全 文 ：第 11卷 第 2期
2 0 0 3年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
vO1．11 NO．2
April， 2003
阿魏酸与肉桂酸对杉木化感作用的生物评价 *
曹光球 林思祖 杜 玲 林桂莲 刘 雁
(福建农林 大学林学 院 南平 353001)
摘 要 通过绿豆、大豆、黄瓜、空心菜及玉米等种子发芽的生物评价，分析研究阿魏酸和肉桂酸对杉木化感作用结果表
明，阿魏酸对 5种蔬菜种子作用表现为高浓度抑制葫发和生长，随浓度 的降低其 抑制作用逐渐减 弱。 肉桂酸除对空心菜
发芽表现为高浓度促进生长外，对其余种子作用表现为高浓度抑制萌发和生长，随浓度的降低其抑制作用逐渐减弱。
关键词 阿魏酸 肉桂酸 蔬菜种子 生物评价 化感作用
The bioassay of ferulic acid and cinnamic acid allelopathic to Chinese fir．CAO Guang—Qiu，LIN Si—Zu，DU Ling，LIN
Gui—Lian，LIU Yan(Colege of Forestry，Fujian Agriculture and Forestry University，Nanping 353001)，CJEA，2003，
11(2)：8～10
Abstract By bioassay of germination of Phaseolus aureus，Glycine ma．17，Cucumis sativas，Brasica oleracea and Zea
mays，the allelopathic of Ferulic acid and Cinnamic acid to Chinese—fir is analyzed．The results show that the high concen—
tration of Ferulic acid inhibits the germ ination of the above vegetable seeds，while with the concentrations decreasing，the
inhibited effects get weak．The high concentration of Cinnamic acid inhibits the effects on germ ination of Phaseolus au—
reus，Glycine ma．17，Cucumis sativas and Zea mays seeds，while with its concentrations decreasing，the inhibited effects
get weak also．However，the high concentration of Cinnamic acid shows a positive effect to Brassica oleracea．
Key words Ferulic acid，Cinnamic acid，Vegetable seed，Bioassay，Alelopathy
杉木[Cunni nmia lanceolata(Lamb．)Hook]连栽引起不 良后果 ，如 自毒作 用、林地水土流失、生态环
境恶化以及地力衰退等现象已引起生态学界、林学界专家的普遍关注 。阿魏酸(Ferulic acid)、肉桂酸
(Cinnamic acid)和香草醛同属化感物质中酚类 及其衍生物类 ，阿魏酸和 肉桂酸对杉木化感作用 的研究结果
表明它们明显抑制杉木种子发芽及芽的生长 ，目前阿魏酸和 肉桂酸对杉木化感作用的生物评价 尚未见报
道。生物评价在检测生物体潜在的化感作用及化感物质活性 中得到广泛应用 ，而种子发芽试 验在众多生物
评价因子 中应用最广泛 。本试验采用绿豆 、大豆、黄瓜 、空心菜和玉米种子为材料 ，研究分析 了阿魏酸和 肉
桂酸对杉木化感作用的生物评价，为揭示酚类化感物质阿魏酸和肉桂酸对杉木化感作用提供理论依据。
1 试验材料与方法
阿魏酸和 肉桂酸分别采用上海试剂一厂和上海双喜香料助剂厂生产产品 ，乙醇为分析纯 ，供试受体材料
是从种子站购买的优 良蔬菜种子。称取 阿魏酸和 肉桂酸各 0．08g分别溶于 10mL乙醇 中，用蒸馏水分别配
制成浓度为 80mg／kg的待用母 液 ，并用蒸馏水分别稀释成 40mg／kg和 20mg／kg溶液 ，配制各浓度试验添加
液及 乙醇 对 照 液 时 ，其 乙 醇浓 度均 为 1万 mg／kg。整个 发 芽 试 验 在人 工 气 候 箱 中进 行 ，温 度 控 制 在
27℃(±2℃)，湿度控制在 60％(±2％)，发芽前进行人工气候箱 、发芽皿及种子消毒 ，并将消毒后种子清洗 ，
小粒种子如杉木 、空心菜 、黄瓜及绿豆种子每处理置放 100粒 ，大粒种子如玉米、大豆各 50粒 ，每处理 3个重
复，对照用蒸馏水(CK )、乙醇(CKⅡ)，安置发芽的当天为第 1天，第 2天观察统计，把发芽粒提出并按记录
