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外来入侵植物大狼把草提取物的化感潜力



全 文 :第33卷第2期 扬州大学学报(农业与生命科学版) Vol.33No.2
2012年6月 Journal of Yangzhou University(Agricultural and Life Science Edition) Jun.2012
外来入侵植物大狼把草提取物的化感潜力
闫小红,曾建军,周 兵*,王 宁,项欢欢,康媛媛
(井冈山大学 生命科学学院,江西 吉安343009)
摘 要:通过室内观察外来入侵植物大狼把草提取物对黄花草木樨、北美车前、胜红蓟和鸡眼草4种植物种子萌发和幼
苗生长的影响,研究大狼把草提取物的化感活性。结果表明:大狼把草250~4 000μg·mL
-1的乙醇提取物对北美车
前、胜红蓟和500~4 000μg·mL
-1的水提取物对胜红蓟种子萌发有显著抑制作用,相应的最大抑制率分别为60.80%、
48.08%和63.64%。250~1 000μg·mL
-1的乙醇提取物和250~2 000μg·mL
-1的水提取物对黄花草木樨幼苗根长
以及250~500μg·mL
-1的乙醇提取物和250~2 000μg·mL
-1的水提取物对黄花草木樨幼苗苗高有显著促进作用,相
应的最大促进率分别为32.99%、54.45%、11.55%和18.12%,而4 000μg·mL
-1的乙醇提取物对其幼苗根长有显著
抑制作用,相应的抑制率为22.32%。1 000~4 000μg·mL
-1的水提取物和2 000~4 000μg·mL
-1的乙醇提取物对北
美车前幼苗根长以及4 000μg·mL
-1的乙醇提取物对其幼苗苗高有显著抑制作用,相应的最大抑制率分别为19.96%、
33.10%和23.15%。250~4 000μg·mL
-1的水提取物和1 000~4 000μg·mL
-1的乙醇提取物对胜红蓟幼苗根长以及
2 000~4 000μg·mL
-1的乙醇提取物和水提取物对其幼苗苗高均有显著抑制作用,相应的最大抑制率分别为60.92%、
40.80%、11.31%和11.65%。250~2 000μg·mL
-1的乙醇提取物对鸡眼草幼苗根长和苗高以及1 000μg·mL
-1的乙醇提取物
对其幼苗干重有显著促进作用,相应的最大促进率分别为34.96%、18.93%和20.89%,1 000~4 000μg·mL
-1的水提取物对
其幼苗根长以及2 000~4 000μg·mL
-1的水提取物对其幼苗苗高和干重有显著抑制作用,相应的最大抑制率分别为
28.11%、12.40%和27.29%。
关键词:大狼把草;提取物;化感活性;种子萌发;幼苗生长
中图分类号:Q 948;S 45    文献标志码:A    文章编号:1671 4652(2012)02 0088 07
Alelopathic potential of the extracts from alien invasive plant Bidens frondosa
YAN Xiao-hong,ZENG Jian-jun,ZHOU Bing,WANG Ning,XIANG Huan-huan,KANG Yuan-yuan
(Sch of Life Sci,Jinggangshan Univ,Jinggangshan 343009,China)
ABSTRACT:Alelopathic activities of Bidens frondosa were studied by investigating the effects of its extracts on seed
germination and seedling growth of Melilotus officinalis,Plantago virginica,Ageratum conyzoides and Kummerowia
striata by bioassay in laboratory.The results showed that,250-4 000μg·mL
-1 ethanol extracts significantly inhibited
seed germination rates of P.virginica and A.conyzoides,the same as 500-4 000μg·mL
-1 aqueous extracts for A.
conyzoides,the highest inhibition rates were 60.80%,48.08%and 63.64%respectively.250-1000μg·mL
-1 ethanol
extracts and 250-2000μg·mL
-1 aqueous extracts had significant promotion on seedling root length of M.officinalis,
the same as 250-500μg·mL
-1 ethanol extracts and 250-2 000μg·mL
-1 aqueous extracts on its seedling height,the
highest promotion rates were 32.99%,54.45%,11.55%and 18.12%respectively,but 4000μg·mL
-1 ethanol extracts
significantly inhibited its seedling root length,with the inhibition rate of 22.32%.1 000-4 000μg·mL
-1 aqueous ex-
tracts and 2 000-4 000μg·mL
-1 ethanol extracts showed significant inhibition on seedling root length of P.virginica,
the same as 4000μg·mL
-1 ethanol extracts on its seedling height,the highest inhibition rates were 19.96%,33.10%
and 23.15%respectively.250-4000μg·mL
-1 aqueous extracts and 1 000-4 000μg·mL
-1 ethanol extracts showed
significant inhibition on seedling root length of A.conyzoides,the same as 2 000-4 000μg·mL
-1 ethanol and aqueous
extracts on its seedling height,the highest inhibition rates were 60.92%,40.80%,11.31%and 11.65%respectively.
