全 文 ：入侵植物假臭草化感物质的分离及鉴定
林成俊 , 郭焕佳 , 庞淇尹 (韩山师范学院生物系 ,广东潮州 521041)
摘要 采用生物测定和柱色谱的方法 ,从假臭草中分离出了一种化感物质 , 即全顺-环己烷-1 , 2, 4-三醇 ,并且通过生物测定证实在 0.5
mg/ml时对萝卜和小白菜种子萌发具有明显的抑制作用。
关键词 假臭草;化感物质;全顺-环己烷-1 , 2, 4-三醇
中图分类号 S 451 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)09-03497-02
Isolation and Identification of Allelochemicals from Invasive Plant Eupatorium catarium
LIN Cheng-jun et al (Department of Biology, Hanshan Normal University, Chaozhou , Guangdong 521041)
Abstract By adopting biometrics and column chromatography method , an allelochemicals was isolated from the Eupatorium catarium , i.e.all-cis-cyclo-
hexane-1 , 2, 4-tnilo, and radish and through biometrics it was verified to have an obvious inhibition on cabbage seed germination when it was 0.5 mg/ml.
Key words Eupatorium catarium;Allelochemicals;All-cis-cyclohexane-1 , 2 ,4-Tnilo
基金项目 广东省科技厅计划项目(2005B33302002);韩山师范学院
2006年大学生课外科研基金项目。
作者简介 林成俊(1984-), 男 ,广东海丰人 , 本科生 , 专业:生物
科学。
鸣 谢 马瑞君教授 、朱慧老师给予的悉心指导以及王乃亮 、惠继
瑞和邱锐洪给予的热情帮助。
收稿日期 2007-11-11
目前 ,我国已知的外来入侵植物达 380多种[ 1] ,常见的
有紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)、薇甘菊 (Mikania mi-
crantha)、水葫芦(Eichhornia crassipes)等 。入侵植物假臭草
(Eupatorium catarium)早在 20世纪 80年代于香港首次发现 ,
但一直被误认为熊耳草(Ageratum houstonianum Mill),直到
1995年才被确定。假臭草极大地消耗土壤养分 ,对土壤可耕
性的破坏极为严重。入侵牧场后 ,假臭草不仅排斥牧草 ,而
且分泌一种恶臭味物质 ,影响家畜的觅食[ 2] 。
大量研究表明 ,相当多的入侵物种能产生化感物
质[ 3-8] ,并且在这些外来种的入侵过程中起着重要作用。在
自然群落中 ,假臭草往往形成单优势种 ,并且已被证明具有
化感作用[ 9] 。植物的化感作用是筛选植物源除草剂的基础。
笔者在前期生测的基础上 ,对假臭草化感物质进行了分离和
鉴定 ,以期获得活性强的化感物质 ,为植物源除草剂的开发
奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料 供试假臭草鲜植株于 2006年 3月采自广东省潮
州市韩山师范学院周边地区 ,除去杂物 ,冲洗干净 ,取其地上
部分 ,自然晾干后粉碎。
1.2 方法
1.2.1 制备浸膏 。取 5 kg干材料于超声循环提取机中 ,用
95%乙醇提取 2次 。提取液抽滤后减压浓缩 ,回收溶剂得浸
膏。将浸膏分散于水中 ,依次用石油醚 、乙酸乙酯 、正丁醇萃
取 ,减压浓缩萃取液得石油醚 、乙酸乙酯 、正丁醇浸膏 。
1.2.2 化感物质的分离及鉴定。用适量甲醇溶解 28 g正丁
醇浸膏 ,并用硅胶(150～ 200目)拌样 ,氯仿湿法装柱。依次
用氯仿-丙酮 、乙酸乙酯-甲醇梯度洗脱 ,TLC检测 ,8%H2SO4-
EtOH显色 ,合并相同流分 。将各流分进行种子萌发测定 ,选
择化感潜力最强的流分柱层析 ,直至获得化合物 。采用波谱
技术 ,对该化合物进行鉴定。
1.2.3 化感活性物质的生物测定 。将各浸膏(流分或化合
物)用分析纯甲醇配成 0.5 mg/ml溶液 ,培养皿(Υ=9 cm)内
铺双层滤纸 ,每个培养皿加入 3 ml甲醇溶液 ,待溶剂挥发后 ,
加入 3 ml蒸馏水 ,再将受体种子(萝卜和小白菜各 50粒)摆
放于滤纸上。对照组加 3 ml蒸馏水 ,设 3个重复 ,置光照培
养箱中培养。最后 ,统计种子萌发率和萌发指数(I)。
I =2×(7×X 1+6×X2 +…+2×X6+X7) (1)
式中 ,X表示每隔 24 h的发芽数。X1 为 24 h时记录的发芽
数 ,X 2为 48 h时记录的发芽数 ,依此类推[ 10] 。
萌发率和萌发指数参照 Williamson的方法[ 11] ,并且计算
化感作用效应指数(RI)。
RI = 1-C/ T (当 T≥C)
T/C-1 (当 T
示抑制。RI 绝对值的大小与作用强度一致。
1.3 数据统计分析 处理组和对照组间差异性采用
SPSS11.5软件进行 LSD 法检验 。
2 结果与分析
2.1 假臭草化感物质的分离 小白菜 、萝卜种子萌发生测
试验表明 ,正丁醇浸膏的活性最强。采用柱层析法 ,分离该
浸膏 ,得到一种单体化合物。
表 1 化合物波谱数据
Table 1 The data of magnetic resonance from the compound
