免费文献传递   相关文献

苦苣菜茎叶水浸液对生菜和白菜种子萌发及幼苗生长的影响



全 文 :J.SHANXI AGRIC,UNIV.(Natural Science Edition)
学报(自然科学版)2016,36(1):10 003334
收稿日期:2015-08-31   修回日期:2015-10-17
作者简介:巩磊(1982- ),女(汉),山西太原人,硕士,助理实验师,研究方向:蔬菜栽培生理生态。
*通讯作者:许小勇,博士,讲师。Tel:18235413198;E-mail:18235413198@163.com
基金项目:国家重大科学仪器开发专项(2012YQ030261);山西省科技农业攻关项目(20140311009-3);山西农业大学育种基金项目
(2013YZ06)
苦苣菜茎叶水浸液对生菜和白菜种子萌发及幼苗生长的影响
巩磊1,赵超1,李真真1,雷鸣2,李梅兰1,许小勇1*
(1.山西农业大学 园艺学院,山西 太谷030801;2.西北农林科技大学 生命科学学院,陕西 杨陵712100)
摘 要:以苦苣菜为研究对象,采用生物测定法,揭示苦苣菜茎叶水浸液对生菜和白菜的种子萌发及幼苗生长的影
响。结果表明,不同浓度水浸液对两种受体种子的萌发均具有显著性抑制效应,抑制效果随着处理浓度的增加而增
加,表现出发芽率和发芽指数的下降;高浓度的水浸液处理抑制幼苗根系的伸长、根重增加,而较低浓度的水浸液处
理促进幼苗根系伸长、根重增加;不同的受体对不同的浓度的苦苣茎叶水浸液反应不同,生菜仅在1/16的处理浓度下
根长和根重才表现出促进效应;而白菜在1/4的处理浓度下根重就表现出促进效应。研究结果表明,苦苣茎叶水浸液
对生菜和白菜种子萌发及幼苗生长具有化感作用。
关键词:苦苣菜;水浸液;种子萌发;幼苗生长;化感效应
中图分类号:S603.2  文献标识码:A  文章编号:1671-8151(2016)01-0010-05
Effects of aqueous extracts fromSonchus oleraceus on seed germination and seedling growth of chinese
cabbage and lettuce
Gong Lei 1,Zhao Chao1,Li Zhenzhen1,Lei Ming2,Li Meilan1,Xu Xiaoyong1*
(1.College of Horticulture,Shanxi Agricultural University,Taigu Shanxi,030801China;2.College of Life sci-
ences,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi 712100,China)
Abstract:The purpose of this study was to reveal the effects of aqueous extracts fromSonchus oleraceus on seed germi-
nation and seedling growth of Chinese cabbage and lettuce by Bioassay methods.The results showed that,different
concentrations of aqueous extracts had significant inhibitory effects on germination of two kinds of seeds.As the in-
crease of the concentration of aqueous extracts,the inhibitory effects were al enhanced,which showed decreased ger-
mination rate and germination index of seedling.Aqueous extract has significant effects on the growth of two kinds of
receptors with inhibiting with high concentration and promoting with low concentration,aqueous extract treatment
with higher concentration inhibited root elongation,but increased root weight,while the lower concentration of aque-
ous extract treatment promoted root elongation and increased root weight.Different receptors have the different reac-
tion on the different concentrations of aqueous extracts.The lettuce just showed a promoting effect on root length and
root weight with the concentration only in 1/16times of the original solution;while the Chinese cabbage began to show
the promoting effect on root weight with the concentration at 1/4times of the original solution.These results sugges-
ted that the aqueous extracts fromSonchus oleraceus have effects on seed germination and seedling growth of Chinese
cabbage and lettuce.
