全 文 ：中国农学通报 2012,28(25):201-208
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
化学除草剂的大量开发与使用，虽然极大地提高
了农业生产效率，但也导致了环境污染及抗性杂草等
问题的不断出现，因此寻找具有高效、低毒、对环境友
好的除草活性物质非常必要。目前，从生物中寻找具
有除草活性的天然产物并加以开发利用已成为该研究
领域的热点之一，其中，植物作为生物活性化合物的天
然宝库倍受瞩目。有研究表明，植物在其生长过程中
基金项目：青岛市科技计划基础研究项目(11-2-4-5-(5)-jch)；山东省“泰山学者”建设工程专项经费。
第一作者简介：王霞，女，1985年出生，山东临朐人，硕士，研究方向为植物源除草活性物质。通信地址：266109青岛市城阳区长城路700号青岛农业
大学化学与药学院，E-mail：taiyang_xiaoyu@163.com。
通讯作者：罗小勇，男，1963年出生，甘肃甘谷人，副教授，博士，研究方向为除草剂毒理学和植物源除草活性物质。通信地址：266109青岛市城阳区
长城路700号青岛农业大学农学与植物保护学院，Tel：0532-88030472，E-mail：luo-xiaoyong@163.com。
收稿日期：2011-12-28，修回日期：2012-03-12。
海桐叶乙醇提取物及其萃取相的除草活性
王 霞，罗小勇
（青岛农业大学农学与植物保护学院/山东省农作物病虫害综合防控重点实验室，山东青岛 266109）
摘 要：为了找到海桐叶器官中除草活性物质的提取分离方法，采用琼脂法研究海桐叶乙醇溶液提取物
及其不同溶剂萃取相对夏至草、生菜、小麦和稗草4种受体植物幼苗生长的影响。结果表明，海桐叶乙
醇溶液提取物对4种受体植物幼苗均有不同程度的抑制作用，且生菜、小麦和夏至草的敏感性明显高于
稗草；进一步利用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇对提取物进行萃取，获得含水相在内的4个萃取相，尽管它
们对4种受体植物幼苗生长的抑制作用存在较大差异，但都表现出较高的活性。说明乙醇提取物及其4
个不同溶剂萃取相中均存在高除草活性物质，且种类比较复杂。
关键词：海桐；乙醇提取物；萃取相；受体植物；除草活性
中图分类号：S3 文献标志码：A 论文编号：2011-3935
Herbicidal Activities of Ethanol Extraction and Different Solvent Extract Phase of
Pittosporum tobira (Thunb.) Ait. Leaves
Wang Xia, Luo Xiaoyong
(College of Agronomy and Plant Protection, Qingdao Agricultural University/
Key Lab of Integrated Crop Pest Management of Shandong Province, Qingdao Shandong 266109)
Abstract: In order to find the extraction method of herbicidal compounds from Pittosporum tobira (Thunb.) Ait.
leaves, the effects of the ethanol extraction and different solvent extract phases of P. tobira leaves on seedlings
growth of Lactuca sativa, Triticum aestivum, Lagopsis supine and Echinochloa crusgalli were studied with
method of grinded plant tissue powder mixed with agar (PPA). The results showed that, the growth of 4 kinds of
receiver plants seedlings were inhibited differently by ethanolic extract of P. tobira leaves, and the
susceptibility of L. sativa, T. aestivum, and L. supine were higher than that of E. crusgalli. The petroleum ether,
ethyl acetate, n-butanol and water partition from ethanolic extracts had higher inhibitory effect on the growth of
4 kinds of receiver plants, although the inhibitions were different. The results suggested that, the ethanol
extraction and its different solvent extract phases of P. tobira all had the high growth inhibitory substances, but
the substance varieties might be more complicated.
