全 文 ：28卷 02 期
Vol.28 , No.02
草　业　科　学
PRA TACULT URAL SCIENCE
251-254
02/2011
黄顶菊对 2种蔬菜种子和幼苗的化感效应
芦站根 ,周文杰 ,郑博颖 ,姜桥 ,刘春卯 ,佘嘉颖
(河北衡水学院生命科学系 ,河北衡水 053000)
摘要:为了解黄顶菊(Flaveria bidentis)对 2 种蔬菜[ 油菜(Brassica napus)和油麦(Lactuca sativa)] 的化感作用 ,
研究了不同质量分数的黄顶菊水浸提液的化感效应。结果表明 ,黄顶菊浸提液对油麦种子发芽率和发芽速度指
数均有显著的抑制效应 ,而对油菜影响不显著;黄顶菊浸提液能显著抑制油菜 、油麦幼苗的根长和苗高。综合各
项指标 , 黄顶菊对 2 种蔬菜的化感综合效应(SE)随黄顶菊根 、茎叶浸提液质量分数的增加而增大 , 对同一受试植
物而言 ,黄顶菊根的浸提液化感效应大于茎叶化感效应;油麦受黄顶菊化感抑制作用的影响大于油菜;黄顶菊对
油菜 、油麦根部生长的影响大于地上部。不同生长时期对化感物质的敏感程度不同 ,苗期比发芽期敏感。
关键词:黄顶菊;油菜;油麦;化感作用
中图分类号:S451;Q945.7　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2011)02-0251-04
① 　近几年化感作用由于其独特的生物学特性而倍受
关注 。很多关于外来入侵种的研究表明 ,化感作用
是导致其成功入侵的重要原因之一 ,因此化感作用
逐渐成为了探索外来植物入侵机制的一个研究热
点。如苏丽和朱金松[ 1] 对空心莲子草 (Alternan-
thera phi loxeroides)、郑丽和冯玉龙[ 2] 对紫茎泽兰
(Eupatorium adenophorum)叶片 、梅玲笑等[ 3] 对加
拿大一枝黄花(Sol idago canadensis)均进行了深入
的化感作用研究 ,研究表明它们对不同的受体均有
不同程度的抑制效应 ,这意味着化感作用在外来植
物的入侵竞争中具有重要意义 。
黄顶菊(F laveria bidentis)是 2001年首次在河
北衡水湖和天津南开大学发现的一年生杂草 ,隶属
菊科堆心菊族黄菊属[ 4] ,由于其极强的适应力和繁
殖力 ,呈现以河北省中南部为中心向周边其他省市
扩散的趋势[ 5] 。黄顶菊对小麦(Tri ticum aest i-
vum)[ 6] 、绿豆(Vigna radiata)[ 7] 、白菜(Brassica
chinensis)[ 8] 等多种农作物都有一定的化感作用 。
冯建永等[ 9] 研究表明 ,黄顶菊主要通过植株残体和
根系分泌向环境中释放化感物质 ,其次通过雨雾的
淋溶对受体植物产生化感作用 ,但对蔬菜化感作用
的研究报道较少 。为了深入了解黄顶菊的入侵机制
和对作物的危害 , 本试验以北方重要蔬菜油菜
[(B.napus)和油麦(Lactuca sativa)]为受体 ,探讨
黄顶菊对蔬菜的化感效应 ,对揭示黄顶菊对农业生
产的危害机制及抑制它的广泛蔓延具有重要的意
义 ,同时为化感物质的开发利用及对黄顶菊的综合
防治提供理论依据。
1　材料和方法
1.1 试验材料　供试材料为 2008年 10月在衡水
湖湖边采集的黄顶菊植株(高约 1.8 m)。油菜和油
麦种子购于衡水市种子站。
1.2 试验方法
1.2.1 黄顶菊水浸提液制备　将黄顶菊分离成根 、
茎叶 2部分 ,用自来水冲洗干净 ,剪成 2 cm 左右的
小段 ,干燥箱烘干 ,植物粉碎机粉碎 ,按每 100 mL
蒸馏水加 2.5 g 干物质的比例浸泡 ,超声波细胞破
碎仪破碎 15 min ,25 ℃振荡器震荡浸泡 48 h ,双层
纱布过滤后得到 2.5%的母液 , 4 ℃保存备用。试验
时加入蒸馏水配成 2.5%(母液)、1.7%、0.8%、
0.25%4个质量分数[ 2] 。
1.2.2 种子萌发和幼苗生长试验　采用培养皿法进
行种子萌发试验 。受体植物种子(事先用 0.1%的
NaClO溶液浸泡 10 min 后用蒸馏水冲洗 3遍备用)
置于铺有 2层滤纸的培养皿(Υ9 cm)中 ,每皿放置
种子 50粒 ,分别加入 2 mL 不同质量分数的黄顶菊
浸提液(蒸馏水为对照),在 25 ℃温箱内培养 ,每处
理设 3个重复 ,试验过程中补充适量相应质量分数
浸提液保持滤纸潮湿。统计指标:
发芽率=发芽种子总数供试种子总数×100%
采用发芽速度指数来定量评价化感物质对种子
①收稿日期:2010-04-27　　接受日期:2010-10-06基金项目:河北省科技厅科技攻关项目(06220159);衡水市科技局科技攻关项目(08069Z)作者简介:芦站根(1971-),女 ,河北武邑人 ,副教授 ,硕士 ,主要从事植物学与生态学教学与研究。
E-mai l:luzhan gen@126.com