250-2 000μg·mL
-1 ethanol extracts significantly promoted the seedling root length and height of K.striata,the same
as 1 000μg·mL
-1 ethanol extracts on its seedling dry weight per plant,the highest promotion rates were 34.96%,
收稿日期:2011 10 28
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30860054);江西省教育厅科技计划项目(GJJ09592、GJJ10689);井冈山大学博士科研启动
项目(JZB11028)
作者简介:闫小红(1977- ),女,内蒙古赤峰人,井岗山大学实验师、硕士,主要从事植物生理生态学方面的研究。
* 联系作者,E-mail:zhoubing113@126.com
18.93%and 20.89%respectively,but 1 000-4 000μg·mL
-1 aqueous extracts siginificantly inhibited its seedling root
length,the same as 2 000-4 000μg·mL
-1 aqueous extracts on its seedling height and dry weight per plant,the highest
inhibition rates were 28.11%,12.40%and 27.29%respectively.
KEY WORDS:Bidens frondosa;extract;alelopathic activity;seed germination;seedling growth
大狼把草(Bidens frondosa)别名接力草、外国脱力草、鬼叉等,为菊科(Compositae)鬼针属(Bidens
sp.)1年生草本植物,原产北美洲,最初为无意引入,现主要分布于我国安徽、江苏、浙江、江西、辽宁等
地,在荒地、路边、沟边,低洼的水湿处都有分布,同时在稻田缺水条件下,常侵入田中,大量发生,造成危
害,有扩散至全国水稻产区的趋势[1]。早在20世纪70年代,研究人员对大狼把草中多糖类[2]、香豆素
类和黄酮类[3-6]化学成分进行了分离鉴定和活性测定。此后,利用 HPLC技术对大狼把草植株中酚类
和黄酮类[7-8]成分含量进行了分析测定。赵健等[9]研究发现大狼把草具有很好的止泻作用,而Pozhar-
itskaya等[10]研究发现大狼把草地上部水浸出液具有良好的抗炎作用,Marusk等[8]研究表明其酚类和
黄酮类物质具有较好的抗氧化功能。也有研究发现,大狼把草幼苗对有机污染物三氯生[11]和重金属
镉、铅、锰、锌[12]具有较好的吸附能力。可见目前研究主要集中在大狼把草的化学成分、药用功能、生物
活性及对重金属等污染物的吸附方面。
在大狼把草入侵生态学研究方面,Brandel[13]研究表明大狼把草果序中心部位和外围部分的瘦果
形态存在差异,2种形态的瘦果在休眠和萌发特性方面也存在差异,中心部位瘦果的形态更有利于动
物的携带传播,而较深的休眠和缓慢的萌发特性有利于其避开在新的不利环境条件下的萌发危险,而外
围瘦果较浅的休眠和快速的萌发特性有利于其在母株附近区域的繁殖。同时,在大狼把草上发现的
9种取食昆虫中,只有中赫夜蛾(Hadjina chinensis)为鬼针属专化型取食昆虫[14]。这些研究从繁殖、种
子传播及天敌的角度揭示了大狼把草的入侵机制。化感作用是入侵植物入侵扩散的重要武器之一,是
入侵生态学的重要研究内容[15-17],而有关大狼把草的化感作用及其在入侵过程中的作用和影响程度,
目前尚缺乏深入研究。本研究以大狼把草群落常见植物黄花草木樨(Melilotus officinalis L.)、北美
车前(Plantago virginica L.)、胜红蓟(Ageratum conyzoides L.)和鸡眼草(Kummerowia striata L.)
