全 文 :收稿日期:2014-08-11;修回日期:2014-12-16
基金项目:唐山市科技计划项目(12120203b);唐山师范学院科
学研究基金(2013E01)
作者简介:王晓英(1984- ),女,实验师,研究方向为植物化感作
用,E-mail:64979385@qq.com.
文章编号:1673-5021(2015)01-0097-07
紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究
王晓英1,吴洪新2
(1.唐山师范学院生命科学系,河北 唐山 063000;2.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特 010010)
摘要:以紫花地丁为材料,采用室内生物测定法研究紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种子萌发、幼苗
生长及生理指标的化感作用,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对紫花地丁水浸提液化学成分进行了分析。
结果表明:紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种子萌发、幼苗生长和生理均有明显的化感作用,其作用程度
与草坪草种类和水浸提液浓度有关。各浓度紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅发芽指标均有显著的抑制作
用,最大种子发芽抑制率分别达到100%和97.16%;对草地早熟禾根长、苗高和单株重均表现出抑制作用,低浓度水
浸提液对高羊茅苗高和单株重表现为促进作用;对草地早熟禾和高羊茅幼苗SOD、POD、CAT活性以及 MDA含量
均表现出促进作用,对可溶性蛋白含量表现为抑制作用。紫花地丁水浸提液中鉴定出28种化合物,主要成分是2,
3-二氢苯并呋喃(8.83%)、4-羟基-3,5,6-三甲基-4-(3-氧代-1-丁烯基)-2-环己烯-1-酮(5.79%)、4-(3-羟丁基)-3,5,5-
三甲基-2-环己烯-1-酮(4.32%)、3-氧代-β-紫罗兰酮(4.10%)和松酒(2.67%)等。
关键词:紫花地丁;草地早熟禾;高羊茅;化感作用
中图分类号:S688.4 文献标识码:A
化感作用是由德国科学家 Molish于1937年首
次提出的,即植物通过向环境释放特定的次生物质,
对邻近其他植物(含微生物及其自身)生长发育产生
的有益或有害影响。化感作用广泛存在于自然界
中,对解释植物个体、种间的相互作用机制以及植物
群落组成、演替都具有重要的作用[1~2],目前,国内
关于草坪草化感作用的研究已有报道。王玉娟等[3]
的研究表明,草地早熟禾(Poa annua L.)对多年生
黑麦草均有化感作用。曹璞等[4]研究发现,狗牙根
水浸提液对五种禾草具有化感作用,显著抑制了五
种禾草种子萌发及幼苗生长。草坪建植过程中易受
杂草危害,故韦美玉等[5]开展了入侵杂草对多年生
黑麦草种子萌发的化感作用研究,结果表明空心莲
子草、白三叶、红花酢浆草、小飞蓬、辣子草、三叶鬼
针草、波斯婆婆纳、香附子等入侵的外来杂草对多年
生黑麦草种子萌发及幼苗生长均有较强的化感抑制
作用。紫花地丁(Viola yedoensis Makin.)是禾本
科草坪的主要入侵杂草,常见于我国东北、华北和西
北地区,可降低草坪的观赏性,使整齐一致的草坪变
得杂乱、凸凹不平,甚至出现草坪草被紫花地丁群落
取代或秃斑的现象。紫花地丁入侵禾本科草坪是否
存在化感作用尚未见报道,本研究试图通过不同浓
度紫花地丁水浸提液处理草地早熟禾和高羊茅
(Festuca arundinacea Schreb.)种子,研究紫花地
丁对草地早熟禾和高羊茅种子萌发、幼苗生长以及
幼苗体内抗氧化物酶活性和细胞膜受损程度的影
响,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析紫
花地丁水浸提液的化学组分,从生理生化角度探讨
紫花地丁水浸提液与草地早熟禾和高羊茅生长的关