Key words: Pittosporum tobira (Thunb.) Ait.; ethanolic extract; extract phase; receiver plant; herbicidal activity
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会产生许多具有农用除草活性的次生代谢产物（化感
物质），为研究开发除草剂提供了很好的材料[1-3]。在众
多的植物当中，园林植物海桐 [Pittosporum tobira
(Thunb.) Ait.]令人关注[4-10]。该植物又名海桐花、山矾，
为海桐花科海桐花属常绿小乔木或灌木，高达3 m，其
根、叶和种子均能入药。其中，根能祛风活络、散瘀止
痛，叶能解毒、止血，种子能涩肠、固精等。而且，海桐
皮的提取物尚具有一定的抗病毒及抗肿瘤活性，其植
株粉末还具有一定的灭螺活性[4-7]。此外，刘云国等[8]
发现，海桐叶片挥发性物质对大肠杆菌、白葡萄球菌、
枯草芽孢杆菌和酵母菌具有较好抑菌作用。Suegirev
等[9]发现，海桐叶子的皂甙粗提物具有抑菌活性。王
霞等[10]的研究表明，该植物的根、茎、叶、果实和果柄5
种器官对生菜和小麦幼苗的生长均具有较强的抑制作
用，尤以叶器官的活性最高，该器官对夏至草、反枝苋、
荠菜和黄瓜4种受体植物幼苗的生长也具有较强的抑
制活性。为了找到海桐中除草活性物质的提取分离方
法，笔者以活性最高的叶器官为供试材料，以乙醇溶液
为提取剂，以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇为萃取剂，对
活性物进行了提取及萃取试验，以期为活性物质的提
取分离及进一步开发植物源除草剂提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
海桐[Pittosporum tobira (Thunb.) Ait.]叶于2009年
9月采于青岛市城阳世纪公园。将采集叶片置阴凉处干
燥后，用电动万能粉碎机（FW100型，转速24000 r/min，
天津市泰斯特仪器有限公司）粉碎，取过 40目铁筛的
粉末备用。
1.2 受体植物
生菜（Lactuca sativa Linn. var. ramosa Hort，抗热
绿湖黑核西生菜特选种388，蔡兴利国际有限公司，美
国）、小麦（Triticum aestivum L.，‘烟农24号’）、夏至草
[Lagopsis supine (Steph.) IK.-Gal.]和稗草[Echinochloa
crusgalli (L.) Beauv.]。杂草种子均采摘于青岛农业大
学校园。
1.3 供试样品的准备
1.3.1 活性物的提取及处理 称取粉碎好的海桐叶片
4200 g，用80%的乙醇溶液室温下浸提5次，每次3天，
所添加提取溶剂的量以没过粉末为限。合并、过滤提
取液，减压浓缩得海桐叶乙醇提取物。生物活性测定
时将不同剂量的浓缩物直接加入冷却至60℃左右的琼
脂溶液中溶解混匀后分别配制成浓度为 0.02 g/L、
0.09 g/L、0.17 g/L、0.87 g/L和 1.74 g/L的 100 mL含毒
基质，并均匀分注至 3个小烧杯中冷凝待用。琼脂的
最终浓度为0.5%。
1.3.2 活性物的萃取及处理 将乙醇溶液提取物用 10
倍量(w/v)蒸馏水溶解后，依次用等体积石油醚、乙酸乙
酯和正丁醇萃取，将各萃取相（含水层）减压浓缩后干
燥备用。生物活性测定时，将各萃取相干物质分别用
DMSO溶解后吸取不同剂量的溶液直接加入琼脂溶
液中分别配制成浓度为 0.05 g/L、0.1 g/L、0.5 g/L、
1 g/L和5 g/L的100 mL含毒基质，基质的分注方法和
琼脂最终浓度同上，各处理（含空白对照）中DMSO的
最终浓度为1.0%，该浓度对受体植物的生长无影响。
1.4 活性测定方法
研究的生物活性测定参照罗小勇等[11]提出的琼脂
混粉法进行。将受体植物种子经 0.2%次氯酸钠溶液
浸泡15 min后，用自来水冲洗数次并置流水下浸泡吸
水 3~5 h，而后用蒸馏水洗涤数次，均匀摆放在带盖方
盘内的吸水纸上，滴加蒸馏水至种子不漂浮，遮光置于