表逐次登记，第 5天统计其发芽粒数，并测定各指标。将发芽试验所得数据进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2．1 阿魏酸与肉桂酸对绿豆、大豆种子发芽的影响
由表 1可知 ，不同浓 度阿魏酸和 肉桂酸对绿豆种子发芽有不同程度的影响 ，与 CK 和 CKⅡ相 比，随阿魏
*福建省自然科学基金项目(130010020)和国家自然科学基金项目(3880649)共同资助
收稿 日期 ：2002—03—30 改 回 日期 ：2002—04—30
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第 2期 曹光球等：阿魏酸与肉桂酸对杉木化感作用的生物评价 9
酸和肉桂酸浓度升高 ，其对绿豆种子发芽及
芽的生 长抑制 作用逐 渐增 强。阿魏酸 和 肉
桂酸 80mg／kg处理发芽率分别 比 20mg／kg
处理减少 31．08％和 1．33％，根长 分别减少
69．64％和55．32％，鲜物 质量 减 少 34．49％
和 16．77％，干 物 质 量 则 减 少 54．44％ 和
37．46％。方 差分 析 和多 重 比较结 果表 明，
同一处理 间阿魏 酸不 同浓 度各 检测指标 差
异达显著水平 ，肉桂酸处理除发芽率未达显
著差异外 ，其余各指标不 同浓度间达显著 差
异 ，不 同处理 间阿魏 酸 、肉桂酸80mg／kg和
表 1 不同浓度阿魏酸、肉桂酸对绿豆种子发芽的影响
Tab．1 Efect of Ferulic acid and Cinnamic acid under diferent
concentrations on germination of Phaseolus aureus
表 2 不同浓度 阿魏 酸、肉桂 酸对大豆种子发 芽的影 响
Tab．2 Effect of Ferulic acid and Cinnamic acid under diferent
concentrations on germ ination of Glycine max
处理大豆种子发芽各指标差异达显著水平 ，
肉桂酸 80mg／kg与 20mg／kg处理 大豆种 子
发芽各指标均达显著差异 ，不 同处理间除阿
魏酸 20mg／kg处理发芽率与对照组未达显
著差异外 ，其余 阿魏 酸 、肉桂 酸各 浓度处 理
检测指标与对照组达显著差异 。
2．2 阿魏酸与肉桂酸对黄瓜、空心菜种子发
芽的影响
由表 3可知 ，不 同浓度阿魏酸 、肉桂酸对
黄瓜种子发芽各指标与对照组相比，高浓度
肉桂酸和阿魏酸表现为较强抑制作用 ，随浓
40mg／kg处理各检测指标与对照组相 比差异
达显著水平。由表 2可知 ，不 同浓度阿魏酸 、
肉桂酸对大豆发芽 、生长及生物量与 CK 和
CK 相 比，高浓度时 肉桂 酸和阿魏 酸均表现
为较强抑制作用 ，随浓 度的下降其 抑制作 用
逐 渐减弱 。阿魏 酸和 肉桂酸 80mg／kg处 理
发芽率分别 比 20mg／kg处理减少 37．10％和
14．49％，胚根长减少 35．48％和 62．16％，鲜
物质量 减少40．63％和21．31％，干物质量则
减少43．04％和 50．00％。方 差分 析和 多重
比较结果表明，同一处理间阿魏酸不同浓度
表 3 不 同浓度 阿魏酸、肉桂酸对黄瓜 种子发芽的影 响
Tab．3 Effect of Ferulic acid and Cinnamic acid under diferent
concentrations on germ ination of Cucumis sativas
处 理 处理浓度／mg·kg- ． 检测指标 Bioma~index
Treatments Concentration 发芽率／％ ~K／cm 鲜物质l／g 干物质l／g
Germination rate Root length Fresh weight Dry weight
60
46
42
55
53
36
77
69
0．75
0．67
0．54
0．43
0．40
0．38
3．26
0．97
2．18
2．02
1．80
2．52
2．15
1．87
5．57
2．55
0．95
0．89
0．60
0．76
0．59
0．58
1．25
1．02
表 4 不 同浓度 阿魏酸、肉桂酸对 空心 菜种子发芽 的影响
Tab．4 Effect of Ferulic acid and Cinnamic acid under different
concentrations on germ ination of Brasica oleracea
度的下降其抑制作用逐渐减弱。阿魏酸和
肉桂酸 80mg／kg处理发芽率分别 比 20mg／kg
处理 减少 42．86％和 52．78％，胚 根长减 少
38．89％和 13．16％，鲜物质量 减少 21．11％
和 34．76％，干 物 质 量 则 减 少 58．33％ 和
31．03％。方 差分 析 和多重 比较结果 表 明 ，
同一处理 间阿魏 酸不 同浓 度处 理黄瓜 种子
发芽各指标达显著差异 ，肉桂酸 80mg／kg与
20mg／kg处理达显著差异 ，不 同处 理间经 肉