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发芽的延缓作用 ,计算公式为:
I=2×(7x1 +6x2 +5x3 +4x4 +3x5 +2x6 +x7)
式中 , x 指每隔 24 h发芽的种子数[ 11] 。
选取 50粒油菜 、油麦种子 ,分别播撒于铺有一
薄层脱脂棉的 2个白瓷盘中 ,浇灌不同质量分数黄
顶菊浸提液 ,蒸馏水作对照。用保鲜膜封口 ,在 25
℃温箱内培养 , 2 d 后用解剖针扎孔透气 , 5 d 后开
封 ,置于室温(19 ～ 26 ℃)下培养 ,自然光照。培养 7
d后 ,每盘随机取 15株幼苗 ,分别测其根长 、苗高等
形态指标 。
1.3 数据分析　采用化感作用效应指数(RI)对数
据进行统计分析[ 10] 。
RI=1-C/ T(T≥C)或R I=C/T -1(C>T)
式中 ,C为对照 , T 为处理值;RI>0为促进作用 ,RI<0
为抑制作用 ,其绝对值大小反映化感作用的强弱。
对受体植物的发芽率 、根长 、苗高和化感综合效
应(synthesis effects , SE)等用 SPSS 11.0 进行
Duncan新复极差法多重比较。 Excel 2003 作图 。
S E为同一处理下受体植物的苗高 、根长 、发芽率的
算术平均值[ 10] 。
2　结果与分析
2.1 黄顶菊浸提液对油菜和油麦种子发芽率
和发芽速度指数的影响　由表 1 可知 ,黄顶菊
根 、茎叶部分不同质量分数的水浸提液对油菜 、油麦
种子发芽率的影响表现出很大的差异 ,其中黄顶菊
浸提液均对油菜的发芽率影响与对照比差异不显著
(P>0.05);而对油麦的影响除了茎叶浸提液
0.25%质量分数有促进外 ,其他均为抑制 ,且与对照
比达到了差异显著(P <0.05),可见油麦种子的发
芽率对黄顶菊化感物质较敏感。
　　由图 1 知 ,黄顶菊茎叶浸提液除了最低质量
分数(0.25%)对油麦种子的发芽速度有显著的促
进作用外 , 其他均有显著的抑制作用 , 且大于
0.80%的浸提液之间差异不显著 。黄顶菊根浸提
液的不同质量分数均对油菜发芽速度无显著影
响 ,而对油麦种子发芽速度有显著抑制作用 ,且大
于 0.80%的浸提液之间差异不显著 。总体来看 ,
黄顶菊根抑制效应大于茎叶部分 ,对油麦的抑制
作用强于油菜 。
表 1　黄顶菊浸提液对受体种子发芽和幼苗生长的化感综合效应
供体 受体植物 处理(%)
种子
发芽率(%) RI
幼根
根长(cm) RI
幼苗
苗高(cm) RI SE
茎叶浸提液
油菜
CK 98a 0 3.40±0.10a 0 1.43±0.30a 0 0
0.25 96a -0.020 3.20±0.78a -0.059 1.40±0.10a -0.020 -0.099
0.80 96a -0.020 2.60±0.65b -0.235 1.47±0.06a 0.027 -0.228
1.70 96a -0.020 2.50±0.15b -0.265 1.33±0.31b -0.075 -0.360
2.50 96a -0.020 2.30±0.21b -0.324 1.30±0.15b -0.100 -0.444
油麦
CK 56a 0 3.33±0.15a 0 2.60±0.10b 0 0
0.25 58a 0.036 2.57±0.06b -0.295 2.90±0.10a 0.115 -0.144
0.80 49b -0.125 2.34±0.10c -0.423 2.59±0.10b -0.004 -0.552
1.70 50b -0.107 2.01±0.06d -0.657 2.56±0.15b -0.015 -0.779
2.50 50b -0.107 1.85±0.06e -0.800 2.47±0.12c -0.053 -0.960
根浸提液
油菜
CK 98a 0 4.50±0.40a 0 1.40±0.36b 0 0
0.25 98a 0 3.87±0.74a -0.163 1.70±0.10a 0.214 0.051
0.80 96a -0.020 3.70±0.50b -0.216 1.30±0.36b -0.214 -0.450
1.70 98a 0 3.48±0.70c -0.293 1.27±0.31c -0.075 -0.368
2.50 98a 0 3.27±0.35d -0.376 1.21±0.57c -0.102 -0.478
油麦
CK 60a 0 3.70±0.10a 0 2.90±0.10a 0 0
0.25 48a -0.200 2.80±0.10b -0.321 3.10±0.11a 0.069 -0.452
0.80 42d -0.300 2.78±0.06c -0.331 2.76±0.10b -0.051 -0.682
1.70 40d -0.333 2.73±0.15c -0.355 2.34±0.12c -0.239 -0.927