Key words:Sonchus Oleraceus;Water extracts;Seed germination;Seedling growth;Alelopathy
  近年来,植物与植物的互作是生态学研究领域
的热点,植物可通过代谢作用影响环境中其它植物
的活动,其主要是通过挥发、淋溶、分泌以及残株腐
解等途径释放一些化感物质影响周围环境中植物
的生长和发育[1~4]。植物的这种相克相生现象普
遍存在于地球生态系统中,对从事农业生产活动时
合理安排农业种植制度、控制农田杂草、防治作物
病虫害以及减轻连作障碍等方面都具有重要的作
DOI:10.13842/j.cnki.issn1671-8151.2016.01.002
用[5]。因此,加强互作植物的挖掘及其互作机制的
研究具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
苦苣菜(Sonchus oleraceus L.)是菊科苦苣菜
属1~2年生草本植物,苦苣菜富含黄酮类化合
物[6],可对实验性肝损伤起到显著的保护,民间常
用来治疗黄疸性肝炎[7]。Hata等还发现苦苣菜的
乙醇浸提物对小鼠黑素瘤细胞具有明显的诱导分
化作用,其中的活性成分可能是羽扇豆醇[8]。除了
药用价值外,苦苣菜又是营养丰富的野菜,而且资
源丰富。近年来,苦苣菜这一资源已受到广泛的重
视,被制成消暑保健食品、罐头等,具有广泛的发展
前景[9]。苦苣菜具有适应性广,抗逆性强,具有抗
寒、耐旱、耐强光、耐盐碱、耐贫瘠等特性,生命力顽
强,恶劣的环境也能正常生长。但是,苦苣菜的旺
盛生长态势影响到其他作物的生长,本研究拟通过
苦苣菜茎叶水浸液对生菜和白菜种子萌发及幼苗
生长的影响,探讨苦苣菜与其它蔬菜间的化感作
用,以便为蔬菜的茬口安排提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验样品新鲜的苦苣菜茎叶采自山西农业大
学园艺试验站,于2014年7月收集,立即带回实验
室冲洗干净,于105℃的烘箱中灭杀青15min,继
而保持在70~80℃烘干至恒重;最后用粉碎机粉
碎后备用。
受体生菜和白菜种子购于太谷县种子市场,品
种分别为美国大速生菜和晋白二号白菜。
1.2 试验方法
1.2.1 苦苣菜茎叶水浸液的制备
称取粉碎后的苦苣菜茎叶样品,按每10g加
入100mL蒸馏水的比例浸泡48h,再用三层纱布
过滤后的水浸液作为原液,放于冰箱4℃待用。
使用时用蒸馏水将水浸液分别稀释至原液的
1/16,1/8,1/4,1/2,1倍等5个浓度,以清水做对
照(CK)。
1.2.2 发芽试验
取7mL苦苣茎叶水浸液,分别加入铺有2层
滤纸的培养皿中,以蒸馏水为对照。滤纸上播种供
试的受体植物种子,每皿30粒。选择均匀饱满的
种子,播种前用有效浓度5%次氯酸钠溶液消毒
8min,无菌水冲洗3次,于20~22℃、光照强度
200μmol·s
-1·m-2条件下培养,每两天补充水浸
液或蒸馏水2mL,每天同一时间统计受体种子发
芽数。种子发芽的标准是胚根突破种皮 1~
2mm[10],3天后计算发芽率、发芽指数,10天后测
量根长和根鲜重等。试验各处理重复3次。
发芽率/% = (发芽终期全部正常发芽的种
子数/供试种子数)×100%
发芽指数GI= ∑Gt/Dt(Gt为第3天的发芽
数,Dt为相应的发芽天数)
2 结果与分析
2.1 苦苣菜茎叶水浸液对生菜种子萌发及幼苗生
长的影响
2.1.1 苦苣菜茎叶水浸液对生菜种子萌发的影响
由表1可见,高浓度的水浸液处理显著抑制了
生菜种子的萌发,发芽率和发芽指数等均为最低
值。随着处理浓度的降低,生菜种子发芽率呈现显
著上升趋势。当处理浓度稀释至原来的1/4乃至
更低时各处理间生菜种子发芽率差异显著性基本
消失,且与清水对照的发芽率没有显著性差异。不
同浓度的水浸液处理对生菜种子的发芽指数的影
响存在显著性差异,且随着处理浓度的下降,发芽
指数逐步递增,与清水对照的数值差异越来越小,
但是始终低于对照。以上结果表明,苦苣菜茎叶水
浸液对生菜种子的萌发具有一定的抑制效应,显著
降低了生菜种子萌发的发芽率和发芽指数。
2.1.2 苦苣菜茎叶水浸液对生菜幼苗生长的影响