系,为揭示紫花地丁入侵禾本科草坪的机理提供一
定的依据。
1 材料与方法
1.1 材料采集与处理
紫花地丁植株采自唐山师范学院校园,剔除树
叶、杂草等杂质后105℃杀青20min,70℃烘至恒重,
剪成1cm左右小段备用。受体植物草地早熟禾和
高羊茅种子均购于神州克劳沃公司。
1.2 试验方法
1.2.1 水浸提液的制备
称取 60g 紫花地丁于 500ml烧杯中,加入
375ml蒸馏水,搅拌均匀后用保鲜膜封口于室温
(23℃)下静置48h。用八层纱布过滤两次,再用循
环水真空泵进行抽滤,使滤液通过孔径为0.45μm
的微孔滤膜,最后得到的液体即为质 量 浓 度
0.160g/mL的母液。稀释成质量浓度0.080g/mL、
0.064g/mL、0.048g/mL、0.032g/mL、0.016g/mL
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第37卷 第1期
Vol.37 No.1
中 国 草 地 学 报
Chinese Journal of Grassland
2015年1月
Jan.2015
的水浸提液,4℃保存,备用。
1.2.2 试验种子的消毒
将草地早熟禾和高羊茅种子用0.3%KMnO4溶液
消毒10min,自来水冲洗,再用蒸馏水冲洗2~3遍,置于
40~45℃的恒温水浴锅中水浴20min催芽,取出备用。
1.2.3 试验方法
分别取已消毒的草地早熟禾和高羊茅种子,放入
铺有单层滤纸的培养皿中。每个培养皿中均匀播入50
粒草坪草种子,每个处理设3次重复,每个培养皿中加
入3ml不同浓度的水浸提液,对照组用蒸馏水,每天根
据培养皿干燥程度适量补充水浸提液,保持培养皿内
滤纸湿润。从种子露白开始,每隔24h记录萌发的种
子数(胚根或胚轴突破种皮1~2mm为萌发)。连续记
录7d发芽率,计算发芽势、发芽指数和活力指数。发
芽后第7d从每个培养皿中挑选10株健壮幼苗,用吸
水纸吸干水分,用直尺测定每株幼苗的根长和苗高,用
电子天平称量整株鲜重。
超氧化物歧化酶(SOD)活性测定、过氧化物酶
(POD)活性测定、过氧化氢酶(CAT)活性测定均参照
植物生理实验书[7];丙二醛(MDA)含量参照赵世杰方
法[8];可溶性蛋白含量测定采用Bradford方法[9]。
1.2.4 紫花地丁水浸提液化学成分分析
取5ml紫花地丁水浸提液母液加入2ml乙酸乙酯
萃取,吸取1μl萃取液进样,用Shimadzu GCMS-QP2010
气相色谱-质谱联用仪进行GC-MS分析。GC(TraceTM
2000,CE Instrument Company)条件:色谱柱:rxi-5ms;石
英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);升温程序:初
始温度50°C,以15°C·min-1的速率升至180°C,保
持5min,再以10°C·min-1升到220°C,保持15min;
载气:He(99.99%),柱流速为0.8ml·min-1;进样口
温 度 250°C。 MS (Voyager,Finnigan Thermo-
QuestCompany)条件:电离方式:EI;电子能量
70eV;离子源温度200°C;传输线温度250°C;扫描
质量范围39~450amu。采用 Xcalibur1.2版本软
件、NIST08.LIB和NIST08S.LIB谱图库兼顾色谱
保留时间定性。
1.3 数据处理
数据统计分析采用Excel 2007软件进行,方差
分析采用SPSS19.0分析,文中数据均以“均值±标
准差”表示。
2 结果与分析
2.1 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种
子萌发的影响
从表1可以看出,与对照相比紫花地丁水浸提
液对草地早熟禾和高羊茅种子萌发有显著的抑制作
用。随着质量浓度的增加,草地早熟禾和高羊茅种
子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数呈逐渐降
