全 文 ：收稿日期:2009-05-29
基金项目:黔南民族师范学院院级课题项目(编号:2008Y25)。
作者简介:韦美玉(1965-)女 ,副教授 ,主要从事植物生理及生态教学。
紫茎泽兰叶片对两种土著辣椒的化感效应
韦美玉 , 　　陈世军
(黔南民族师范学院生命科学系 , 　贵州 都匀 558000)
摘要:测定紫茎泽兰 (Eupatoriumadenophorum)地上部水提液对两种辣椒种子萌发 、幼苗生长及一些生理的影响。结果
表明 ,低浓度对独山种子发芽速率 、萌发率没有影响 , 高浓度延迟种子发芽 ,降低种子发芽速率影响最终萌发率 ,高浓度
抑制幼苗的生长;低浓度对福泉辣椒种子提高发芽速率最终提高萌发率 ,低浓度时幼苗根和苗生长增加 , 高浓度抑制根
长和苗高的生长 ,有明显的化感作用特征。两种辣椒幼苗丙二醛含量随着处理浓度的升高而升高 ,叶绿素 a/b值随着处
理浓度的升高而降低。
关键词:　紫茎泽兰;化感作用;独山辣椒;福泉辣椒;丙二醛;叶绿素
中图分类号:　 Q949.783.5;　Q949.98　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2009)10-0050-04
AlelopathicEfectsofEupatoriumadenophorumSpreng.
onTwoKindsofNativeCapsicumannuumL.
WEIMei-yu, 　CHENShi-jun
(DepartmentofLifeScience, QiannanNormalUniversityofNationalities, DuyunGuizhou580000, China)
Abstract:Inthisstudy, theefectsofovergroundpartsofE.adenopherumonseedsgermination, seedlings
growthandalotofphysiologyoftwokindsofnativeC.annuumL.wasresearched.Resultsshowed:Lowcon-
centrationextracthadnoefectonDushan sseedsgerminationrateandgerminationspeed.Highconcentration
extractdelayedseedsgerminationandreducedtheseedsgerminationspeedandfinalyafectedseedsgermina-
tionrate.Highconcentrationextractinhibitedthegrowthofseedlings;LowconcentrationextractraisedFu-
quan sseedsgerminationspeedandfinalyincreasedseedsgerminationrate.Lowconcentrationextractcould
increasethelengthofseedlingsrootandtheheightofseedlings.Highconcentrationextractinhibitedthelength
ofseedlingsrootandtheheightofseedlings.Therewasobviouscharacterofalelopathy.MDA scontentsof
twokindsofC.annuumL.increasedwiththeconcentrationhoisted, andthechlorophyla/bdecreasedwith
theconcentrationdecreased.
Keywords:　Eupatoriumadenophorum;alelopathy;Dushan sCapsicumannuumL.;
　　　　　　Fuquan sCapsicumannuumL.;MDA;chlorophyl
　　紫茎泽兰 (Eupatoriumadenophorum)为菊科一
种入侵性极强的外来杂草 ,现已在我国西南部地区蔓
延生长 ,紫茎泽兰的危害给云南 、四川 、贵州 、广西等地
农 、林 、牧业造成较大损失 , 阻碍了民族经济的发
展 [ 1, 2] 。紫茎泽兰极强的入侵性和竞争性生长对本土
植物的生存构成了威胁。它通过自身的化感物质和改
变土壤的成分来抑制其他植物的生长[ 3 ～ 6] ,紫茎泽兰
含有香茅醛 、香叶醛 、乙酸龙脑脂 、樟脑等易挥发性成
分 [ 7] ,丁智慧等也从紫茎泽兰花中分离提取了萜烯类