2.50 46c -0.233 2.40±0.20d -0.542 2.05±0.20d -0.415 -1.190
　注:RI 为化感效应指数;SE 为化感综合效应指数。同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
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图 1　黄顶菊浸提液对油菜 、油麦种子
发芽速度指数的影响
2.2 黄顶菊浸提液对油菜和油麦幼苗形态指
标的影响
2.2.1黄顶菊浸提液对油菜和油麦幼苗根长的影响
　由表 1可知 ,黄顶菊浸提液对油菜 、油麦幼苗的根
长均有不同程度的抑制作用 ,且抑制作用随质量分
数的增加逐渐增强。黄顶菊茎叶浸提液对油菜的根
长除了 0.25%处理外 ,均与对照达到了差异显著
(P<0.05),几个处理间差异不显著;而对油麦根的
抑制作用 4个处理与对照比均显著(P<0.05),4个
处理之间差异也显著。黄顶菊根浸提液对油菜 、油
麦幼苗的根长均有显著的抑制作用(P <0.05)。
2.2.2黄顶菊浸提液对油菜和油麦幼苗苗高的影响
　由表 1可知 ,黄顶菊茎叶浸提液对油菜的苗高除了
0.80%的处理表现促进外 ,其他均为抑制作用 ,在≥
1.70%质量分数时 ,与对照比达到显著差异(P <
0.05);而对油麦苗高的影响只有 0.25%处理时表现
促进作用 ,且与对照比差异显著(P<0.05),其他处理
均为抑制作用 ,只有 2.50%时与对照差异显著。
　　黄顶菊根浸提液对油菜苗高的影响除了0.25%
处理时表现促进外 ,其他均为抑制 ,且≥1.70%时 ,
与对照比达到显著差异(P<0.05);对油麦苗高的
影响同油菜相似 ,在 0.25%时表现促进作用 ,其他
处理均为抑制作用 ,且≥0.80%时 ,与对照比达到差
异显著(P<0.05)。
2.3 黄顶菊浸提液对油菜和油麦化感综合效
应分析　化感效应指数也是衡量化感作用强度的
重要指标 。黄顶菊茎叶浸提液 、根浸提液对油菜 、油
麦 2种受体植物的种子萌发率和幼苗高度 、根长的
综合效应见表 1。可以看出 , 黄顶菊浸提液对 2种
蔬菜的根长 RI均为负值 ,说明黄顶菊浸提液均抑制
2种蔬菜的根长。从 RI 比较来看 ,黄顶菊浸提液对
油菜 、油麦 2种受体根长的抑制均随着质量分数的
增大而增大 ,且同一质量分数比较 ,对油麦的抑制效
应大于油菜。黄顶菊浸提液对 2种蔬菜苗高的 RI
值在低质量分数时>0 ,高质量分数时<0 ,说明黄顶
菊浸提液对 2种蔬菜的苗高影响表现为低促高抑现
象 ,且同一质量分数比较 ,对油麦的抑制效应大于油
菜。
从表 1得知 ,在测定的几个指标中 ,黄顶菊化感
物质对 2种受体植物的发芽率影响最小 ,对苗高 、根
长的影响均大于对发芽率的影响。
从化感综合效应指数变化来看 , SE随黄顶菊浸
提液质量分数的增大而绝对值增大 ,其中黄顶菊根
浸提液的质量分数变化(从低到高)引起的 S E变化
(油麦分别为-0.452 、-0.682 、-0.927 、-1.190。
油菜分别为 0.051 、-0.450 、-0.368 、-0.478)更
显著于茎叶浸提液引起的 SE 变化(油麦分别为
-0.144 、-0.552 、-0.779 、-0.960;油菜分别为:
-0.099 、-0.228 、-0.360 、-0.444)。可见 ,黄顶
菊根浸提液抑制作用大于茎叶浸提液的抑制作用;
油麦较油菜对黄顶菊化感物质较敏感。
3　讨论和结论
黄顶菊根 、茎叶浸提液使油菜 、油麦种子的发芽
率和根长降低 ,这表明黄顶菊存在化感抑制物质。
试验表明 ,黄顶菊不同部位均具有化感效应 ,对
不同受体植物的效应有着明显的差异 。黄顶菊浸提
液对油菜发芽率 、发芽速度指数影响均不显著 ,而质
量分数≥0.80%时对油麦则表现出明显的抑制作
用 ,尤其黄顶菊根对油麦种子发芽率 、发芽速度指数
的影响最明显。这说明同一植物对不同受体种子萌
发的抑制作用存在很大差异 ,并且抑制效应与化感
物质质量分数密切相关 ,这点与陈遂中等[ 12] 、王慧
等[ 13]的结论一致 。
黄顶菊浸提液对油菜 、油麦幼苗生长的影响均
高于其对种子萌发的影响 ,即黄顶菊浸提液对二者
的影响程度存在差异 ,说明不同生长时期对化感物
质的敏感程度不同 ,苗期比发芽期敏感 ,这点与尹亚
丽等[ 14] 的结论一致。
黄顶菊对 2种受体的化感综合效应研究结果表
明 ,黄顶菊根 、茎叶对油麦 、油菜幼苗的化感作用均
表现为抑制 ,且抑制效应随黄顶菊浸提液质量分数
的增加而增强 ,并且在各种处理下黄顶菊对油麦的
抑制大于油菜 ,说明在同等条件下 ,油麦更易受黄顶
菊化感作用的影响。原因可能是油菜的耐抗性比油
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麦强 ,其机理有待进一步研究 。