位置Position 1H 13C
1 3.98～ 4.06, m 71.3
2 69.5
4 4.18, m 68.4
3 1H , 1.55～ 1.62, m 39.3
5 1H , 1.85～ 1.89, m 30.5
2H , 2.15～ 2.24, m
6 1H , 2.31～ 2.34, m 28.0
1H , 2.41～ 2.49, m
2.2 假臭草化感物质的结构鉴定 分离得到的化合物为无
色晶体 ,溶于甲醇 ,TLC板紫外灯下有荧光 ,H2SO4-EtOH显紫
色。运用光谱技术 ,化合物被鉴定为All-cis-cyclohexane-1 ,2 ,
4-tnilo ,即全顺-环己烷-1 , 2 , 4-三醇 ,分子量132.16 ,分子式
C6H12O3。其波谱数据见表 1 ,结构如图 1所示。
2.3 假臭草化感物质对受体种子萌发的影响 从表 2可以
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(9):3497-3498 责任编辑 刘月娟 责任校对 马君叶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.09.141
图 1 化合物结构
Fig.1 The compound structure
看出 ,假臭草化感物质对小白菜和萝卜 2种受体种子的萌发
率和萌发指数均有明显的抑制作用 ,与对照组相比 ,差异均
达 0.01显著水平。这说明该化合物不仅影响受体种子的萌
发率 ,而且明显延缓种子的萌发速度 。从萌发率和萌发指数
来看 ,该化合物对萝卜种子的抑制作用最强;从化合物对 2
种受体的综合化感效应来看 ,该化合物对萝卜种子的抑制作
用亦最强。由此可知 ,萝卜种子在萌发期对该化合物具有较
表2 假臭草化感物质对受体种子萌发的影响
Table 2 Effects of allelochemicals of Eupatorium catarium on seed germina-
tion of two receptors
受体
Receptor
萌发率
Germination
rate
萌发指数
Germination
index
综合化感效应
Comprehensive
allelopathic effect
小白菜 Cabbage -0.154 6＊＊ -0.173 9＊＊ -0.164 3萝卜 Radish -0.204 1＊＊ -0.193 7＊＊ -0.198 9
注:表中数据为同一处理的算术平均值;处理组与对照组间的差异显
著性由 LSD 法检验所得 ,其中＊＊表示差异在 0.01水平显著;综
合化感效应是萌发率和萌发指数 2个指标的平均值。
Note:Data in table are arithmetic mean of 3 repeats for same treatment;The
signifi cant difference between treatment group and cont rol group by LSD ,
＊＊ indicates signifi cantly different at 0.01 probabi lity level;Compre-
hensive allelopathic effect is mean of germination rate and germination in-
dex.
强敏感性 ,小白菜次之 。
3 小结与讨论
采用柱色谱和生物测定的方法 ,从假臭草的正丁醇组分
中分离得到一种化感物质 ,即全顺-环己烷-1 , 2 , 4-三醇。在
浓度为 0.5mg/ml时 ,该化感物质对萝卜和小白菜萌发具有
明显的抑制作用 。Rice曾把化感物质分为 15大类(其中包
括直链醇和脂肪醇)[ 12] ,但全顺-环己烷-1 , 2 ,4-三醇这种化感
物质未曾报道。因此 ,对这种化感物质的研究将具有新的价
值。另外 ,该试验只对敏感性较强的萝卜和小白菜种子进行
了生物测定 ,对假臭草的伴生种是否亦产生化感抑制作用 、
在其入侵过程中所占地位等问题还有待进一步研究。
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(上接第 3495页)
2.2 加标回收率试验 取 5个除去碘离子后的含碘水体测
定回收率 ,分别准确加入含溴离子 2.00、4.00、6.00、8.00、
10.00 μg的标准溶液 ,其他操作步骤同“1.2.2” ,测定结果见
表 2。从试验数据可以看出 ,平均回收率可达 96.58%。说明
该方法具有较高的准确度。
表 2 回收率实验结果
Table 2 Recovery results of standard addition test
溴离子原含量∥μg
Original
溴离子加入量μg
Additioin
amount of
溴离子测得量∥μg
Determi
nation
value of
溴离子回收μg
Recovery of
回收率%
Recovery
rate
平均回收率∥%
Average
recovery
rate
70.65 2.00 72.59 1.94 97.00 96.58
70.65 4.00 74.25 3.60 90.00
70.65 6.00 76.19 5.54 92.33
70.65 8.00 78.96 8.31 103.88
70.65 10.00 80.62 9.97 99.70
3 结论
用亚硝酸钠氧化 ,丁酮衍生 、环己烷萃取 ,采用酚红分光
光度法测定含碘水体中的微量溴离子 ,RSD 为 0.59%,平均
回收率可达 96.58%,该方法与荧光分光光度法相比较更为
简便 、快速 、准确 ,测定含碘水体中的溴离子 ,结果满意。
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