全 文 ：收稿日期：２０１２－１２－０５
基金项目：河北省自然科学基金项目（Ｃ２０１０００１９９５）；河北省科技支撑计划项目（１１２７６７１２Ｄ）
作者简介：赵　丹（１９８５－），女，河北辛集人，助教，硕士，主要从事分子遗传学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｄａｎａｐｐｌｅ＠１２６．ｃｏｍ
黄顶菊提取液对旱稻种子的化感作用
赵　丹，白丽荣，赵　帅
（衡水学院 生命科学系，河北 衡水０５３０００）
摘要：为了给外来入侵植物黄顶菊（Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ）的综合治理提供参考依据，采用生物检测方
法研究了不同质量浓度的黄顶菊提取液对旱稻种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：黄顶菊提
取液质量浓度为０．１００ｇ／ｍＬ时，旱稻种子的萌发率降低到６６．７％，幼苗芽长仅为０．６７ｃｍ，其对
旱稻种子萌发和幼苗芽长表现出显著的抑制效应，抑制率分别为２４．０％、４７．７％（Ｐ＜０．０５）。黄顶
菊提取液质量浓度为０．０５０～０．１００ｇ／ｍＬ时，旱稻种子根长为０．２６～１．２３ｃｍ，其对旱稻种子根长
表现出显著的抑制效应（Ｐ＜０．０５），抑制率在４３．３％～８８．０％，且随着质量浓度的升高，抑制作用
增强。黄顶菊提取液对旱稻种子萌发和幼苗生长均具有抑制作用，并表现出浓度效应。
关键词：黄顶菊；入侵植物；旱稻；种子萌发；幼苗生长
中图分类号：Ｓ４５９　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００４－３２６８（２０１３）０７－００８０－０４
Ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｅｘｔｒａｃｔ　ｆｒｏｍ
Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ　ｏｎ　Ｕｐｌａｎｄ　Ｒｉｃｅ
ＺＨＡＯ　Ｄａｎ，ＢＡＩ　Ｌｉ－ｒｏｎｇ，ＺＨＡＯ　Ｓｈｕａｉ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｎｇｓｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｎｇｓｈｕｉ　０５３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｂｉｏａｓｓａｙ，ｔｈｅ　ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｆｒｏｍ　ｉｎｖａｓｉｖｅ
ｐｌａｎｔ　Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ　ｏｎ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ｕｐｌａｎｄ
ｒｉｃｅ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｌａｖｅｒｉａｂｉｄｅｎｔｉｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ
０．１００ｇ／ｍＬ　ｏｆ　Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ　ｅｘｔｒａｃｔ　ａｐｐａｒｅｎｔｌｙ　ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ
ｂｕｄ　ｇｒｏｗｔｈ，ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｏ　６６．７％，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｂｕｄ　ｌｅｎｇｔｈ