低趋势,说明紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高
羊茅发芽率及发芽速度的抑制作用逐渐增强。各处
理组与对照组发芽率差异均达显著水平(P<0.05),
当浓度≥0.064g/mL时,草地早熟禾种子发芽率为
0,抑制率达100%;当浓度为0.080g/mL时,对高
羊茅发芽指标的抑制率达到最大,为97.16%。
表1 不同质量浓度的紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响
Table 1 Influence of aqueous extracts of Viola on seed germination and seedling growth of
Poa annua L.and Festuca.arundinaceaSchreb
受体植物
Receptor
plant
浓度(g/mL)
Concentration
发芽率(%)
Germination
rate
发芽势(%)
Germination
Energy
发芽指数
Germination
index
活力指数
Vigor index
根长(cm)
Root length
苗高(cm)
Seedling height
单株重(g)
Weight
草地早熟禾 0.000 54.00±2.31a21.33±1.76a26.78±0.28a 1.83±0.03a 2.02±0.07a 2.77±0.13a 0.0685±0.0000a
0.016 14.52±2.40b 1.38±0.67b 4.15±0.02b 0.20±0.01b 0.74±0.06b 2.44±0.14a 0.0480±0.0000b
0.032 8.00±3.06c 0.00±0.00b 1.41±0.01c 0.04±0.01c 0.28±0.01c 1.87±0.10b 0.0289±0.0000c
0.048 2.01±0.00d 0.00±0.00b 0.80±0.00d 0.02±0.00d 0.12±0.01d 0.94±0.35c 0.0249±0.0000d
0.064 0.00±0.00d 0.00±0.00b 0.00±0.00e 0.00±0.00e 0.00±0.00d 0.00±0.00d 0.0000±0.0000e
0.080 0.00±0.00d 0.00±0.00b 0.00±0.00e 0.00±0.00e 0.00±0.00d 0.00±0.00d 0.0000±0.0000e
高羊茅 0.000 46.00±1.16a28.67±4.67a36.46±0.01a 5.21±0.03a 3.65±0.58a 5.31±1.00ab 0.1429±0.0000a
0.016 24.99±5.93b11.22±4.67b16.18±0.29b 2.41±0.04b 2.68±0.12b 6.97±0.47a 0.1489±0.0000a
0.032 9.32±3.71c 4.51±1.33bc 6.07±2.10c 0.88±2.27c 1.23±0.17c 4.64±0.77abc 0.1185±0.0000ab
0.048 6.79±2.17c 2.76±0.67c 3.68±0.26cd 0.41±2.68d 0.52±0.21cd 5.06±0.53abc 0.1124±0.0000ab
0.064 6.71±2.17c 0.68±0.67c 2.77±0.02de 0.24±0.11d 0.11±0.01d 3.26±1.28bc 0.0856±0.0000b
0.080 1.31±0.67c 0.53±0.67c 0.64±0.11e 0.08±1.21e 0.05±0.00d 2.43±0.40c 0.1216±0.0000ab
注:同一列数据中不同字母表示0.05水平差异显著,下同。
Note:Different letters in the same column indicate significant differences at the 0.05level,the same as below.