为受试材料,通过观察大狼把草提取物对4种植物种子萌发和幼苗生长的影响,以期揭示大狼把草对入
侵地植物的化感作用,为阐明其入侵机制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
大狼把草于2010年10月从井冈山大学校园荒地采集。黄花草木樨、北美车前、胜红蓟、鸡眼草种
子采自野外,置于4℃冰箱中保存。
1.2 试验方法
1)提取物制备和不同浓度溶液配制:将采回的大狼把草植株清洗干净,置于室内通风处自然晾
干,剪成长2cm左右小段,再用粉碎机粉碎成粉末。取植株粉末2.5kg,用95%乙醇超声波振荡浸提,
重复3次,每次6h,收集浸提液,过滤除去残渣,减压浓缩回收乙醇得棕色膏状物(醇提物),浸提后植
物材料再用水浸提,操作方法同乙醇提取,最终同样得棕色膏状物(水提物)。称取适量的醇提物和水提
物,用水配制成4 000、2 000、1 000、500、250μg·mL
-1浓度的提取物溶液(超声波助溶),备用。
2)不同浓度提取物对4种植物种子萌发的生物测定:采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验,供试
的黄花草木樨等4种植物种子先用0.5% KMnO4 溶液消毒10min,选50粒籽粒饱满、大小均一的种
子置于铺有两层滤纸直径12cm的培养皿中,每处理重复4次,每重复1皿,每皿加入不同浓度的提取
物溶液10mL。然后置于(25±1)℃的光照培养箱中培养,每天光照12h。每天记录发芽种子数,以胚
根突破种皮1mm即视为萌发,培养7d后统计萌发率。同时设加蒸馏水为对照,计算抑制率。发芽
率=第7天已萌发种子数/供试种子数×100%;抑制率=(对照组种子萌发率-处理组种子萌发率)/
98第2期 闫小红等:外来入侵植物大狼把草提取物的化感潜力
对照组种子萌发率×100%。
3)不同浓度提取物溶液对4种植物幼苗生长的生物测定:采用“小杯法”测定提取物对不同植物幼
苗生长的影响[18]。在50mL的烧杯底部铺上一层直径0.05cm的玻璃珠,其上垫上一层滤纸,加入
8mL不同浓度的提取物溶液,再放10粒胚根突破种皮1mm的各植物种子,置于(25±1)℃光照培养
箱中培养,每天光照12h,6d后测定幼苗的根长、苗高和干重。每处理重复4次,每重复1烧杯,同时
设加蒸馏水为对照。
1.3 统计分析
采用Excel软件进行数据处理,并用SPSS13.0统计分析软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 提取物对4种植物种子萌发的影响
由表1可见,提取物对4种植物种子萌发率有不同程度的影响,与对照相比,250~4 000μg·mL
-1的
醇提物对黄花草木樨和鸡眼草种子萌发率无显著影响,而对北美车前和胜红蓟种子萌发率有显著抑制
作用,且抑制作用随提取物浓度的升高而增强,最高浓度4 000μg·mL
-1时相对应的抑制率分别为
60.80%和48.08%。与对照相比,250~4 000μg·mL
-1的水提物对黄花草木樨、北美车前和鸡眼草
种子萌发率无显著影响,而500~4 000μg·mL
-1的水提物对胜红蓟种子萌发率有显著抑制作用,且抑
制作用随提取物浓度的升高而增强,最高浓度4 000μg·mL
-1时相对应的抑制率为63.64%。由此可
见,醇提物对北美车前和胜红蓟、水提物对胜红蓟种子萌发均有显著抑制作用。
表1 大狼把草提取物对4种植物种子萌发的影响*
Tab.1 Effects of the extracts fromB.frondosaon seed germination rates of four plants
植 物 提取物
测定指标/

不同提取物浓度(μg·mL-1)下种子萌发情况
0(CK) 250  500  1 000  2 000  4 000
黄花草木樨 醇提物 萌发率 87.0a±2.08  87.5a±0.96  89.5a±3.30  85.5a±3.95  84.5a±3.59  86.0a±1.83
抑制率 0 -0.57 -2.87  1.72  2.87  1.15
水提物 萌发率 85.0a±1.29  86.0a±4.97  82.0a±4.08  82.5a±4.19  78.5a±3.59  76.5a±3.30
抑制率 0 -1.18  3.53  2.94  7.65  10.00
北美车前 醇提物 萌发率 62.5a±3.77  42.0b±4.83  37.5b±2.06 33.5bc±2.99 33.0bc±2.38 24.5c±2.22