全智能人工气候箱（HP1000GS-B型，武汉瑞华仪器设备
有限责任公司）内发芽，待胚根（或种子根）达3~5 mm
时移植至混有不同浓度提取物或萃取物的 0.5%琼脂
凝胶上，以蒸馏水或含有1.0% DMSO的水溶液为空白
对照。移植时先用尖嘴镊子在已凝固的琼脂表面插5
个小孔，而后分别夹取胚根长度基本一致的预萌发受
体植物种子，将胚根垂直由小口轻轻植入琼脂凝胶
中。每烧杯5粒，重复3次。为防止光照对化合物及植
物种子根生长的影响，将各烧杯放入人工气候箱遮光
培养 3~4天，其中，生菜和小麦为 3天，夏至草和稗草
为 4天。人工气候箱的设置条件为 14 h (25℃)和 10 h
(20℃)的自动循环，箱内的相对湿度为60%。待处理结
束后，用电子游标卡尺分别测量受体植物幼苗胚根（或
种子根）和胚轴（胚芽鞘）的长度，其中小麦种子根测定
已长出根的总长。
1.5 数据分析
计算胚根（种子根）和胚轴（胚芽鞘）的实际生长
量，应用Excel软件，以生长量为基数，分别计算海桐
叶器官乙醇提取物和不同萃取物对受体植物胚根（种
子根）和胚轴（胚芽鞘）生长的抑制率以及对样本的标
准误差。同时应用SPSS软件以LSD法对获得的抑制
率进行差异显著性分析，并计算有效中浓度(EC50)。
生长量=处理后的胚根（胚轴）长-处理前的胚根
（胚轴）长；
抑制率=[(对照生长量 -处理生长量)/对照生长
量]×100%。
·· 202
王 霞等：海桐叶乙醇提取物及其萃取相的除草活性
2 结果与分析
2.1 海桐叶乙醇溶液提取物对4种受体植物幼苗生长
的影响
从 4200 g海桐叶中共提取得到乙醇溶液提取物
干物质 720 g，计算收率为 17.1%。进而测定了该提
取物对生菜、小麦、夏至草和稗草 4种受体植物幼苗
生长的影响(图 1)。可见在 0.02 g/L的最低供试浓度
下对生菜和小麦幼苗的生长均已表现出一定的抑制
作用，并随浓度的增加抑制活性依次提高，至0.87 g/L
和 1.74 g/L时对 2种受体植物胚根(种子根)、胚轴(胚
芽鞘)的抑制率分别达生菜 74.9%(41.0%)和 86.9%
(58.1%)，小麦 65.2%(27.9%)和 76.7%(42.3%)；对夏至
草而言，在 0.02 g/L和 0.09 g/L的低浓度下只对胚根
的生长显示了一定的抑制作用，对胚轴则表现出轻
微的促进，此后随着浓度的增加对二者的抑制作用
也随之提高，在 0.17 g/L、0.87 g/L和 1.74 g/L时的抑
制率分别达 43.0% (2.0% )、87.1% (39.9% )和 99.5%
(78.0%)；而对稗草只有在 0.17 g/L处理浓度下显示
出轻微的抑制作用，此后也随着浓度的增加而提高，
但对胚芽鞘抑制的增长幅度不明显，在 0.87 g/L和
1.74 g/L浓度下抑制率分别为 74.5%(14.8%)和 91.8%
(23.1%)。
生菜 ab
cc
d
1
2
3440
20
40
60
80
100
0.02 0.09 0.17 0.87 1.74
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根
胚轴
小麦 ab
cdd
1
2333
0
20
40
60
80
100
0.02 0.09 0.17 0.87 1.74
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根
胚芽鞘
夏至草 ab
c
de
1
2
3
44
-40
-20
0
20
40
60
80
100
0.02 0.09 0.17 0.87 1.74
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根
胚轴
稗草 ab
c
dd
12233
-40
-20
0
20
40
60
80
100
0.02 0.09 0.17 0.87 1.74
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根
胚芽鞘
图中垂直线表示标准误差；小写英文字母和阿拉伯数字分别用于表示对胚根和胚轴生长抑制作用的差异显著性分析(P<0.05)，下同