由表1和图1可见,除原液外,各处理浓度的生
菜幼苗的生长表现出显著性差异。当处理浓度为原
液的1/2时,抑制效果最明显,平均根长和根重分别
为3.68cm和0.004 5g;随着水浸液浓度的稀释降
低,各处理对生菜幼苗根长和根重的抑制效应显著
下降;在水浸液浓度稀释至原液的1/8之前,对生菜
的幼苗生长均表现出抑制效应,根长和根重均显著
低于清水对照的8.00cm及0.082g;但当处理浓度
降低至原液的1/16时,水浸液对生菜幼苗生长表现
出促进效应,根长和根重显著大于对照。以上结果
表明苦苣菜茎叶水浸液对生菜幼苗生长表现出高浓
度抑制低浓度促进的化感效应。
2.2 苦苣菜茎叶水浸液对白菜种子萌发及幼苗生
长的影响
2.2.1 苦苣菜茎叶水浸液对白菜种子萌发的影响
由表2可见,不同浓度的水浸液处理严重影响
着白菜种子的萌发,各处理间均呈现着显著性差
1136(1) 巩磊等:苦苣菜茎叶水浸液对生菜和白菜种子萌发及幼苗生长的影响
   表1 苦苣菜茎叶水浸液对生菜种子萌发及幼苗生长的影响
Table 1 Effects of aqueous extracts fromSonchus oleraceus on seed germination and seedling growth of Lettuce
处理浓度
Concentration
发芽率/%
Germination rate
发芽指数
Germination index
根长/cm
Root length
根重/g
Root weight
CK  99.44±0.01a 55.89±0.01a 8.00±0.11b 0.008 2±0.06b
1/16  96.11±0.12a 53.88±0.03ab  10.16±0.02a 0.011 2±0.24a
1/8  96.11±0.03a 52.39±0.07b 6.73±0.04c 0.008 8±0.04b
1/4  96.11±0.04a 51.89±0.03b 4.10±0.06d 0.008 7±0.05b
1/2  89.44±0.04b 41.28±0.04c 3.68±0.23d 0.004 5±0.11c
1  13.89±0.32c 2.59±0.32d - -
  注:同一列中不同字母表示各处理间差异达0.05的显著水平;“-”表示数据未统计。表2同。
Note:Different capital letters show significant difference at the 0.05leve.“-”means no statistical data.The same as in table 2.
表2 苦苣菜茎叶水浸液对白菜种子萌发及幼苗生长的影响
Table 2 Effects of aqueous extracts fromSonchus oleraceus on seed germination and seedling growth of Chinese cabbage
处理浓度
Concentration
发芽率/%
Germination rate
发芽指数
Germination index
根长/cm
Root length
根重/g
Root weight
CK  92.78±0.02a 34.86±0.04a 5.59±0.06a 0.009 4±0.05b
1/16  93.89±0.06a 38.42±0.04a 5.92±0.05a 0.012±0.07a
1/8  81.67±0.06b 32.64±0.04ab  4.52±0.05b 0.013±0.15a
1/4  70.55±0.08c 26.11±0.18c 3.14±0.22c 0.011±0.09ab
1/2  68.89±0.16c 24.33±0.07bc  1.94±0.09d 0.006±0.28c
1  11.11±0.10d 3.50±0.35d - -
  
图1 苦苣菜茎叶水浸液对生菜种子幼苗生长的影响
Fig.1 Effects of aqueous extracts fromSonchus elerac-
cus on seedling growth of Lettuce