抑制率 0  32.80  40.00  46.40  47.20  60.80
水提物 萌发率 58.5a±4.57  64.0a±4.55  60.0a±2.45  55.0a±4.20  51.0a±6.61  50.0a±3.74
抑制率 0 -9.40 -2.56  5.98  12.82  14.53
胜红蓟 醇提物 萌发率 63.5a±2.50  40.5b±4.11  39.0b±4.51  37.0b±5.26  34.5b±3.59  33.0b±2.65
抑制率 0  36.22  38.58  41.73  45.67  48.08
水提物 萌发率 71.5a±2.50 65.5ab±7.54 55.0b±2.65  40.0c±5.23 27.5cd±3.20 26.0d±2.71
抑制率 0  8.39  23.08  44.06  61.54  63.64
鸡眼草 醇提物 萌发率 74.5ab±2.36 77.0a±1.73 72.5ab±5.68 72.0ab±2.16 70.5ab±6.13 62.0b±4.69
抑制率 0 -3.36  2.68  3.36  5.37  16.78
水提物 萌发率 70.0a±3.56  68.5a±2.75  67.0a±4.20  66.5a±4.35  65.5a±6.24  63.5a±1.71
抑制率 0  2.14  4.29  5.00  6.43  9.29
   * 同行不同小写字母数值间差异显著(P<0.05)。
2.2 提取物对4种植物幼苗生长的影响
1)提取物对4种植物幼苗根长的影响:由表2可见,不同浓度的大狼把草提取物对黄花草木樨等
4种植物 幼 苗 根 长 有 不 同 程 度 的 影 响,既 有 促 进 作 用 也 有 抑 制 作 用,与 对 照 相 比,250~
1 000μg·mL
-1的醇提物及250~2 000μg·mL
-1的水提物对黄花草木樨幼苗根长有显著促进作用,
分别在250、1 000μg·mL
-1时促进作用最强,相对应的促进率分别为32.99%和54.45%,而
4 000μg·mL
-1的醇提物对其幼苗根长有显著抑制作用,抑制率为22.32%。提取物对北美车前幼苗
根长有低促高抑作用,促进作用未达显著水平,而在抑制作用方面,醇提物在2 000~4 000μg·mL
-1、
09 扬州大学学报(农业与生命科学版) 第33卷
水提物在1 000~4 000μg·mL
-1时达显著水平,且抑制作用随浓度的升高而增强,最高抑制率分别为
33.10%和19.96%。醇提物对胜红蓟幼苗根长亦产生低促高抑作用,250μg·mL
-1时促进作用达显
著水平,1 000~4 000μg·mL
-1时抑制作用达显著水平,相对应的最高促进率和抑制率分别为
18.44%和40.80%;250~4 000μg·mL
-1的水提物对胜红蓟幼苗根长有显著抑制作用,且随浓度的
升高,抑制作用增强,4 000μg·mL
-1时抑制作用最强,相对应的抑制率为 60.92%。250~
2 000μg·mL
-1的醇提物对鸡眼草幼苗根长有显著促进作用,1 000μg·mL
-1时促进作用最强,相对
应的促进率为34.96%;250~4 000μg·mL
-1的水提物对鸡眼草幼苗根长有抑制作用,且随浓度的升
高,抑制作用增强,1 000~4 000μg·mL
-1时抑制作用达显著水平,相对应的最大抑制率为28.11%。
由此可见,提取物对北美车前和胜红蓟幼苗根长主要表现为抑制作用,对黄花草木樨和鸡眼草(除水提
物)主要表现为促进作用。
表2 大狼把草提取物对4种植物幼苗根长的影响*
Tab.2 Effects of the extracts fromB.frondosaon seedling root length of four plants
植 物 提取物 测定指标
不同提取物浓度(μg·mL-1)下幼苗根长
0(CK) 250  500  1 000  2 000  4 000
黄花草木樨 醇提物 根长/cm  1.32c±0.06  1.76a±0.06  1.57b±0.05  1.52b±0.05  1.32c±0.05  1.03d±0.04
抑制率/% 0 -32.99 -18.67 -15.23  0.26  22.32
水提物 根长/cm  1.35c±0.07  1.78b±0.06 1.92ab±0.06 2.08a±0.06  1.97a±0.06  1.49c±0.06