图1 海桐叶器官乙醇溶液提取物对4种受体植物幼苗生长的影响
2.2 海桐叶器官乙醇溶液提取物不同萃取相对4种受
体植物幼苗生长的影响
依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇对600 g海桐叶
乙醇溶液提取物进行萃取分离，分别得到 3种溶剂萃
取相和水相的干物质97.5 g、180.6 g、115.8 g和125.4 g，
计算收率分别为 16.3%、30.1%、19.3%和 20.9%。各萃
取物对生菜、小麦、夏至草及稗草4种受体植物幼苗生
长的影响如下。
2.2.1 石油醚相对4种受体植物幼苗生长的影响 石油
醚相在 0.05~5.0 g/L的处理浓度下对 4种受体植物幼
苗生长的抑制率分别为：生菜胚根 (20.7%、34.4%、
36.5%、44.0%和 70.9%)和胚轴(13.2%、26.2%、30.4%、
34.3%和 51.6%)、小麦种子根(21.7%、31.6%、36.5%、
47.9和 72.0%)和胚芽鞘(10.3%、15.2%、20.4%、24.9%
·· 203
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和35.9%)、夏至草胚根(15.4%、16.3%、36.6%、48.6%和
81.5%)和胚轴(13.3%、16.8%、35.8%、46.0%和 59.2%)
及稗草种子根(9.8%、18.0%、56.0%、66.4%和77.0%)和
胚芽鞘(8.8%、14.4%、27.6%、38.4%和 42.1%)（图 2）。
计算有效中浓度分别为生菜胚根(1.047 g/L)和胚轴
(4.839 g/L)、小麦种子根(0.934 g/L)和胚芽鞘(>5 g/L)、
夏至草胚根(0.871 g/L)和胚轴(1.855 g/L)及稗草种子
根(0.575 g/L)和胚芽鞘(>5 g/L)。
图2 海桐叶器官乙醇溶液提取物石油醚萃取相对4种受体植物幼苗生长的影响
生菜
a
bcc
d
1
2233
4
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根
胚轴
小麦
a
bccd
1223344
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根 Seminal root
胚芽鞘 Coleoptile
夏至草 a
bc
dd
1
23
44
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根 Radicle
胚轴 Hypocotyl
稗草 abc
de
112
33
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根 Seminal root
胚芽鞘 Coleoptile
2.2.2 乙酸乙酯相对4种受体植物幼苗生长的影响 乙
酸乙酯相在 0.05~5.0 g/L的处理浓度下对 4种受体植
物幼苗生长的抑制率分别为：生菜胚根(23.4%、32.9%、
46.0%、57.8%和 89.1%)和胚轴(18.5%、26.2%、30.6%、
42.7%和 60.7%)、小麦种子根(21.5%、23.5%、37.7%、
51.8%和85.3%)和胚芽鞘(11.8%、12.0%、16.1%、31.6%
和67.3%)、夏至草胚根(41.0%、54.6%、66.2%、88.1%和
99.8%)和胚轴(35.0%、37.4%、52.7%、64.1%和 84.2%)
及稗草种子根(35.6%、56.8%、63.1%、69.8%和 88.5%)
和胚芽鞘 (18.3%、33.8%、35.3%、46.4%和 72.2% )
（图 3）。计算有效中浓度分别为生菜胚根(0.409 g/L)
和胚轴(2.127 g/L)、小麦种子根(0.647 g/L)和胚芽鞘
(2.667 g/L)、夏至草胚根(0.095 g/L)和胚轴(0.262 g/L)
及稗草种子根(0.118 g/L)和胚芽鞘(0.987 g/L)。
2.2.3 正丁醇相对4种受体植物幼苗生长的影响 正丁