和酯类物质 [ 8] ,这些化感物质通过土壤和空气可对植
物的生长构成影响 [ 9] 。紫茎泽兰叶堆积的肥料对白
菜和高粱种子萌发均有强烈的抑制效应 [ 10] 。
贵州省黔南州辣椒生产历史悠久 ,农户分散种植
辣椒 ,用种基本上都是根据地方的用种习惯及农户的
个人喜好 ,自繁自育 ,自选自留 ,多栽培地方干辣椒良
种 。黔南辣椒品种资源丰富 ,优良地方品种很多 ,黔南
福泉长线椒 、独山拉岭辣椒为地方高品质辣椒品种。
这些辣椒的 Vc含量和干物质含量居全国前列 ,品质
优良 ,福泉长线椒鲜椒 Vc含量 350.05mg/100g,全国
“七五”期间入库辣椒中排名第 2位 ,独山拉岭辣椒鲜
椒 Vc含量 305.96mg/100g,排名第 12位 [ 11] 。如今紫
茎泽兰入侵部分山地辣椒耕作地田埂和生境中 ,使辣
椒幼苗植株叶片变黄 ,生长不良 ,更甚者无法耕种。在
当地刈除紫茎泽兰时常和其它青草混作成沤肥 。为了
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第 28卷　第 10期　2009年 10月　　 　　 　　 　　　　种　子　(Seed)　　 　　 　　 　　　　Vol.28　No.10　Oct.　2009
DOI :10.16590/j.cnki.1001-4705.2009.10.041
了解紫茎泽兰对当地辣椒种子萌发及幼苗生长是否存
在化感作用 ,以及可否用混杂紫茎泽兰的杂草作沤肥 ,
开展紫茎泽兰对黔南独山 、福泉辣椒种子萌发及幼苗
生长化感作用以及丙二醛 、叶绿素含量的一些生理影
响研究 ,具有一定理论和实践意义。
1　材料和方法
1.1　材　料
紫茎泽兰新鲜植株叶片来源于入侵的辣椒地埂边
及地头 。独山辣椒来源于贵州省黔南独山农户自选自
留种 ,千粒重 5.66g;福泉长线椒来源于贵州省黔南福
泉农户自选自留种 ,千粒重 6.98g。
1.2　方　法
1.2.1　提取液的制备及种子处理
2008年 10月中旬 ,采集紫茎泽兰植株洗净自然
晾干后 ,将叶片剪成 1cm小段 ,称 500g按 1∶5的比例
加蒸馏水浸泡 48h过滤即得 20%叶水提液 ,放入 4℃
冰箱备用;受体植物种子福泉辣椒 、独山辣椒 ,加入甲
基托布津 1 000倍液杀菌 。
1.2.2　化感作用的生物测定
萌发及幼苗生长的测定:采用培养皿滤纸法进行
实验 ,在直径 12cm的培养皿中放入 2张滤纸。试验
设置 4个处理:20%水提液 、10%水提液 、5%水提液 、
2.5%水提液;(ck)蒸馏水。在每培养皿中分别放入
均匀饱满 、大小一致的独山辣椒 、福泉长线椒 100粒 ,
加入 10ml各处理液 ,在 21 ～ 25℃培养间培养 ,每处理
重复 3次。 8d后测定其发芽率 、苗高和根长。发芽率
用 u测验 ,苗高 、根长用 t测验进行差异显著性分
析 [ 12] 。
生理指标的测定:丙二醛(MDA)含量测定采用硫
代巴比妥酸法;叶绿素含量采用 80%丙酮浸提分光光
度法测定;以上生理生化测定按张志良的方法[ 13] 。用
7200分光光度计分析。各项指标测定时至少 3个重
复 ,取平均值进行 LSD显著性差异分析。
2　结果与分析
2.1　紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒 、福泉辣椒种子
萌发的影响
　　从表 1可知 ,紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒种
子 、福泉辣椒种子最终萌发率影响不同 。就独山辣椒
种子而言 ,低浓度的影响均不明显 , 20%水提液对萌芽
的抑制作用达到显著水平 ,相对于对最终萌发率的影
响 ,紫茎泽兰化感作用可以降低独山辣椒种子发芽率 ,
叶片提取液浓度越高其效果越明显;对福泉辣椒种子 ,
2.5%、5%、10%处理浓度促进萌芽均达到了极显著水
平 ,而 20%水提液对最终萌发率没有显著促进作用。
对发芽速率的影响更大 ,独山辣椒种子 2.5%、 5%、
10%处理浓度第 3天发芽速率的化感促进效应达到显
著水平 ,第 4天均达到极显著水平 ,第 5天影响不显
著 , 20%叶片水提液第 6天抑制作用均达到了极显著
水平 ,高浓度紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒种子发
芽速率的抑制作用更为严重 ,最终影响发芽率(图 1);
对福泉辣椒种子 2.5%、5%、10%处理浓度从 3天起
化感促进效应达到显著作用 , 均达到极显著水平