抑制率/% 0 -31.90 -42.75 -54.45 -45.90 -10.57
北美车前 醇提物 根长/cm  1.56a±0.07  1.61a±0.06  1.53a±0.07 1.44ab±0.06 1.29b±0.06  1.05c±0.05
抑制率/% 0 -3.12  1.90  7.71  17.76  33.10
水提物 根长/cm  1.34a±0.07  1.35a±0.06 1.20ab±0.06 1.15b±0.06  1.13b±0.05  1.07b±0.06
抑制率/% 0 -0.63  10.17  14.00  15.57  19.96
胜红蓟 醇提物 根长/cm  0.99b±0.04  1.17a±0.07  1.01b±0.06  0.80c±0.04 0.72cd±0.04 0.59d±0.04
抑制率/% 0 -18.44 -1.82  18.85  27.39  40.80
水提物 根长/cm  1.44a±0.07  1.07b±0.06  0.89c±0.05 0.73cd±0.05 0.61de±0.05 0.56e±0.05
抑制率/% 0  25.39  38.56  49.24  57.98  60.92
鸡眼草 醇提物 根长/cm  1.98d±0.07 2.34bc±0.06 2.42b±0.09  2.67a±0.09  2.20c±0.07  1.86d±0.04
抑制率/% 0 -18.36 -22.13 -34.96 -11.14  5.91
水提物 根长/cm  1.52a±0.05 1.40ab±0.05 1.39ab±0.04 1.34bc±0.06 1.21cd±0.04 1.10d±0.05
抑制率/% 0  8.40  8.99  12.50  20.72  28.11
   * 同行不同小写字母数值间差异显著(P<0.05)。
2)提取物对4种植物幼苗苗高的影响:由表3可见,不同浓度的大狼把草提取物对黄花草木樨等
4种植物幼苗苗高有明显的影响,与对照相比,250~500μg·mL
-1的醇提物及250~2 000μg·mL
-1
的水提物对黄花草木樨幼苗苗高有显著的促进作用,分别在250、1 000μg·mL
-1时促进作用最强,相
对应的促进率分别为11.55%、18.12%。提取物对北美车前幼苗苗高有低促高抑作用,与对照相比,
250~2 000μg·mL
-1的醇提物及250~4 000μg·mL
-1的水提物对其幼苗苗高的作用未达显著水平,
而4 000μg·mL
-1时醇提物对其幼苗苗高有显著抑制作用,相对应的抑制率为23.15%。250~
1 000μg·mL
-1的提取物对胜红蓟幼苗苗高无显著影响,而2 000~4 000μg·mL
-1的提取物对其幼
苗苗高有显著抑制作用,抑制作用随浓度的升高而增强,最大抑制率分别为11.31%和11.65%。250~
4 000μg·mL
-1的醇提物对鸡眼草幼苗苗高有促进作用,250~2 000μg·mL
-1时促进作用达显著水
平,1 000μg·mL
-1时促进作用最强,相对应的促进率为18.93%;250~4 000μg·mL
-1的水提物对
鸡眼草幼苗苗高有抑制作用,抑制作用随浓度的升高而增强,2 000~4 000μg·mL
-1时抑制作用达显
著水平,4 000μg·mL
-1时抑制作用最强,相对应的抑制率为12.40%。由此可见,提取物对黄花草木
樨及醇提物对鸡眼草幼苗苗高主要表现为促进作用,提取物对胜红蓟及水提物对鸡眼草幼苗苗高主要
表现为抑制作用。
19第2期 闫小红等:外来入侵植物大狼把草提取物的化感潜力
表3 大狼把草提取物对4种植物幼苗苗高的影响*
Tab.3 Effects of the extracts fromB.frondosaon seedling height of four plants
植 物 提取物 测定指标
不同提取物浓度(μg·mL-1)下幼苗苗高
0(CK) 250  500  1 000  2 000  4 000
黄花草木樨 醇提物 苗高/cm  2.02bc±0.04 2.26a±0.04  2.20a±0.04 2.14ab±0.05 2.03bc±0.05 1.95c±0.04
抑制率/% 0 -11.55 -8.74 -5.90 -0.04  3.79
水提物 苗高/cm  1.89d±0.06 2.12ab±0.04 2.16ab±0.05 2.23a±0.04 2.08bc±0.04 1.96cd±0.06