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中国草地学报 2015年 第37卷 第1期
2.2 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅幼
苗生长的影响
从表1可以看出,与对照相比紫花地丁水浸提
液对草地早熟禾幼苗生长有显著(P<0.05)的抑制
作用,而高羊茅苗高和单株重在0.016g/mL紫花地
丁水浸提液处理下有增加趋势,但增幅未达显著水
平,其余各浓度对高羊茅根长、苗高和单株重均有不
同程度的抑制作用。随着质量浓度的增加,紫花地
丁水浸提液对草地早熟禾幼苗根长、苗高和单株重
的抑制作用逐渐增强。紫花地丁水浸提液对草地早
熟禾幼苗根长和苗高的抑制率分别在63%~100%
和11%~100%之间,对高羊茅幼苗根长和苗高的
抑制率分别在26.43%~98.63%和31.07%~
54.26%之间,即相同质量浓度处理对草地早熟禾和
高羊茅幼苗根长的抑制程度明显大于苗高,说明紫
花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅地下部分的
化感作用大于地上部分。
2.3 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅幼
苗生理指标的影响
从表2可以看出,紫花地丁水浸提液处理下,草
地早熟禾和高羊茅幼苗体内抗氧化酶活性、MDA
含量和可溶性蛋白含量发生变化。与对照相比,各
浓度紫花地丁水浸提液处理的草地早熟禾幼苗中
SOD活性显著升高(P<0.05),而高羊茅仅在
0.080g/mL处理组幼苗SOD活性才显著升高。各
浓度紫花地丁水浸提液处理的草地早熟禾幼苗
POD活性无明显变化,高羊茅幼苗在0.064g/mL
和0.080g/mL紫花地丁水浸提液处理时POD活性
与对照相比显著升高。紫花地丁水浸提液处理的草
地早熟禾和高羊茅幼苗CAT活性与对照相比均显
著增高;随着水浸提液浓度的升高,草地早熟禾幼苗
CAT活性先升后降,高羊茅幼苗CAT活性逐渐升
高。各浓度紫花地丁水浸提液处理的草地早熟禾
MDA含量与对照相比显著升高,在水浸提液浓度
为0.048g/mL时,MDA含量是对照组的272%;而
在水浸提液浓度≥0.048g/mL时,高羊茅幼苗体内
MDA含量才显著升高;当水浸提液浓度为0.080g/mL
时,MDA含量是对照组的381%。由此说明,随水
浸提液浓度增加,膜脂过氧化程度明显加重。草地
早熟禾和高羊茅幼苗可溶性蛋白含量随紫花地丁水
浸提液浓度升高而降低;各浓度水浸提液处理的草
地早熟禾可溶性蛋白质含量与对照相比均显著降
低,而高羊茅体内可溶性蛋白质含量则在水浸提液
浓度≥0.032g/mL显著降低。
表2 不同质量浓度紫花地丁水浸提液对草地早熟禾幼苗生理指标的影响
Table 2 Influence of aqueous extracts of Viola on Poa annua L.physiological index
受体植物
Receptor plant
浓度(g/mL)
Concentration
SOD活性/U·g-1
(FW)·h-1
POD活性/
△OD·g-1(FW)·min-1
CAT活性
/U·g-1·min-1
MDA/μmol·g-1
(FW)
可溶性蛋白含量
PRO/mg·g-1
草地早熟禾 0.000 141.67±0.26c 225.87±12.53a 125.17±2.77c 1.49±0.10c 17.94±0.18a
0.016 144.18±0.23b 233.33±21.03a 138.17±2.68b 3.44±0.08b 15.00±0.18b
0.032 144.89±0.32ab 237.07±14.10a 170.33±2.09a 3.48±0.16b 12.76±0.15c
0.048 145.61±0.12a 236.13±10.00a 166.83±5.33a 4.05±0.11a 11.56±0.12d
0.064 - - - - -
0.080 - - - - -
高羊茅 0.000 141.90±0.38b 214.53±7.16c 108.50±1.73e 0.64±0.08c 19.23±0.44a
0.016 142.63±0.42b 220.00±8.10bc 119.50±1.80d 0.85±0.22c 14.84±0.22ab
0.032 142.65±0.66b 244.27±18.00abc 131.83±4.69c 0.89±0.13c 13.05±0.19b
0.048 142.62±0.33b 246.27±9.93abc 161.50±1.15b 1.36±0.05b 14.13±3.50b
