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Influence ofosmotic potential on allelopathy bioassay

化感作用研究中渗透势对生物测定结果的影响



全 文 :第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agricuhure
VO1.11 NO.3
July, 2003
化感作用研究中渗透势对生物测定结果的影响
邵 华 彭少麟“ 张 弛 向言词 南 蓬
(中 国科 学 院华 南 植物 研 究所 广 州 510650)
摘 要 在不 同渗透势的甘露醇溶液培养条件下研 究了厚壳桂等对萝 、黄瓜和 白菜化感作用 的影响试验结果表
明,随渗透势 的升高 ,萝 幼苗根长和苗高逐渐降低 ,黄瓜幼苗受抑更明显,而白菜影响极小 ,未达 显著水平。对厚
壳桂、锥木和藜蒴的生化他感作用研究中分别 以蒸馏水和相 同渗透 势的甘露醇溶液为对照,其结果化感作用程度
普遍 降低,有些还发生质变(化感作用在 显著与不显著间转换),故化感 生物测定分析 中应注意渗透 势的影响,以保
证 结果 正 确性 。
关键 词 化感 作 用 渗透 势 生物 测定 准 确性
Influence ofosmotic potential on allelopathy bioassay.SHAO Hua,PENG Shao—Lin,ZHANG Chi,XIANG Yan—Ci,NAN
Peng(South China Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510650),CJEA,2003,11(3):36~37
Abstract The influence of osmotic effects of aqueous plant extract and mannitol solutions on the results of allelopathy bio—
assay was investigated for three crops including radish,cucumber and Chinese cabbage.The results show that with the ele—
vation of osmotic potential,the root length and seedling height of radish and cucumber decrease gradualy,while the influ—
ence on the growth of Chinese cabbage is not obvious.The results differ when data from deionised water and mannitol solu—
tions with the same osmotic potential are used respectively during the investigation of three main dominant species such as
Cryptocarya chinensis,Castanopsis chinesis and Castanopsis fissa.It is found that alelopathic effects are substantialy
overestimated when osmotic effects are not taken into account It is concluded that bioassays using aqueous plant extract
are more realistic when osmoticaly adjusted control values are used.
Key words Alelopathy,Osmotic potential,Biology mensuration,Veracity
本试验研究了不同渗透势对化感作用生物测定结果的影响,为化感作用研究中生物测定准确性提供依据。
1 试验材料与方法
生物测定采用国内外化感研究中常用的敏感作物萝 卜、黄瓜和白菜,渗透势的调节物质采用甘露醇(因甘
露醇对植物种子发芽和幼苗生长不具备活性刺激作用) 。试验采集广东省中部鼎湖山自然保护区主要优势
树种厚壳桂、锥木和藜蒴 3种树冠外围成熟的新鲜枝叶,自然风干后备用,溶液的渗透势用 Wescor公司生产的
HR一33T露点微伏计测定。分别用容量瓶精确配制 8g/kg、16g/kg、24g/kg和 32 不同浓度甘露醇溶液 ,其对
应渗透势依次为11.0kPa、22.0kPa、32.9kPa和 43.9kPa。在直径 9cm的培养皿中铺 2层滤纸,分别加入各浓度
的甘露醇溶液 5mL。取均匀萝 卜、黄瓜和白菜种子用 5g/kg升汞溶液消毒 5rain后,每培养皿置放 10粒,于 25℃
恒温培养间遮光培养 ,2~3d后测定其根长和苗高,3个重复,结果用 t测验检验差异显著性 J。将厚壳桂、锥木
和藜蒴叶片粉碎后加蒸馏水浸泡 24h,用滤纸过滤后加蒸馏水配置成(干物质量)0.05g/mL的溶液,用 2mol/L的
NaOH和 HNO,调节至 pH值为中性 ,其渗透势厚壳桂溶液为 13.9kPa,锥木溶液为 12.5kPa,藜蒴溶液为
17.3kPa。用甘露醇配制相 同渗透势的溶液(±0.5kPa)作对照工(CK ),同时以去离子水(kPa=0.0)作对照Ⅱ
(crq)。用上述溶液以培养皿进行萝 卜、黄瓜和白菜发芽实验,具体操作步骤同上。
2 结果与分析