抑制率/% 0 -12.33 -14.45 -18.12 -10.12 -3.40
北美车前 醇提物 苗高/cm  0.14ab±0.01 0.14a±0.01 0.13ab±0.01 0.13ab±0.01 0.12bc±0.01 0.10c±0.00
抑制率/% 0 -1.11  5.74  7.41  13.89  23.15
水提物 苗高/cm  0.13ab±0.01 0.15a±0.01 0.14ab±0.01 0.13ab±0.01 0.13ab±0.01 0.12b±0.01
抑制率/% 0 -18.29 -5.25 -1.17  0.78  9.92
胜红蓟 醇提物 苗高/cm  0.92ab±0.03 0.95a±0.03 0.89abc±0.02 0.87bcd±0.03 0.82cd±0.02 0.81d±0.02
抑制率/% 0 -3.68  2.48  4.77  10.50  11.31
水提物 苗高/cm  0.93a±0.03 0.89ab±0.03 0.87ab±0.03 0.86ab±0.03 0.83b±0.03  0.82b±0.03
抑制率/% 0  3.98  6.49  7.02  11.06  11.65
鸡眼草 醇提物 苗高/cm  2.22b±0.04  2.52a±0.05  2.56a±0.04  2.65a±0.04  2.51a±0.04  2.33b±0.05
抑制率/% 0 -13.34 -14.97 -18.93 -12.89 -4.91
水提物 苗高/cm  2.73a±0.06 2.69ab±0.07 2.66ab±0.07 2.60abc±0.08 2.48bc±0.07 2.39c±0.10
抑制率/% 0  1.39  2.70  4.95  9.10  12.40
   * 同行不同小写字母数值间差异显著(P<0.05)。
3)提取物对4种植物幼苗干重的影响:由表4可见,提取物对4种植物幼苗干重有不同程度的影
响,与对照相比,250~4 000μg·mL
-1的提取物对黄花草木樨、北美车前和胜红蓟幼苗干重的影响均
未达显著水平。250~4 000μg·mL
-1的提取物溶液对鸡眼草幼苗干重有低促高抑作用,与对照相比,
1 000μg·mL
-1的醇提物对其幼苗干重的促进作用及2 000~4 000μg·mL
-1的水提物对其干重的抑
制作用均达显著水平,相对应的最大促进率和抑制率分别为20.89%和27.29%。
表4 大狼把草提取物对4种植物幼苗干重的影响*
Tab.4 Effects of the extracts fromB.frondosaon seedling dry weight of four plants
植 物 提取物 测定指标
不同提取物浓度(μg·mL-1)下幼苗干重
0(CK) 250  500  1 000  2 000  4 000
黄花草木樨 醇提物 单株干重/mg 1.20a±0.04  1.25a±0.02  1.22a±0.02  1.18a±0.03  1.19a±0.06  1.22a±0.02
抑制率/% 0 -4.39 -1.67  1.05  0.42 -2.09
水提物 单株干重/mg 1.28a±0.05  1.36a±0.03  1.20a±0.08  1.20a±0.10  1.22a±0.05  1.26a±0.07
抑制率/% 0 -5.85  6.82  6.24  5.07  1.95
北美车前 醇提物 单株干重/mg 0.29a±0.03  0.28a±0.01  0.27a±0.03  0.26a±0.01  0.26a±0.03  0.25a±0.02
抑制率/% 0  2.63  4.39  8.77  9.65  14.04
水提物 单株干重/mg 0.27ab±0.03 0.31a±0.01 0.30ab±0.02 0.28ab±0.01 0.25ab±0.01 0.24b±0.03
抑制率/% 0 -12.84 -9.17 -2.75  8.26  11.93
胜红蓟 醇提物 单株干重/mg 0.10ab±0.01 0.11a±0.01 0.11ab±0.00 0.19ab±0.01 0.10ab±0.01 0.09b±0.01
抑制率/% 0 -18.42 -15.79 -5.26 -2.63  7.89
水提物 单株干重/mg 0.10a±0.01  0.11a±0.00  0.11a±0.01  0.10a±0.01  0.09a±0.00  0.09a±0.01