ｗａｓ　０．６７ｃｍ　ｏｎｌｙ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　２４．０％ａｎｄ　４７．７％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅ
Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｏｆ　０．０５０－０．１００ｇ／ｍＬ　ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｒｏｏｔ　ｇｒｏｗｔｈ，
ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｒｏｏｔ　ｌｅｎｇｔｈ　ｗａｓ　ｏｎｌｙ　０．２６－１．２３ｃｍ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　４３．３％－８８．０％，ａｎｄ
ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ　ｅｘｔｒａｃｔ
ｃａｎ　ｉｎｈｉｂｉｔ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｕｐｌａｎｄ　ｒｉｃｅ，ａｎｄ　ｓｈｏｗ　ａ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ；ｉｎｖａｓｉｖｅ　ｐｌａｎｔ；ｕｐｌａｎｄ　ｒｉｃｅ；ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ
　　生物入侵是导致世界范围内生态系统退化和生
物多样性丧失的主要原因之一［１－２］。入侵植物将取
代本地植物形成单一种群，威胁生态系统的多样性
及完整性［３］。确定外来植物入侵机制和影响对预防
其造成生态破坏和经济损失至关重要。许多关于外
来入侵植物的研究表明，导致其成功入侵的重要原
因之一是化感作用［４－６］。黄顶菊（Ｆｌａｖｅｒｉａ　ｂｉｄｅｎｔｉｓ）
属于菊科（Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ）堆心菊族（Ｈｅｌｅｎｉｅａｅ）黄顶菊
属（Ｆｌａｖｅｒｉａ），是外来入侵物种，起源于南美洲［７］，
具有很强的生态适应性和抗逆性，因此生境广泛。
此外，其可以产生化感物质，抑制其他植物的生长。
２００１年，黄顶菊在我国天津市和河北省衡水湖畔首
次被发现，其传入我国的年份和传入途径不详，由于
缺乏有效的防控措施，黄顶菊在我国河北省、山东
　河南农业科学，２０１３，４２（７）：８０－８３
　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
DOI:10.15933/j.cnki.1004-3268.2013.07.013
省、河南省以及天津市大肆扩散、蔓延，造成了生态
破坏［８－１１］。
陆稻（ｕｐｌａｎｄ　ｒｉｃｅ）是适于旱地种植的栽培稻，
也称为旱稻［１２］。旱稻比水稻耐旱节水、低碳环保、
省工节能，又较一般旱作物耐涝抗灾，是未来可持续
发展的重要稻作［１３］。大量研究表明，外来入侵植物
对很多农作物都有化感抑制作用，一些入侵植物会
对旱稻幼苗根产生影响［１４］，进而推测入侵植物可能
会对旱稻生长造成影响。本研究通过测定黄顶菊提
取液对旱稻种子的化感作用大小，研究黄顶菊对旱稻
生长的影响，为旱稻生产中黄顶菊的防控提供依据。
１　材料和方法
１．１　供试材料的采集
黄顶菊植株于２０１１年９月采自衡水湖自然保
护区１０６国道以东黄顶菊重度发生区。
１．２　黄顶菊提取液的制备
将阴干的黄顶菊剪成小段，用小型粉碎机粉碎
后，按每１０ｍＬ蒸馏水加１ｇ粉末的比例将其浸泡
４８ｈ，期间不断摇晃，双层纱布过滤２次后即得１０％
（即质量浓度为０．１ｇ／ｍＬ）的水提取液母液，再用蒸
馏水依次稀释成０．０７５、０．０５０、０．０２５、０．００１ｇ／ｍＬ，
４℃保存，备用。
１．３　受体的处理
精选大小一致且饱满的旱稻种子，用０．１％
ＨｇＣｌ２ 对其进行消毒处理１０ｍｉｎ，蒸馏水清洗３次。
１．４　黄顶菊提取液处理旱稻种子
种子发芽试验采用培养皿滤纸法［１５－１６］。将消