醇相在 0.05~5.0 g/L的处理浓度下对 4种受体植物幼
苗生长的抑制率分别为：生菜胚根 (16.0%、25.2%、
67.3%、79.2%和 89.9%)和胚轴(18.1%、21.7%、47.1%、
57.4%和 70.2%)、小麦种子根(31.5%、60.5%、73.3%、
81.4%和 87.4%)和胚芽鞘(7.2%、18.8%、27.9%、31.7%
和52.9%)、夏至草胚根(35.9%、51.0%、88.5%、95.7%和
99.6%)和胚轴（13.6%、30.0%、54.1%、73.0%和 85.5%）
及稗草种子根（46.9%、71.0%、85.6%、93.1%和 93.8%）
和胚芽鞘（14.1%、18.9%、25.0%、25.7%和 42.2%）（图
4）。计算有效中浓度分别为生菜胚根(0.287 g/L)和胚
轴 (0.767 g/L)、小麦种子根 (0.094 g/L)和胚芽鞘
(4.085 g/L)、夏至草胚根(0.089 g/L)和胚轴(0.377 g/L)
及稗草种子根(0.012 g/L)和胚芽鞘(>5 g/L)。
·· 204
王 霞等：海桐叶乙醇提取物及其萃取相的除草活性
2.2.4 水相对 4种受体植物幼苗生长的影响 水相在
0.05~5.0 g/L的处理浓度下对 4种受体植物幼苗生长
的抑制率分别为：生菜胚根 (12.1%、17.0%、30.1%、
36.8%和71.0%)和胚轴(18.5%、20.6%、25.2%、29.9%和
61.0%)、小麦种子根 (24.0%、25.9%、35.0%、36.7%和
55.3%)和胚芽鞘(7.2%、8.3%、19.9%、20.9%和 30.6%)、
夏至草胚根(2.0%、12.1%、36.7%、55.0%和94.7%)和胚
轴(6.9%、20.6%、40.0%、50.8%和80.1%)及稗草种子根
(10.8%、12.1%、19.3%、33.5%和 53.7% )和胚芽鞘
(15.2%、23.1%、41.7%、45.3%和56.9%) (图5)。计算有
效中浓度分别为生菜胚根 (1.625 g/L)和胚轴
(3.654 g/L)、小麦种子根(3.723 g/L)和胚芽鞘(>5 g/L)、
夏至草胚根(0.717 g/L)和胚轴(0.850 g/L)及稗草种子
根(4.462 g/L)和胚芽鞘(1.840 g/L)。
图3 海桐叶器官乙醇溶液提取物乙酸乙酯萃取相对4种受体植物幼苗生长的影响
夏至草 ab
e
d c
4 4
3 2
1
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根 Radicle
胚轴 Hypocotyl
稗草 a
bcd
e
1
233
4
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根 Seminal root
胚芽鞘 Coleoptile
生菜 abc
de
1
23
44
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根 Radicle
胚轴 Hypocotyl
小麦 abc
d
e
1
2234
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根 Seminal root
胚芽鞘 Coleoptile
生菜 a
bc
de
1
23344
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根 Radicle
胚轴 Hypocotyl
小麦 a
b
c
dd
1
2
333
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根 Seminal root
胚芽鞘 Coleoptile
·· 205
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图5 海桐叶器官乙醇提取物水相对4种受体植物幼苗生长的影响
生菜
d d
c b
a1
2233 3
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根 Radicle