异。高浓度的水浸液原液处理严重抑制着白菜种
子的发芽率和发芽指数;随着处理浓度的降低,白
菜种子发芽率也呈现逐渐提高趋势;在浓度稀释至
原液的1/8之前各处理的白菜种子发芽率始终低
于清水对照;而当处理浓度稀释至原来的1/16时,
白菜种子发芽率与对照没有显著性差异,甚至还
稍高。
不同浓度的水浸液处理对白菜种子的发芽指
数的影响差异显著,且随着处理浓度的下降,发芽
指数逐步递增,与清水对照的数值差异越来越小;
与白菜发芽率相似,较低浓度的水浸液处理对发芽
指数的影响越来越小,差异不显著。以上结果表
明,苦苣菜茎叶水浸液对白菜种子的萌发具有一定
的高抑低促抑制效应,尽管低浓度的水浸液处理不
能显著提高白菜种子的发芽率和发芽指数。
2.2.2 苦苣菜茎叶水浸液对白菜幼苗生长的影响
由表2和图2可见,除原液外,各处理浓度的
白菜幼苗的生长表现出显著性差异。当处理浓度
为原液的1/2时,抑制效果最明显,平均根长和根
重分别为1.94cm和0.006g;随着水浸液浓度的
稀释降低,各处理对白菜幼苗根长和根重的抑制效
应显著下降;在水浸液浓度稀释至原液的1/8之
前,对白菜的幼苗生长均表现出抑制效应,根长显
著性低于清水对照的5.59cm;但当处理浓度降低
至原液的1/16时,水浸液对白菜幼苗根长生长的
21 山 西 农 业 大 学 学 报(自然科学版) 2016
抑制效应消失,达到5.92cm,稍长于清水对照,但
不显著。除了水浸液浓度为原液的1/2时抑制根
重之外,其余各低浓度处理的白菜幼苗根重均大于
对照,且个处理间存在显著差异。以上结果表明苦
苣菜茎叶水浸液对白菜幼苗生长表现出高浓度抑
制的化感效应。
图2 苦苣菜茎叶水浸液对白菜种子幼苗生长的影响
Fig.2 Effects of aqueous extracts fromSonchus olera-
ceus on seedling growth of Chinese cabbage
3 讨论与结论
化感物质在植物细胞的生长调节中起着重要
作用,能够明显地影响植物细胞的生长和分化[13]。
化感物质可通过改变酶的合成功能、膜透性,抑制
细胞分裂或伸长,影响呼吸作用、酶的表达,改变激
   
素活性等途径影响受体种子的萌发[4]。到目前为
止,已 经 发 现 许 多 具 有 化 感 效 应 的 植
物[2,3,5,11,14,15],也分离出一些化感物质[16,17],但是
有关苦苣菜相关的化感效应研究仍未见报道。本
研究通过生菜和白菜两种受体来探索苦苣菜茎叶
水浸液的化感效应,结果表明:不同浓度水浸液对
两种受体种子的萌发均具有显著性抑制效应,抑制
效果随着处理浓度的增加而增加,表现出发芽率和
发芽指数的下降;另一方面,水浸液对两种受体的
幼苗生长具有显著性高抑低促效应,高浓度的水浸
液处理抑制幼苗根系的伸长、根重增加,而较低浓
度的水浸液处理促进幼苗根系伸长、根重增加。
植物对受体的化感效应表现在种子发芽率、苗
高、根长、鲜重等多个方面,同一供体对不同受体的
影响也不同。江贵波等[18]研究表明,不同浓度的
韭菜水浸液处理对同一蔬菜幼苗的根长、鲜重的影
响不同,同一浓度的韭菜水浸液对不同的蔬菜幼苗
的生长影响也存在差异。吴会芹等[19]研究也表
明,不同的作物秸秆对蔬菜种子的影响具有抑制、
促进等多种表现形式。本试验结果表明不同的受
体对不同的浓度的苦苣茎叶水浸液反应不同,生菜
仅在1/16倍的处理浓度下根长和根重才表现出促
进效应;而白菜在1/4倍的处理浓度下根重就表现
出促进效应。以上结果反映出植物间互作的复杂
性,在研究化感效应时应多考虑几个受体。
综上所述,研究发现苦苣菜茎叶水浸液对生菜
和白菜种子萌发及幼苗生长存在化感效应,苦苣菜
化感物质的分离鉴定有待于进一步研究。
参 考 文 献
[1]彭少麟,邵华.化感作用的研究意义及其发展前景[J].应用生态学报,2001,12(5):780-786.
[2]莫美华,马红梅,肖启福,等.红汁乳菇醇提物对水稻、稗草的化感影响[J].生态学报,2004,24(12):2951-2954.
[3]耿广东,程智慧,张素勤.不同浓度的辣椒化感物质对莴苣化感效应研究[J].华北农学报,2008,23(2):30-33.
