全 文 ：尾叶桉与盆架子化感作用物对薇甘菊根尖细胞形态的影响
周冬梅 1, 3 ,韩诗畴 2＊ ,李军 2 ,曹欣 2　(1.中国科学院华南植物园 ,广东广州 510650;2.广东省昆虫研究所 ,广东省野生动物保护与
利用公共实验室 ,广东广州 510260;3.中国科学院研究生院 ,北京 100049)
摘要　以盘架子、尾叶桉新鲜叶片的水提液(0.05g/ml)处理薇苷菊水培插条 12、36、48、72、84h,以清水处理为对照 ,观察薇苷菊分生区
细胞的形态 ,统计细胞有丝分裂指数及相对有丝分裂指数。结果表明 , 2种水提液处理的插条根尖细胞的分裂指数均低于对照 ,随着处
理时间的延长 ,细胞分裂指数呈先下降后上升趋势 ,处理 48h时细胞有丝分裂指数最低;2处理对细胞形态的影响表现为多核和染色体
凝聚。
关键词　化感作用;薇苷菊;有丝分裂指数
中图分类号　Q946.8　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2009)23-10984-01
EffectsofAlelochemicalsfromAlstoniascholarisandEucalyptusrophylaonCelMorphologyofMikaniamicranthaH.B.K.Root
Tip
ZHOUDong-meietal　(SouthChinaBotanicalGarden, ChineseAcademyofSciences, Guangzhou, Guangdong510650)
Abstract　ThecutingofMikaniamicranthaH.B.Kwastreatedbywaterextract(0.05g/ml)offreshleavesofAlstoniascholarisandEuca-
lyptusrophyla.for12, 36, 48, 72, 84h, withthetreatmentbyclearwaterasCK, themorphologyofmeristematiczonecelofM.micrantha
wasobserved, andthemitoticindexandrelativemitoticindexofthecellswerestatisticed.Theresultsshowedthatthemitoticindexofroottip
celsofthecutingtreatedby2kindsofwaterextractwereallowerthanthatofCK.Withthedelayoftreatmenttimethemitoticindexofthe
celsshowedfirstdecreaseandthenincreasetrend.Themitoticindexofthecelswasthelowestwhentheyweretreatedfor48h.Theefects
of2 treatmentsoncellmorphologymanifestedaspolynucleationandchromosomecondensation.
Keywords　Alelopathy;MikaniamicranthaH.B.K.;Mitoticindex
基金项目　广东省自然科学基金项目(06011945)资助。
作者简介　周冬梅(1982-),女 ,湖南郴州人 , 硕士研究生 ,研究方向:
化学生态学。 ＊通讯作者。
收稿日期　 2009-04-20
　　薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.)为菊科假泽兰属多
年生草质藤本植物 ,原产于热带美洲。薇甘菊可进行无性和
有性繁殖 ,生长速度极快 ,有 “一分钟一英里杂草 ”之称 [ 1-2] 。
薇甘菊可攀缘缠绕于其他乔灌木植物上 ,与乔灌木植物争夺
阳光 、水分等 ,并产生能抑制周围植物生长的化感物质 ,对农
林牧业生产和生态系统造成极大干扰 ,因此 ,薇甘菊被认为
是世界十大害草之一 [ 3-5] 。
化感作用是薇甘菊入侵及蔓延的一个重要机制。据报
道 ,华南地区 2种常见速生树种盆架子(Alstoniascholaris)和
尾叶桉(Eucalyptusrophyla)对薇甘菊的生长有较强的化感
抑制作用。笔者研究了盆架子和尾叶桉新鲜叶片水提液对
薇甘菊插条不定根根尖细胞有丝分裂及细胞形态的影响 ,进
一步探讨了这 2个树种对薇甘菊生长的抑制方式 ,以期为合
理 、有效地将这 2个树种运用于薇甘菊的防治及其入侵地的
生态恢复提供理论依据。
1　材料与方法
将薇甘菊剪成含 3个节间的插条放入水中培养 ,待长出
1 ～ 2cm不定根时 ,转入分别装有尾叶桉和盆架子的新鲜叶
片水提液中(浓度为 0.05 g/ml),每天更换处理液。分别于
处理 12、36、48、72、84 h时 ,切取薇甘菊不定根根尖 5 mm,用
卡诺液 4 ℃固定 24h。取根尖端 2 ～3 mm用醋酸洋红染色 ,
压片 ,每处理至少观察 5个切片 ,观察细胞基数在 1 000个以
上 ,每根尖至少观察 200个以上细胞。以自来水处理为
对照。
将切片放在光学显微镜下观察根尖细胞的生长状况 ,统
计不同处理根尖分生区细胞的有丝分裂指数(分裂期细胞
数 /观察细胞总数 ×100%)及相对有丝分裂指数(处理有丝
分裂指数 /对照有丝分裂指数 ×100%),同时观察根尖分生
区细胞的形态有无异常。
2　结果与分析
2.1　不同处理对薇甘菊根尖细胞有丝分裂的影响　由图 1
可知 ,盆架子和尾叶桉水提液处理的薇甘菊根尖细胞有丝分
裂指数在不同处理时期均低于对照 ,且处理 48 h时 ,细胞有
丝分裂指数最低 ,此后随着处理时间的延长 ,细胞有丝分裂
指数略有上升。处理 48 h是薇甘菊根尖对处理液最敏感的
时期 ,此时细胞的相对有丝分裂指数均在 50%以下。