(图 2)。
表 1　不同浓度水提液对两种辣椒种子发芽率的影响
处理浓度 独山辣椒(%)
福泉辣椒
(%)
对照 91 78
2.5% 85 90＊
5% 84 96＊＊
10% 83 91＊
20% 80＊ 86
　　注:“＊” 、“＊＊”分别表示与对照差异和极显著差异。下同。
图 1　不同浓度水提液对独山辣椒种子发芽速率的影响
图 2　不同浓度水提液对福泉辣椒种子发芽速率的影响
2.2　紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒 、福泉辣椒幼苗
生长的影响
　　从表 2可以看出 ,紫茎泽兰叶片水提液对独山辣
椒 、福泉辣椒幼苗生长影响不同。紫茎泽兰叶片水提
液 2.5%、 5%浓度对独山辣椒根的生长均有促进作
用 , 5%浓度达到显著水平;2.5%、5%促进幼苗生长 ,
未达到显著水平;10%浓度抑制根长和苗高的生长 ,对
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研究报告　　韦美玉 等:紫茎泽兰叶片对两种土著辣椒的化感效应
根长的抑制作用达到极显著水平;20%浓度时对根长 、
苗高抑制作用达到极显著水平 ,高浓度水提液对独山
辣椒根主要表现为抑制作用 ,并且抑制作用随浓度增
大而增强 。紫茎泽兰叶片水提液 2.5%、5%、10%浓
度对福泉辣椒根的生长均有促进作用 , 5%、10%浓度
达显著水平;2.5%、5%、10%浓度促进苗高生长 , 10%
浓度达到显著水平;20%浓度时对根长抑制作用达到
极显著水平 ,且随着浓度升高 ,水提液对根长和苗高抑
制作用越强 。
表 2　紫茎泽兰叶片水提液对两种辣椒幼苗生长的影响
处理
浓度
独山根长
(cm)
独山苗高
(cm)
福泉根长
(cm)
福泉苗高
(cm)
对照 4.33 2.55 2.73 1.13
2.5% 5.02 2.62 4.07 1.28
5% 5.84＊＊ 2.68 4.69＊＊ 1.47
10% 3.78＊＊ 2.17 4.36＊＊ 1.84＊＊
20% 1.47＊＊ 1.37＊＊ 1.24＊＊ 1.18
2.3　紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒 、福泉辣椒幼苗
丙二醛含量影响
　　表 3结果表明:当紫茎泽兰叶片水提液处理低浓
度时 MDA含量较小 ,在 2.5%、5%、10%浓度处理下 ,
独山辣椒幼苗 MDA含量低于对照 。随着处理浓度的
增加 , MDA含量呈升高的趋势 ,在 20%浓度时 ,增幅
明显增大 , MDA含量高于对照;而 2.5%、 5%、10%、
20%浓度处理福泉辣椒幼苗 MDA含量均低于对照 ,
只是随着浓度升高幼苗 MDA含量略有所增。说明化
感物质使细胞原生质膜中的不饱和脂肪酸发生过氧化
作用 ,产生 MDA,使质膜系统受到伤害 ,其选择透性受
到破坏 ,细胞质内电解质外渗量增加。 MDA含量反映
膜脂过氧化作用的强弱和膜系统伤害程度 ,紫茎泽兰
叶片水提液低浓度时幼苗 MDA含量低于对照 ,说明
质膜系统没有受到伤害 ,而高浓度时膜的透性增大 ,质
膜受损的程度就加大 ,具有明显的伤害作用 。
表 3　紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒 、福泉辣椒幼苗
丙二醛(MDA)含量的影响
处理浓度 独山辣椒(MDA)含量(FW)(mmol/g)
福泉辣椒(MDA)含量
(FW)(mmol/g)
对照 1.27b 2.09a
2.5% 0.89c 1.03c
5% 0.92c 0.42d
10% 0.87c 0.64d
20% 1.55a 1.49b
2.4　紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒 、福泉辣椒幼苗
叶绿素含量的影响
　　表 4结果表明:在 2.5%、5%、10%浓度的紫茎泽
兰叶片提取液处理下 ,独山辣椒幼苗能够正常生长 ,叶
片保持鲜绿 ,叶绿素 a含量 、叶绿素 a+b含量及叶绿
素 a/b随着处理浓度升高而提高 ,而 10% ～ 20%之间
叶绿素 a含量 、叶绿素 a+b含量及叶绿素 a/b呈下降
趋势;表 5结果表明 ,在 2.5% ～ 10%浓度处理下 ,福
泉辣椒幼苗比对照生长良好 ,叶片保持鲜绿 ,叶绿素 a
含量 、叶绿素 a+b含量及叶绿素 a/b显著提高 , 10%
～ 20%处理浓度下 ,叶片叶绿素 a含量 、叶绿素 a+b
含量及叶绿素 a/b显著降低 ,说明高浓度处理使叶片