0.064 142.86±0.23b 254.27±7.31ab 175.67±4.00a 1.45±0.08b 4.81±0.15c
0.080 146.17±0.25a 260.53±13.29a 181.00±1.26a 2.44±0.02a 2.94±0.11c
2.4 紫花地丁水浸提液化学成分分析
紫花地丁水浸提液样品经乙酸乙酯萃取后进行
GC-MS分析(图1),经GC-MS联用仪标准质谱数
据库 NIST08.LIB和 NIST08S.LIB的计算机检
索,鉴定出其主要含有28个化合物,并采用面积归
一化法确定了它们的相对百分含量(表3)。紫花地
丁水浸提液中主要有酮及其衍生物(22.49%)、杂环
化合物(8.83%)、酚(7.95%)、酯(3.99%)、有机酸
(3.12%)、胺(2.21%)、萜(2.1%)、芳香烃衍生物
(0.71%);主 要 成 分 是 2,3-二 氢 苯 并 呋 喃
(8.83%)、4-羟基-3,5,6-三甲基-4-(3-氧代-1-丁烯
基)-2-环己烯-1-酮(5.79%)、4-(3-羟丁基)-3,5,5-
三甲基 -2-环己烯-1-酮(4.32%)、3-氧代-β-紫罗兰
酮(4.10%)和松酒(2.67%)等。
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王晓英 吴洪新 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究
图1 紫花地丁水浸提液总离子流色谱图
Fig.1 TIC chromatogram of aqueous extracts of Viola
表3 紫花地丁水浸提液化学组分
Table 3 Chemical components of aqueous extracts of Viola
编号
No.
保留时间
R.Time/min
化合物名称
Compounds
分子式
Molecular formula
相似度
SI
峰面积
Area(%)
1 5.141 3-己烯酸 C6H10O2 92 2.45
2 5.659 苯甲醇 C7H8O 95 1.88
3 6.091 间甲酚 C7H8O 95 0.23
4 6.314 芳樟醇 C10H18O 93 0.43
5 6.553 苯乙醇 C8H10O 98 2.12
6 7.075 苯甲酸 C7H6O2 96 1.04
7 7.200 乙酸癸酯 C12H24O2 83 0.4
8 7.660 2,3-二氢苯并呋喃 C8H8O 93 8.83
9 7.962 3-氧代-4-苯基丁腈 C10H9NO 85 1.35
10 9.128 2,6-二甲基-2,7-辛二烯-1,6-二醇 C10H18O2 82 1.67
11 9.617 2-甲氧基对苯二酚 C7H8O3 92 0.55
12 9.806 1,7,7-三甲基-2-氧杂双环[2.2.1]庚烷-3-酮 C9H14O2 81 0.34
13 9.938 对羟基苯乙醇 C8H10O2 95 1.33
14 10.744 十二烷基二甲基叔胺 C14H31N 98 2.21
15 10.851 3-氧代-β-紫罗兰酮 C13H18O2 81 4.10
16 11.626 覆盆子酮 C10H12O2 93 0.86
17 11.802 杜鹃醇 C10H14O2 86 2.13
18 11.879 延胡索酸2-甲代烯丙基乙酯 C10H14O4 83 1.13
19 13.414 (6R,7E,9R)-9-羟基-4,7-巨豆二烯-3-酮 C13H20O2 81 2.31
20 13.561 醋甲酚酯 C9H10O2 89 1.19
21 13.833 4-(2-羟基-2,6,6-三甲基环己基)-3-丁烯-2-酮 C13H22O2 82 2.25
22 14.052 3,5,5-三甲基-4-(3-氧代丁基)-2-环己烯-1-酮 C13H20O2 93 1.51
23 14.658 4-(3-羟丁基)-3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮 C13H22O2 91 4.32
24 14.779 1-乙氧基-异丙基苯 C11H16O 81 0.71
25 15.281 松酒 C10H12O3 88 2.67
26 16.287 4-羟基-3,5,6-三甲基-4-(3-氧代-1-丁烯基)-2-环己烯-1-酮 C13H18O3 86 5.79
27 16.573 17-十八炔酸 C18H32O2 81 0.67
28 18.875 抗坏血酸二棕榈酸酯 C38H68O8 83 0.93
3 讨论与结论
3.1 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种
子萌发和幼苗生长的化感作用
