset. Jos rikkaruohoja ei torjuta, noin 33 prosenttia -53 prosenttia sadosta tuhoutuu. Perinteisesti kemiallisia rikkakasvien torjunta-aineita on käytetty rikkakasvien poistamiseen laajamittaisessa kiinalaisten yrttien viljelyssä. Vaikka kemialliset rikkakasvien torjunta-aineet vaikuttavat rikkakasvien kasvuun ja kehitykseen, niillä on myös enemmän tai vähemmän haitallisia vaikutuksia itse kiinalaisiin yrtteihin, mikä vaikuttaa lopulta kiinalaisten yrttien satoon, laatuun ja kliiniseen tehokkuuteen. Lisäksi suurten rikkakasvien torjunta-ainemäärien pitkäaikainen käyttö voi aiheuttaa rikkakasvien vastustuskyvyn kehittymistä, mikä vaikeuttaa myöhempää rikkakasvien torjuntaa. Kemosensitisaatiolla tarkoitetaan kasvien, bakteerien, sienten ja levien sekundaaristen aineenvaihduntatuotteiden hyödyllisiä ja haitallisia vaikutuksia maatalouden ja luonnon ekosysteemien eliöiden kasvuun ja kehitykseen, joita kutsutaan kemosensitisoiduiksi aineiksi. Kemosherkkien aineiden käyttö kasviperäisinä rikkakasvien torjunta-aineina on tulossa kuumaksi tutkimusaiheeksi, koska niillä ei ole jäännös- tai myrkyllisiä vaikutuksia.
Mugwort on Artemisia argyi Levlin kuivattu lehti. et Vant. Asteraceae-perheestä, joka lämmittää kuukautiskiertoa ja pysäyttää verenvuotoa, hajottaa kylmää ja lievittää kipua; sitä käytetään ulkoisesti poistamaan kosteutta ja lievittämään kutinaa. Jo muinaisissa kiinalaisissa runollisissa kirjoituksissa kirjattiin, että moksan lehtiä käytettiin tulen sytyttämiseen, ja Kiinan ensimmäinen lääketieteellinen kirja, Keltaisen keisarin sisätautien klassikko, kirjasi moksanlehtien käytön moksibustioterapiaan. Nykyaikainen farmakologia on osoittanut, että rypäleen lehdillä on erilaisia farmakologisia vaikutuksia, kuten antibakteerisia, viruksia estäviä, hemostaattisia, kasvaimia estäviä, hepatosuojaavia ja kolereettisia, antioksidantteja, yskää hillitseviä, kipua ja tulehdusta ehkäiseviä, hypoglykeemisiä ja immunomoduloivia vaikutuksia. Sen pääasiallisia ominaisuuksia ovat fenolihapot, flavonoidit ja farmakologiset komponentit. Työryhmä havaitsi kuitenkin kentällä, että rypäleillä on voimakasta kilpailua ekologisista markkinaraoista ja se on hallitseva yhteisö, jossa on vähän ympäröiviä rikkaruohoja ja vähäinen biologinen monimuotoisuus, mikä viittaa siihen, että rypäleen aistinvarainen biologinen ja ekologinen vaikutus voi olla voimakkaampi. Samaan aikaan aikaisemmassa kiinalaisten yrttien ekologista istutusta koskevassa kokeessa yrttijauhe suunniteltiin käytettäväksi krysanteemin, echinacean ja atractylodien lannoitteena, ja sattumalta todettiin, että keski- ja korkeamyrskyjauhekäsittelyillä oli merkittävä estovaikutus rikkaruohoihin. lajit, lukumäärä ja biomassa krysanteemin, echinacean ja atractylodes-aloilla verrattuna nollakokeeseen. Tulokset viittaavat siihen, että rypäleen lehdillä voi olla merkittäviä rikkakasvien torjunta-aineita ja potentiaalia kehittyä kasviperäiseksi rikkakasvien torjunta-aineeksi, joten sen rikkakasvien torjuntavaikutuksia arvioitiin systemaattisesti ja tutkittiin aineellista perustaa ja vaikutusmekanismia.
Ensimmäistä kertaa tutkimusryhmä havaitsi, että rypäleen lehtien vesiuutteilla oli voimakas estovaikutus yksisirkkaisia rikkakasveja Setaria viridis ja Echinochloa crusgalli sekä kaksisirkkaisia rikkakasveja Portulaca oleracea ja Amaranthus retroflexus vastaan. Käyttämällä herbisidistä aktiivisuutta ohjeena ja yhdistettynä LC-MS:ään kohdennetun erottelun suorittamiseen, fenolihappoyhdiste isoklorogeenihappo A havaittiin pääasialliseksi kemosensitiivisesti aktiiviseksi aineeksi rypälematossa ja havaittiin rypäleen kasvumaassa, mikä viittaa voi estää rikkakasvien kasvua vapauttamalla isoklorogeenihappoa A ympäristöön. Samanaikaisesti isoklorogeenisen A:n rikkakasveja estävän vaikutuksen laaja kirjo vahvistettiin rikkakasvien kasvun estymisellä kuudessa eri perheessä, mikä viittaa siihen, että isoklorogeenista A:ta voidaan käyttää vihreänä rikkakasvien torjunta-aineena ja se voi myös tarjota ajattelemisen aihetta ja inspiraatiota uusille. rikkakasvien torjunta-aineet pioneeriyhdisteenä.
Kuva 1 Aktiivisuusohjattu kemosensitiivisten vaikuttavien aineiden eristys rypäleen lehtien vesiuutteista
Kuva 2 Isoklorogeenihapon A laajakirjoisen herbisidisen aktiivisuuden arviointi
Fysiologinen analyysi osoitti, että isoklorogeenihappo A -käsittely aiheutti rikkakasvien lehtien rypistymistä, kellastumista ja kuolemista. Valomikroskopia ja transmissioelektronimikroskooppi paljastivat, että isoklorogeenihappo A aiheutti lehtien orvaskeden solujen kutistumista, suurentuneita lehtisuonten verisuonten tuppisoluja ja vähentynyt sisäinen klorofylli; solukalvo liukenee ja irtoaa soluseinästä ja organellit hajosivat.
Tutkimusryhmä käytti RNA-seq:ää selvittämään rikkakasvien transkriptitasojen muutoksia isoklorogeenihappo A -käsittelyn jälkeen. 716 geeniä ilmentyi differentiaalisesti, joista 439 oli ylös- ja 277 alas-säädeltyjä. "KEGG-rikastusanalyysi paljasti, että "diterpenoidibiosynteesi" -reitin esto on tärkeä vaikutusmekanismi isoklorogeenihapon A herbisidiselle aktiivisuudelle, joka estää pääasiassa rikkakasvien gibberelliinejä ja kasviplanktonia. Tämä varmistettiin RT-qPCR- ja gibberelliinipitoisuuksien mittauksilla.