叶绿素含量呈下降趋势 ,对叶绿素 a的影响大于对叶
绿素 b的影响 。 10% ～ 20%之间植株受到毒害 ,植株
矮小 ,生长缓慢 ,幼叶无法伸展 。高浓度处理影响叶绿
素的生物合成与分解 ,降低植物的光合生产力 ,干扰体
内营养物质的迁移和再分配 ,影响植物生长。可能是
与相关酶作用 ,抑制叶绿素前体的合成 ,促进叶绿素分
解 ,或直接破坏叶绿体结构 ,从而降低叶绿素含量。本
试验结果表明:叶绿素 a/b值随着处理浓度的升高而
降低。有学者认为 ,叶绿素 a/b值随着叶片衰老而下
降 ,可以作为叶片衰老的指标[ 14] ,化感物质可改变许
多酶的合成或功能[ 15] ,化感物质还可通过气孔影响植
物的光合效率 ,使受体植物叶片中的叶绿素含量下降 ,
从而抑制植物的生长 [ 16] ,可见高浓度处理具有加速叶
片衰老的作用。
表 4　紫茎泽兰叶片水提液对独山辣椒幼苗
叶绿素含量的影响
处理
浓度 叶绿素 a含量 叶绿素 b含量 叶绿素 a+b含量 a/b
对照 56.22c 63.41b 119.63c 0.89c
2.5% 64.64b 62.06c 126.70b 1.04b
5% 71.54a 61.28c 132.82a 1.17a
10% 73.78a 58.69d 132.47a 1.26a
20% 40.90d 65.55a 106.45d 0.62d
表 5　紫茎泽兰叶片水提液对福泉辣椒幼苗
叶绿素含量的影响
处理
浓度 叶绿素 a含量 叶绿素 b含量 叶绿素 a+b含量 a/b
对照 57.38d 51.07d 108.45c 1.12b
2.5% 77.57b 57.81c 135.38b 1.14b
5% 82.66a 59.29b 141.95a 1.39a
10% 85.72a 60.65b 146.37a 1.41a
20% 68.89c 63.13a 132.02b 1.09b
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3　讨　论
紫茎泽兰化感作用可以降低独山辣椒种子发芽
率 、发芽速率 、胚根和胚轴长度 ,以及幼苗 MDA含量
升高 、叶绿素 a/b值下降 ,紫茎泽兰叶片提取液浓度越
高其效果越明显 。紫茎泽兰化感作用对受体植物的影
响很可能与其引起的氧化胁迫和 MDA含量升高有
关 。MDA本身也是一种有害物质 ,它能强烈地与细胞
内各种成分发生反应 ,引起酶和膜的严重损伤 ,膜电阻
及膜的流动性降低 ,最终导致膜结构及生理完整性的
破坏 ,高浓度提取液使种子发芽速率降低 ,发芽时间延
长 ,出苗延后 ,叶绿素 a/b值下降将严重影响植物对地
上和地下资源的竞争能力 。化感物质对胚根生长的抑
制导致植株根系变小 ,吸水 、吸肥能力降低 ,对胚轴生
长的抑制导致植株矮小 、瘦弱 ,叶绿素 a/b值下降影响
其对光的竞争 ,这些均会直接影响未来植株的生长发
育及其在群落中的地位和作用 。通过化感作用紫茎泽
兰抑制其它植物种子萌发和幼苗生长 ,使其在竞争中
处于优势地位 [ 17] 。使当地辣椒品种退化导致优良性
状不能保持 ,降低了辣椒的品质 ,且商品成熟不一致 ,
抗逆性降低 ,是影响辣椒单位面积产量下降的主要原
因之一 ,限制了当地辣椒生产的发展 。
紫茎泽兰化感物质对福泉辣椒的种子发芽率 、发
芽速率 、胚根和胚轴长度 ,以及幼苗丙二醛含量下降 、
叶绿素含量 ,在一定浓度范围存在显著的促进作用。
和爱军和刘伦辉 [ 17]发现 ,紫茎泽兰水提液能显著促进
云南松种子萌发;于兴军等[ 18]发现 ,常绿阔叶林下紫
茎泽兰的提取液对白菜地上部分生物量的积累也表现
出一定程度的促进作用 ,何衍彪和何庭玉 [ 19]在紫茎泽
兰和飞机草的化感作用研究中也发现 ,飞机草的乙醇
提取物对豇豆 、水稻和稗草等 7种植物的化感作用总
体上都表现出低促高抑现象 ,即低浓度对生长表现出
促进作用 ,高浓度表现出抑制作用 。由于紫茎泽兰化
感物质非常复杂 ,克异和促进 2种作用的物质都可能
存在 ,特定浓度条件或其他因素条件下 ,可以使化感作
用表现出促进作用或抑制作用 。但本试验中 ,相同浓
度紫茎泽兰提取液对不同物种的化感促进作用表现并
不相同 ,在生产上用紫茎泽兰作沤肥对福泉辣椒的种
子发芽率 、发芽速率 、胚根和胚轴长度有促进作用 ,对
叶绿素含量有所提高 ,对促进辣椒产业的增产增收有
一定的现实意义 。
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研究报告　　韦美玉 等:紫茎泽兰叶片对两种土著辣椒的化感效应