胚轴 Hypocotyl
夏至草 a
b
c
e d
1
23
4
5
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根
胚轴
稗草
a
b
cdd
122
34
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根
胚芽鞘
3 结论与讨论
植物的化感作用是一种普遍现象，几乎存在于所
有的植物当中，只是不同种植物之间、同种植物的不同
器官之间、甚至于同种植物生长在不同的环境条件时，
所表现出的化感活性大小会有较大的差异[12-13]。笔者
通过对 200多种园林植物、作物及杂草不同器官化感
活性的研究充分的验证了这一点[14-27]。研究发现，不仅
植物种之间存在竞争，特别是外来入侵物种与当地种
之间的竞争与化感作用密切相关[28]，而且，许多作物的
连作障碍、生态域中物种之间的平衡保持等都与植物
化感作用有关[29-30]。植物的化感作用主要包括供体植
物所产生的化感物质对其他受体植物生长的抑制作用
（除草作用）、刺激生长作用及对供体植物自身的自毒
作用3个方面[12-13]。其中，有效利用化感物质的抑制作
图4 海桐叶器官乙醇提取物正丁醇萃取相对4种受体植物幼苗生长的影响
夏至草 aab
c
d
1
2
3
4
5
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
胚根 Radicle
胚轴 Hypocotyl
稗草
d
c
b a a
4 34 23 2
1
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根 Seminal root
胚芽鞘 Coleoptile
c
b
小麦
a
bbcc 12233
0
20
40
60
80
100
0.05 0.1 0.5 1 5
浓度/(g/L)
抑
制
率
/%
种子根
胚芽鞘
·· 206
王 霞等：海桐叶乙醇提取物及其萃取相的除草活性
用或除草作用来开发生物源除草剂是目前国内外研究
的热点[13]。
笔者通过前期研究，在国内外首次发现园林植物
海桐各器官均具有很强的化感作用（除草作用），且以
叶器官的活性最高[10]。海桐是一种适应性很强的植
物，叶亮、花香、果美，耐干旱，耐高温，高温达 35℃不
萎蔫，低温 -5℃仍呈翠绿色，很少有病虫。长期以
来，对该植物的利用主要以园林绿化和观赏为主，兼
具一定的药用价值 [31-33]。近年来，随着其农用杀菌
和除草活性的不断发现，为有效利用该植物提供了
科学依据[6-10,34]。本研究在前期研究的基础上，进一步
测定了该植物叶器官乙醇溶液提取物及其不同溶剂萃
取相对生菜、小麦、夏至草和稗草4种受体植物的除草
活性，证实了它们对各受体植物幼苗生长的抑制活性
及其开发应用前景。根据所得4个萃取相的有效中浓
度可知，在双子叶受体植物中，对杂草夏至草胚根和胚
轴抑制的EC50值明显低于抑制栽培植物生菜胚根和胚
轴生长所需要的浓度；同样，在单子叶指示植物中，对
杂草稗草种子根和胚芽鞘抑制所需的浓度也低于对作
物小麦抑制所需的浓度，说明各萃取相中所含有的活
性物质对不同的受体植物具有一定的选择性作用。由
于3种溶剂萃取相及水相对4种受体植物的除草活性
都表现出较高的活性，说明在 4个萃取相中均存在高
活性除草物质，且种类比较复杂，而且水溶性和脂溶性
的活性物质都有可能存在，这为进一步纯化分离增加
了难度。目前尚未见到其他与海桐除草活性物质提取
分离相关的报道。鉴于许多情况下植物体内除草活性
的表现是多种化合物的协同效应[13]，因此，探索对其乙
醇溶液粗提物的直接利用也是今后研究的重点之一。
尽管一些研究者已从海桐叶中分离出挥发油壬烷、月
桂烯、rhamnoglucosyl-3-isorhamnetin、pittosporatobira-
side A and B、三萜及其皂苷等成分[7,35-39]，但是该植物叶
片中所具有的除草活性是否与这些物质有关，还需要
通过进一步的分离、纯化及活性追踪研究加以证实。
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