图 1　不同处理根尖细胞的有丝分裂指数
Fig.1　Themitoticindexofroottipscellsunderdifferenttreat-
ments
2.2　不同处理对薇甘菊根尖细胞形态的影响　化感抑制树
种(盆架子和尾叶桉)水提液处理后 ,薇甘菊根尖细胞的有丝
分裂受到阻碍 ,同时 ,核分裂出现异常(表 1)。主要表现为
多核(或多核仁)频率升高 ,盆架子水提液处理 24 h时 ,多核
频率升高最明显 。尾叶桉水提液处理引起的核畸形分裂主
要表现为染色体凝聚现象即染色体不能正常向赤道板聚集
排列 ,而是散乱分布于细胞之中 ,并在细胞中心聚集 、短缩成
(下转第 11000页)
责任编辑　常俊香　责任校对　傅真治安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(23):10984, 11000
表 2　正交试验结果
Table2　Theresultsoftheorthogonaltest
试验号
TestNo. A B C
提取率∥%
Extractionrate
1 1 1 1 2.32
2 1 2 2 3.09
3 1 3 3 3.57
4 2 1 2 3.96
5 2 2 3 4.22
6 2 3 1 3.30
7 3 1 3 4.87
8 3 2 1 3.98
9 3 3 2 4.36
K1 8.98 11.15 9.60K2 11.48 11.29 11.41K3 13.21 11.23 12.66
R 4.23 0.14 3.06
2.4　精密度试验　精密吸取同一供试品溶液 ,平行取样 5
次 ,紫外分光光度计 490 nm处测定其吸光度 ,结果多糖样品
液吸光度的 RSD=3.12%(n=5),表明该方法精密度良好。
2.5　稳定性试验　分别在 0、30、60、90、120 min检测同一供
试品的吸光度 ,结果显示不同时间点检测的样品液吸光度值
RSD=3.16%,表明样品液在 120 min内基本稳定。
2.6　验证试验　称取石斛粉末 100 g,按照上述最佳提取工
艺条件提取 ,进行验证试验 ,结果测得平均提取率为 5.36%,
RSD为 3.73%(n=3),无显著性差异 。
3　结论
该试验建立了金钗石斛多糖回流提取方法。通过正交
设计对提取温度 、提取时间以及提取次数进行优化 ,结果表
明提取温度对多糖提取具有显著的影响 ,其次为提取次数和
提取时间。最优水平为 A3 B2 C3 ,即温度 100 ℃、时间 2 h、提
取 3次。经方法学考察 ,该方法具有良好的精密度和稳定
性 ,且重现性好。
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(上接第 10984页)
一团 ,此外 ,分生区与根冠分界不如对照明显 ,细胞多处于间
期或早前期 ,中期染色体不能正常凝聚分离 ,中 、后 、末期相
出现频率减小。
表 1　不同处理对薇甘菊根尖细胞形态的影响
Table1　TheinfluencesofdifferenttreatmentsonthecellmodalityofM.micrantharoottip
处理时间∥hTreatmenttime
相对有丝分裂指数∥%Relativemitoticindex
A.schE.uro
有丝分裂各期出现的频率∥%Frequencyindiferentperiodofmitosis
前 Early
CK A.schE.uro
中 Middle
CK A.schE.uro
后 Late
CK A.schE.uro
末 Final
CK A.schE.uro
多核∥%Multinuclear
CK A.schE.uro
染色体凝聚∥%Chromosomecondensation
CK A.sch E.uro
12 83.20 85.15 18.61 19.64 20.23 4.04 3.09 3.67 3.60 2.11 2.14 6.17 2.73 1.17 0　　 0.57 0　　 0 0.48 0.53
36 62.55 53.19 19.51 14.45 13.82 3.94 2.66 1.48 3.91 1.80 1.02 5.02 1.27 0.84 0.08 1.83 0.62 0 0.52 1.22
48 48.29 43.76 20.44 12.50 10.84 4.15 1.05 1.34 3.31 1.43 0.58 4.85 0.66 1.08 0.09 1.52 0.77 0 0.63 2.42
72 56.37 58.53 19.72 12.37 9.12 2.87 2.09 2.45 2.62 1.76 1.33 5.45 0.69 1.07 0 1.98 1.29 0 1.02 0.88
84 64.06 57.52 19.96 10.82 9.89 3.75 4.63 4.04 2.88 2.67 2.04 5.64 2.52 1.36 0.06 1.48 1.25 0 0.52 1.88
3　结论与讨论
前人研究表明 ,化感物质对植物细胞的分裂增殖具有明
显的干扰作用 [ 6-8] 。该研究结果表明 ,盆架子和尾叶桉叶片
水提液均能使薇甘菊根尖细胞的有丝分裂指数降低 ,处理 48
h时细胞有丝分裂指数最低 ,此后又略有回升 。这表明植物
化感物质对杂草生长的抑制作用与除草剂相似 ,但 2个树种
的化感作用物质对薇甘菊生长的抑制作用比较缓和 ,并且薇
甘菊在受到胁迫后可快速产生一定的适应能力 。植物间的
化感相克作用在农林杂草防除方面具有一定的应用价值 。
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11000 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年