不同渗透势甘露醇溶液对受体植物幼苗的影响 ,与去离子水对照(CK )相比,不同渗透势甘露醇溶液
*国家 自然科学基金重大项 目(39899370)、广东省 自然科学基金项 目(980952)、中国科学院知识创新工程重大项 目(KZ95卜B1—110)、广东
省团队项 目、中国科学院鹤 山站开放基金项 目和中国科学院生物特别支持项目(STZ-0l_36)共同资助
**通讯作者
收稿 日期 :2002—05—29 改 回 日期 :2002-07-02
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第 3期 邵 华等 :化感 作用 研 究 中渗 透势 对生 物测 定 结果 的影 响 37
对各种受体植物的生长均有不同
程度抑制作 用,且 随渗透势的增
加而对根长和苗高的抑制作用逐 。”
渐加剧 。其 中 8g/kg和 16g/kg浓 4 o
度甘露醇 溶液 对 萝 b幼苗 根长 的 一 ,
生长无 显著影响 ,当浓度 达24g/kg
以 上 时 其 影 响 达 显 著 水 平 ,但 ⋯
8g/kg浓 度 甘 露 醇 溶 液 已严 重 影
5 O
4 O
3·o
嚣2 o
l O
0.0
0 l0 20 30 40 5O 0 10 20 30 40 50
甘露醇溶液渗透辨/kPa 甘露醇溶液渗透势/kPa
响萝 b幼苗的苗高。渗透势对黄 图1甘露醇溶液渗透势对受体幼苗根长的影响 图2甘露醇溶液渗透势对受体幼苗苗离的影响
瓜 幼苗 的 生长 影 响最 明显 ,8g/kg Fig 1 Influence of mannito1 solutions Fig
. 2 Influence of mannito1 so1utions
浓 度低渗 透势 均使 其根 长 和苗 高 o th oot length o th dli g height
显著受抑 ,浓度为 24g/kg时其根长和苗高仅为去离子水培养(CKⅡ)下的 1/2值。与此相反渗透势对 白菜幼
苗生长 的影 响则很 小 ,4种浓度对 根长和苗高 的影响均未达显著水 平 (见 图 1和 图 2)。化感 作用生物测 定结
表 1 3种树种叶片水浸液对萝 l、、黄瓜与白菜幼苗生长的影响 果的统 计 分 析 ,不 同 的 对 照
Tab.1 Influence of leaf extract on the seedling growth of radish,cucumber and Chinese cabbage 体系获得结 果不同,用蒸馏
水配制 的 3种树种 叶片水 浸
液 的 化 感 作 用 检 测 结 果 显
示 ,3种 树 种 叶 片 提 取 液对
萝 b、黄瓜 和 白菜 生 长 均 有
较 明显 抑 制 作 用 ,其 中对 萝
b幼苗根 长和苗 高抑制 作用
均达 极 显 著 或 显 著 水 平 ,而
表示与对照进行f测验在5%水平差异显著性;CK 指渗透势相同的甘露醇溶液; 表示与 对黄瓜根长和苗高也均有明
对照进行f测验在1%水平差异显著性。 显 抑制生 长作用 。对 白菜根
长均有极显著抑制作用 ,但对苗高的抑制作用仅藜蒴叶片提取液达极显著作用 ,而锥木叶片提取液未表现出
抑制其苗 高作用 ,反而有促进作 用 ,且 达极 显著水平 。3种树种 叶片提 取液 中藜 蒴抑 制作用 最 明显 ,对 萝 b、
黄瓜和白菜幼苗生长的综合抑制率分别达 85%、68%和 80%。与用相同渗透势的甘露醇溶液培养结果(对
照 I)相 比 3种树种 叶片提 取液抑制作 用均 有不 同程 度降低 ,其 中锥木 对 白菜 幼苗 苗 高的促 进作 用 相应 提
高 ,有些甚 至发生质 的变化 ,而对 萝 b苗高的抑制作用 由显 著变为 不显著 ,对 黄瓜苗 高 的抑制作 用 由不显 著
变 为显著 。藜蒴对 3种蔬菜 的抑 制作用 明显 ,对黄瓜幼苗 苗高的抑制作用 由极 显著性变为不 显著 (见 表 1)。
3 小 结 与讨 论
生物测定实验渗透势常用的调节物质 NaC1由于单盐毒害而引起的抑制作用易被视为化感物质的抑制
作 用 ,其弊端 明显 。而聚乙二醇 (PEG)被认 为对植 物种子及幼苗 的影 响较小 。本实 验数据分析结 果表 明 ,多
数情况下 由于植物浸提液的渗透势不致过高,其渗透势尚不会严重影响实验结果 ,但渗透势的作用不容忽
视 ,它不但影 响生物测定结果 中化感作 用的抑制或促 进作用 程度 ,且 可能改变 结果 的性 质 ,如 以蒸 馏水 为对
照体系时有化感作用 ,但若调整渗透势后可能使化感作用消失,不能达显著水平。故进行生物测定实验时一
定要充分考虑渗透势的影响 ,以排除非化感物质作用带来的检测误差。
参 考 文 献
1 Quayyum H.A.,Mallik A.U.,Lee P.F Alelopathic potential of aquatic plants associated with wild rice(Zizania palustris):I.Bioassay
with plant and lake sediment samples.J of Chem Eco1.,1999,25(1):209~220
2 Putnam A.R.,Tang C.S.The Science of Allelopathy.W iley and Sons.Inc.,1986
3 W ardle D.A.,Nicholson K.S.,Ahmed M Comparison of osmotic and allelopathic effects of grass leaf extracts on gras seed germination and
radicle elongation Plant and So il,1992,140:315~ 319
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