[4]柴强,黄高宝.植物化感作用的机理、影响因素及应用潜力[J].西北植物学报,2003,23(3):509-515.
[5]邵华,彭少麟,张弛,等.薇甘菊的化感作用研究[J].生态学杂志,2003,22(5):62-65.
[6]胡佩卓,邹传宗,祝英.苦苣菜脂溶性化学成分[J].西北植物学报,2005,25(6):1234-1237.
[7]卢新华,陈虎云,戴俊,等.苦菜总黄酮对实验性肝损伤的保护作用[J].中国现代医学杂志,2002(2):22-24.
[8]Keishi Hata,Kyoko Ishikawa,Kazuyuki Hori,et al.Differentiation-inducing activity of lupeol,a lupane-type triterpene from Chinese
dandelion root(Hokouei-kon),on a mouse melanoma cel line[J].Biol Pharm Bul,2000,23(8):962-967.
[9]云学英,高建萍,马青枝,等.生长期不同的苦苣菜、苣荬菜中氨基酸成分的分析[J].内蒙古农牧学院学报,1993,14(4):10-127.
[10]曾任森.化感作用研究中的生物测定方法综述[J].应用生态学报,1999,10(1):123-126.
[11]罗通,邓骛远,曾进,等.宜宾油樟对三种农作物种子萌发的化感作用[J].宜宾学院学报,2007,7(12):63-66.
[12]G Bruce Wiliamson,Donald Richardson.Biossays for alelopathy:measuring treatment responces with independent on controls[J].
Journal of Chemical Ecology,1988,14(1):181-187.
[13]杨期和,叶万辉,廖富林,等.植物化感物质对种子萌发的影响[J].生态学杂志,2005,24(12):1459-1465.
3136(1) 巩磊等:苦苣菜茎叶水浸液对生菜和白菜种子萌发及幼苗生长的影响
[14]郭尚,张作刚,田永强,等.西瓜及砧木根系分泌物对西瓜枯萎病菌的化感效应[J].华北农学报,2010,25(6):160-163
[15]项鹏宇,韩燕,云兴福.西芹根及根际区物乙醇浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感作用[J].华北农学报,2008,23(4):45-50
[16]陈磊,云兴福.西芹鲜根及根际区物化感物质成分鉴定[J].华北农学报,2012,27(2):157-184
[17]王建花,陈婷,林文雄.植物化感作用类型及其在农业中的应用[J].中国生态农业学报,2013,21(10):1173-1183.
[18]江贵波,陈少雄,江晓玲,等.韭菜水提液对3种蔬菜种子的化感作用[J].贵州农业科学,2014,42(3):76-78.
[19]吴会芹,董林林,王倩.玉米、小麦秸秆水浸提液对蔬菜种子的化感作用[J].华北农学报,2009,24(S2):140-143.
(编辑:马荣博)
(上接第9页)
亮度需要用适当的LUT指标以确保适当的动态
信息的获得。在此基础上我们进一步讨论了一些
常见的先进荧光共焦显微镜的应用。
参 考 文 献
[1]Abbe Ernst.Note on the Proper Definition of the Amplifying Power of a Lens or Lens-System[J].Journal of the Royal Microscopical So-
ciety,1884,4(1):348-351.
[2]Agard D A,Sedat J W.Three-dimensional architecture of apolytene nucleus[J].Nature,1983,302(5910):676-81.
[3]Minky M.Microscopy Apparatus[P].US Patent#3013467,1957.
[4]InuoéS.Foundation of confocal scanned imaging in Light microscopy[M]//Handbook of Biological Confocal Microscopy.New York:
Plenum Press,2006(3):1-19
[5]Keler H E.Objective lenses for confocal microscopy[M]//Handbook of Biological Confocal Microscopy.New York:Plenum Press,2006
(3):145-161.
[6]Costes S V,D Daelemans,E H Cho,et al.Automatic and quantitative measurement of protein-protein colocalization in live cels[J].Bio-
phys J,2004,86:3993-4003.
[7]Manders E M M,F J Verbeek,J A Aten.Measurement of co-localization of objects in dual-color confocal images[J].J.Microsc,1993,
169:375-382.
(编辑:马荣博)
41 山 西 农 业 大 学 学 报(自然科学版) 2016