本试验中 >0.25%处理的黄顶菊浸提液对根
长 、苗高的影响均为抑制 ,且随质量分数增大而增
强。对同一种植物而言 ,对根长的化感效应强于苗
高 ,这可能是胚根最先接触到化感物质 ,抑制了细胞
分裂和伸长 ,根长先受到抑制 ,从而影响了苗的生长
的结果 ,这结果与任艳萍等[ 15] 以白菜为受体研究的
黄顶菊化感效应结果是一致的 。
化感综合效应指数均为负值 ,说明黄顶菊对油
菜 、油麦的影响总体表现为抑制 ,且抑制效应随着质
量分数的增大而增强 ,黄顶菊根浸提液化感效应大
于茎叶浸提液的化感效应;油麦较油菜对黄顶菊化
感物质较敏感 。从化感效应指数对比来看 ,黄顶菊
浸提液对受体植物的化感效应主要是对幼苗的根长
抑制效应 ,对油麦根长的影响大于对油菜根长的影
响 ,致使黄顶菊浸提液对油麦的化感作用较油菜要
强。本试验只是室内研究的结果 ,但在复杂的自然
环境能否发生同样程度的作用还有待进一步研究 。
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Study on the allelopathic effects of Flaveria bidentis on seed
germination and seedling growth of two vegetables
LU Zhan-gen , ZHOU Wen-jie , ZHENG Bo-ying , JIANG Qiao , LIU Chun-mao , SHE Jia-ying
(Depa rtment of L ife Science , Hengshui Unive rsity , Hebei Hengshui 053000 , China)
Abstract:In order to reveal the allelopathy of Flaveria bidentis g row n in Heng shui Lake on Brassica nap us
and Lactuca sativa , it w as studied that allelopathic effects o f aqueous ext racts f rom roo t and stem +leaf
crumbs of F.bident is on the seed germination and seedling g row th of B.napus and L .sativa.The study
indicated tha t the aqueous ex t racts o f F.bident is had signif icantly depressed seed germination and ge rmi-
nation speed index of L .sat iva ,but did not af fect that of B.napus.The aqueous ex tracts of F.bidentis
also siginif icant ly inhibi ted the leng th o f roo t and seedling o f B.napus and L .sat iva.In general , synthetic
inhibitory effect (S E)of F .bident is on B .nap us and L .sativa increased wi th the enhancing of ex t ract
concentration , and the allelopathic inhibition of F.bident is roo t ex tracts w as st ronger than that of i ts
stem+leaf.The al lelopathic effect o f F.bident is on L.sativa was st ronger than that on B.napus.The
inhibited ef fect on roo t g row th w as greater than that of the seedling leng th.Allelopathic susceptibili ty w as
significant different betw een seedling stage and germination stag e , and the fo rmer w as mo re susceptible
than the lat ter.
Key words:Flaveria bident is;B rassica napus;Lactuca sat iva;al lelopathy
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