抑制率/% 0 -15.38 -10.26 -5.13  5.13  12.82
鸡眼草 醇提物 单株干重/mg 1.19bc±0.09 1.34abc±0.04 1.36ab±0.07 1.43a±0.05 1.32abc±0.01 1.15c±0.07
抑制率/% 0 -12.87 -14.77 -20.89 -11.18  3.38
水提物 单株干重/mg 1.15a±0.03  1.18a±0.06  1.10a±0.07  1.05a±0.02  0.90b±0.03  0.83b±0.05
抑制率/% 0 -2.84  4.37  8.73  21.40  27.29
   * 同行不同小写字母数值间差异显著(P<0.05)。
3 讨论
外来入侵植物在入侵过程中通过化感作用影响入侵地植物的生长发育而发挥着重要作用[15-17]。入
29 扬州大学学报(农业与生命科学版) 第33卷
侵植物的化感作用主要表现为抑制作用,加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)对马齿苋(Portulaca
oleracea)、苇状羊茅(Festuca arundinacea)、黑麦草(Lolium perenne)和北美车前等[19],三裂叶豚草
(Ambrosia trifida)对小麦[20],紫茎泽兰(Ageratina adenophora)对马缨丹(Lantana camara)[21]等植
物的种子萌发和幼苗生长均显示出较强的化感抑制作用。本研究结果表明,在一定的浓度范围内,大狼
把草醇提物对北美车前、胜红蓟以及水提物对胜红蓟种子萌发有显著抑制作用,醇提物对北美车前和胜
红蓟、水提物对鸡眼草幼苗根长、醇提物对北美车前和胜红蓟、水提物对胜红蓟和鸡眼草幼苗苗高以及
水提物对鸡眼草干重均产生显著抑制作用。这一结果显示出大狼把草提取物对其入侵地常见植物的化
感抑制作用,从而为其自身的生长获取更多的生存空间和资源。另一方面,入侵植物的化感作用同样有
促进作用,梅玲笑等[19]研究表明加拿大一枝黄花根状茎浸出液对其入侵地豆科植物白三叶(Trifolium
repens)、红三叶(Trifolium pretense)和天蓝苜蓿(Medicago lupulina)幼苗生长有促进作用。本研究
结果表明,大狼把草提取物对黄花草木樨、醇提物对鸡眼草幼苗根长和苗高均有显著促进作用。由此可
见,入侵植物产生化感促进作用的受体植物主要为豆科植物,且白三叶、红三叶和黄花草木樨同样为入
侵植物,加拿大一枝黄花和大狼把草对它们的促进作用有利于这些植物的生长和扩散,同时,豆科植物
的生物固氮作用反过来又为它们提供更丰富的氮源。
本试验结果表明,大狼把草提取物对入侵地植物的化感抑制作用和促进作用直接或间接地提高其
入侵能力。然而,提取物对不同植物的抑制作用和促进作用存在差异,250~4 000μg·mL
-1的醇提物
对北美车前和胜红蓟幼苗根长的最大抑制率分别为33.10%和40.80%,对苗高的最大抑制率分别为
23.15%和11.32%,水提物对根长的最大抑制率分别为19.96%和60.92%,对苗高的最大抑制率分
别为9.92%和11.65%;醇提物对黄花草木樨和鸡眼草幼苗根长的促进率分别为32.99%和34.96%,
对苗高的促进率分别为11.55%和18.93%。这种差异在其他入侵植物化感作用的研究中均有相似的
现象[18-20,22],其原因可能与受试植物自身的生物学特性如种子的大小、形态结构、休眠特性、萌发特性
以及幼苗的生长速度、生理生化特性等有关。
本试验在人工气候箱中进行,其光照、温度和水分条件均保持一致,避免了自然条件下各种因素的
干扰,在提取物的提取方法上,基于部分物质既溶于乙醇又溶于水,采用先乙醇提取后水提取,避免了两
相单独提取所造成的提取物中物质的过多重叠,降低了试验误差,结果较好地反映出大狼把草的化感作
用效果。但植物化感作用受多种因素的影响[23-25],综合考虑各因素之间的关系,将更能反映大狼把草
的化感作用,这也是后续研究中需要进一步开展的工作。
致谢:感谢浙江农林大学园林学院何云核教授在大狼把草等植物的鉴定方面给予的帮助。
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(责任编辑 张立元)
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(责任编辑 王子斌)
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