种子萌发是植物生活史的开端,和植物的生长
发育有密切关系。化感作用首先体现在通过某些化
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中国草地学报 2015年 第37卷 第1期
感成分影响种子萌发,一方面决定种子是否萌发,另
一方面决定幼苗的健壮与否,进而影响受体植物的
生长[10]。本试验结果表明,紫花地丁水浸提液通过
显著抑制草地早熟禾和高羊茅的发芽率和萌发速
率,进一步限制植物个体的数量。
在幼苗生长阶段,紫花地丁对根长的抑制作用
比对苗高抑制作用要强,当处理液的浓度较大时,草
地早熟禾和高羊茅根部发生霉烂,呈现暗黑色,甚至
坏死,说明根直接接触浸提液中起作用的化感物质,
更容易受到伤害;而地上部分靠根部吸收营养物质
满足需要,只有当根系受害达到一定程度时,地上部
分才表现出受害症状,这与前人研究结果相一
致[11~12],也进一步说明根部积累的化感物质要比茎
叶部分多。刘金平等[13]发现不同豆科牧草种子萌
发时对化感物质的反应不同,并推测这种不同的反
应与种子萌发过程中体内物质种类、浓度和转化途
径的不同有关。紫花地丁对草地早熟禾和高羊茅受
体种子萌发及幼苗生长均有不同程度的抑制作用,
对草地早熟禾的抑制作用大于高羊茅,说明草地早
熟禾和高羊茅对紫花地丁化感物质的反应不同,这
可能与草地早熟禾和高羊茅种子萌发过程中体内物
质种类、浓度以及转化途径不同有关。
3.2 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅幼
苗抗氧化酶系统和可溶性蛋白含量的化感作用
植物在生长过程中会产生O2-、H2O2 等氧自由
基,这些自由基的清除,需要包括 SOD、CAT 和
POD等酶系的相互协调作用,使生物体内活性氧维
持在一个较低的水平上,从而避免活性氧对膜脂造
成伤害。MDA是膜脂过氧化的最终分解产物,其
产生数量的多少在一定程度上能够代表膜脂过氧化
的程度,也可间接反映植物组织的抗氧化能力的强
弱[14]。随着紫花地丁水浸提液浓度的增加,两种草
坪草幼苗SOD和CAT活性逐渐升高,可能是幼苗
受到化感胁迫后,体内过氧化物增多而启动的一种
应急机制;草地早熟禾POD活性与对照相比差异不
显著,MDA含量随浓度增加而升高,且与对照相比
差异显著;高羊茅在高浓度处理时,POD 活性与
MDA含量对照相比显著升高。可见,紫花地丁水
浸提液处理打破了草地早熟禾和高羊茅体内活性氧
产生与清除的平衡体系,引起了细胞膜结构的伤害。
可溶性蛋白含量的高低与植物抗逆性有密切相
关性。在逆境下,可溶性蛋白可作为亲水性胶体,提
高细胞的保水力,其含量的增加可增强植物的抗逆
性能力。王硕等[15]的报告指出,随着黄花蒿质量浓
度的增大,小麦幼苗可溶性蛋白含量降低,均低于对
照值。本试验中草地早熟禾和高羊茅地上部分可溶
性蛋白含量均低于对照值,随紫花地丁水浸提液质
量浓度的增加而降低,与王硕的试验结果一致。这
可能是因为生长在含有紫花地丁环境中的草地早熟
禾和高羊茅幼苗的生长受到抑制,其体内的水解作
用增强,将可溶性蛋白降解为氨基酸。
3.3 紫花地丁水浸提液成分鉴定
迄今为止所发现的化感物质几乎都是植物的次
生代谢物质,一般分子量较小,结构较简单,大致分
为:水溶性有机酸、直链醇、脂肪族醛和酮;简单不饱
和内酯;长链脂肪酸和多炔;醌类;苯甲酸及其衍生
物;肉桂酸及其衍生物;香豆素类;内黄酮类;单宁;
内萜;氨基酸和多肽;生物碱和氰醇;硫化物和芥子
油苷;嘌呤和核苷等14类。紫花地丁水浸提液中包
含很多化感物质,如低分子量有机酸、苯甲酸及其衍
生物、苯甲醇衍生物、酚、酮、萜等。其中,主要化感
物质酚类6种,总含量占7.95%。苯甲酸、间甲酚
是已经证实具有化感作用的酚类物质[16~17]。萜类
是第二大化感物质,广泛存在高等植物的叶和皮细
胞中。单萜和倍半萜多具有抑制临近植物的作用,
紫花地丁水浸提液中链状单萜有2种,含量占
2.1%。Bradow等[18]证实某些酮类在特定的温度
下对作物苗高的影响也有低促高依的效应。紫花地
丁水浸提液中酮类及 其衍生物含量 最 高,占
22.49%。因此,推测紫花地丁水浸提液中主要起化
感作用的物质可能是酚类、萜类和酮类及其衍生物。
但是具体是哪类物质起化感作用,是单一物质起作
用还是多种物质间的协同效应,还需在今后的研究
中进一步筛选和验证。
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—201—
中国草地学报 2015年 第37卷 第1期
Study on Alelopathy of Aquatic Extract of Viola
yedoensis on Kentucky Bluegrass and Tal Fescue
WANG Xiao-ying1,WU Hong-xin2