桂酸 、阿魏酸 80mg／kg和 40mg／kg处理各检
测指标 与对照组 均达 显著 差异。 由表 4可
知，不同浓度阿魏酸、肉桂酸对空心菜种子发芽有不同程度的影响，与对照组相比，高浓度时阿魏酸表现为较
强抑制作用 ，随浓 度下降其抑制作用逐渐减弱 ，甚至转化为促进作用；肉桂酸则表现为随浓度升高 ，其总体促
加 ∞ 加 ∞ 一∞
酸 水 醇
魏 桂 馏
阿 肉 蒸 乙
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10 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l1卷
进作用增强。阿魏酸 80mg／kg处理发芽率比20mg／kg处理减少 31．25％，胚根长减少 4．35％，鲜物质量减
少 l9．62％，干物质 量则 减少 24．34％。方差 分析 和多 重 比较结 果表 明 ，同一 处理 间 阿魏 酸 80mg／kg与
20mg／kg处理各检测指标达显著差异 ，不同处理 间阿魏酸 80mg／kg和 40mg／kg处理各检测指标差 异与对 照
组达显著水平。
2．3 阿魏酸与肉桂酸对玉米种子发芽的影响
由表5可知 ，不同浓度阿魏酸 、肉桂酸对玉米种子发芽有不同程度的影响 ，与对照组相 比，高浓度肉桂酸
表5 不同浓度阿魏酸、肉桂酸对玉米种子发芽的影响 和阿魏酸表现为抑制作用 ，随浓度
Tab．5 Effect of Ferulic acid and Cinnamic acid under different
concentrations on germination of Zea mays
的下降其抑制作用逐渐 减弱 ，低浓
度时 甚至 转化 为促 进作 用。阿 魏
酸和肉桂酸 80mg／kg处理发芽率
分别 比 20mg／kg处理减少 35．71％
和 l7．24％，根 长 减 少 53．33％和
69．23％，芽 长 减 少 21．28％ 和
69．23％，鲜 物 质 量 减 少 48．90％
和 8．64％，干 物 质 量 则 减 少
l8．42％和 5．64％。方差分析和 多
重比较结果表 明 ，同一处理 间阿魏
酸 、肉桂酸 80mg／kg处 理玉 米种 子发 芽各指 标与 20mg／kg处 理达 显著差 异 ，不 同处理 间 肉桂 酸 、阿魏 酸
80mg／kg和 40mg／kg处理各检测指标与对照组差异显著。
3 小 结与讨 论
化感酚类物质阿魏酸和肉桂酸对杉木化感作用 的生物评价表明，阿魏酸和肉桂酸对绿豆 、玉米、大豆 、黄
瓜及空心菜种子发芽有不同程度的影响，除肉桂酸对空心菜的发芽表现为高浓度促进生长外，阿魏酸和肉桂
酸对其余种子作用均表现为高浓度抑制生长，随浓度的降低其抑制作用逐渐减弱，这与阿魏酸和肉桂酸对杉
木种子的发芽效应有类似规律 。Rice E．L．将化感物质对种子萌发 和胚根生长的影响概括 为影响激素的
合成和利用，改变细胞分裂、伸长亚显微结构，影响膜的透性，影响蛋白质的合成 。作为化感物质阿魏酸
和肉桂酸也可能具有类似作用，从而对上述蔬菜种子产生毒害，阻碍细胞分裂，抑制种子的萌发与生长。化
感物质的毒害作用存在浓度的阈值问题，当化感物质达到一定浓度后才对受体植物产生毒害作用 ’“]。
本研究阿魏酸和肉桂酸在高浓度时其抑制作用较强，而低浓度时抑制作用较弱甚至表现为促进作用，这进一
步证实阿魏酸和肉桂酸对杉木存在抑制性化感作用。
参 考 文 献
1 盛炜彤主编．人工林地力衰退研究．北京：中国科学技术出版社 ，1992．243～250
2 林思祖，黄世国，曹光球等．杉木自毒作用的研究．应用生态学报，1999，10(6)：661～664
3 黄志群 ，廖利平，汪思龙等．杉木根桩和周围土壤酚含量的变化及其化感效应．应用生态学报 ，2000，1l(2)：190～192
4 马越强，廖利平，杨跃军等．香草醛对杉木幼苗生长的影响．应用生态学报，1998，9(2)：128～132
5 曹光球，林思祖，黄世国．阿魏酸和肉桂酸对杉木种子发芽的效应．植物资源与环境学报，2001，10(2)：63～64
6 刘 雁，林思祖，曹光球等．杉木及其伴生树种化感物质的分离与生物测定 福建林学院学报，2001，21(3)：268～271
7 尤华明，林思祖，黄志群等．几个常见植物种水浸液对杉木叶绿体的影响．福建林学院学报，1998，18(4)：310～314
8 黄志群，林思祖，曹光球．毛竹、苦槠水浸液对杉木种子发芽的效应．福建林学院学报，1999，19(3)：249～252
9 Gerald R．L Bioassays in the study of allelopathy．J．Chem．Eco．，1984 133～ 145
10 Rice E．L．Allelopathy．New York：Academic Press，1984．1～50
1 1 Molish H．Der．Einflus ciner pflanze auf die-andere allelopathie Fisher．Jena．．1937 13～20
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