(1.Department of Life Science,Tangshan Teachers College,Tangshan063000,China;2.Grassland
Research Institute of CAAS,Hohhot 010010,China)
Abstract:The alelopathic effect of the water aqueous extracts of Viola yedoensis Makino on germina-
tion,seedling’s growth and seedling’s physiology of kentucky bluegrass and tal fescue were tested in petri
dishes in laboratory by adopting indoor bioassay.And the chemical components of the extract were ana-
lyzed using GC-MS.Results showed that the aqueous extracts of Viola yedoensis Makino had significant
alelopathic effects on germination,seedling’s growth and seedling’s physiology of kentucky bluegrass and
tal fescue,the effects was varied with the type of turfgrass and the concentration of the aqueous extracts.
The germination growth index in kentucky bluegrass and tal fescue was highly significantly inhibited by
treatment with aqueous extracts of Viola yedoensis Makino,the maximal IR of germination rate of ken-
tucky bluegrass and tal fescue were reduced by 100%and 97.16%,respectively,compared with the con-
trol.The root length,seedlings height and weight of single plant of kentucky bluegrass were inhibited,
however,low concentration of Viola yedoensis Makino had an active promotion on seedlings height and
weight of single plant of tal fescue.The aqueous extracts increased the activities of superixide dismutase
(SOD),peroxidase(POD),catalase(CAT)and the content of malondialdehyde(MDA)in the seedling of
kentucky bluegrass and tal fescue,whereas the aqueous extract reduced the content of soluble protein.
Twenty-eight compounds in water aqueous extracts of Viola yedoensis Makino were identified,including
2,3-Dihydrobenzofuran,4-hydroxy-3,5,6-tr-imethyl-4-(3-oxo-1-butenyl)-2-Cyclohexen-1-one,4-(3-
hydroxybutyl)-3,5,5-trimethyl-2-Cyclo-hexen-1-one,3-Oxo-β-ionone,4-((1E)-3-Hydroxy-1-propenyl)-2-
methoxyphenol.
Key words:Viola;Kentucky bluegrass;Tal fescue;Alelopathic effect
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王晓英 吴洪新 紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究