毒过的旱稻种子置于铺有双层滤纸的培养皿中，
每皿５０粒，加入３ｍＬ各质量浓度的黄顶菊提取
液，对照组（ＣＫ）加３ｍＬ蒸馏水，每个处理设３个
重复，每天记录发芽种子的数量，连续观察７ｄ，统
计发芽率、发芽势。第７天从每个处理中随机挑
选出１０株幼苗，测定其根长和芽长，并计算化感
作用抑制率。发芽率＝７ｄ内正常发芽的种子数／
供试种子总数×１００％；发芽势＝前３ｄ内正常发
芽种子数／供试种子总数×１００％；化感作用抑制
率（ＲＩ）＝（对照值－处理值）／对照值×１００％，负
值表示促进作用，正值表示抑制作用，绝对值大小
和作用强度一致。
１．５　数据处理
所有数据的统计分析均在Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ　９．０
统计分析程序中完成。
２　结果与分析
２．１　黄顶菊水提取液对旱稻种子萌发的影响
由图１可以看出，随着黄顶菊提取液质量浓度
的升高，旱稻种子的萌发率逐渐降低，表明黄顶菊提
取液对旱稻种子的萌发有抑制作用，且具有浓度
效应。
１为蒸馏水处理；２－６分别为０．０１０、０．０２５、０．０５０、０．０７５、０．１００ｇ／ｍＬ黄顶菊提取液处理
图１　黄顶菊提取液处理后旱稻种子的表型
　　由表１可见，在０．０１０～０．０７５ｇ／ｍＬ黄顶菊提
取液处理旱稻种子后，旱稻发芽率为８２．２％～
８７．８％，与对照组发芽率（８７．８％）差异不显著；质量
浓度为０．１００ｇ／ｍＬ的黄顶菊提取液使旱稻发芽率
降低到６６．７％，且与对照组差异显著，此时其对旱
稻发芽的抑制率为２４．０％。
１８　第７期 赵　丹等：黄顶菊提取液对旱稻种子的化感作用
表１　黄顶菊提取液对旱稻种子萌发的影响
项目
提取液质量浓度／（ｇ／ｍＬ）
０（ＣＫ） ０．０１０　 ０．０２５　 ０．０５０　 ０．０７５　 ０．１００
发芽率／％ ８７．８ａ ８７．８ａ ８５．６ａ ８７．８ａ ８２．２ａ ６６．７ｂ
发芽抑制率／％ － ０．０ａ ２．５ａ ０．０ａ ６．４ａ ２４．０ｂ
发芽势／％ １５．６ａ １０．０ａ ８．９ａ ６．７ｂ　 ４．４ｃ　 ２．２ｃ
发芽势抑制率／％ － ３５．９ａ ４２．９ａ ５７．１ｂ　 ７１．８ｃ　 ８５．９ｃ
　 注：同行数据肩标不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），下同。
　　黄顶菊提取液对旱稻种子发芽势的化感抑制效
应也因提取液的质量浓度而异（表１），在质量浓度
为０．０１０～０．０２５ｇ／ｍＬ的黄顶菊提取液处理旱稻
种子后，旱稻的发芽势为８．９％～１０．０％，与对照组
相比差异不显著；在０．０５０～０．１００ｇ／ｍＬ的提取液
处理时，旱稻的发芽势为２．２％～６．７％，比对照组
显著降低，其对旱稻的发芽势抑制率达到５７．１％～
８５．９％。黄顶菊提取液对旱稻种子的抑制作用随着
质量浓度的升高而增强，表现出明显的浓度效应。
２．２　黄顶菊提取液对旱稻幼苗生长的影响
从表２可以看出，一定质量浓度的黄顶菊提取液
能够抑制旱稻幼根的生长，０．０１０～０．０２５ｇ／ｍＬ提取
液处理时，旱稻幼苗根长为２．１９～２．３０ｃｍ，与对照相
比差异不显著；０．０５０～０．１００ｇ／ｍＬ提取液处理时，
旱稻幼苗根长为０．２６～１．２３ｃｍ，显著低于对照组，其
对旱稻幼苗根长的抑制率在４３．３％～８８．０％。黄顶
菊提取液对旱稻幼苗根长的抑制作用随着质量浓度
的升高而增强，也表现出明显的浓度效应。
表２　黄顶菊提取液对旱稻幼苗生长的影响
项目
提取液质量浓度／（ｇ／ｍＬ）
０（ＣＫ） ０．０１０　 ０．０２５　 ０．０５０　 ０．０７５　 ０．１００
根长／ｃｍ　 ２．１７ａ ２．１９ａ ２．３０ａ １．２３ｂ　 ０．７４ｃ　 ０．２６ｃ
根长抑制率／％ － －０．９ａ －６．０ａ ４３．３ｂ　 ６５．９ｃ　 ８８．０ｃ
芽长／ｃｍ　 １．２８ａ １．０６ａ １．１９ａ １．２１ａ １．１０ａ ０．６７ｂ
芽长抑制率／％ － １７．２ａ ７．０ａ ５．５ａ １４．１ａ ４７．７ｂ
　　黄顶菊提取液对旱稻幼芽的生长也起到了抑制
作用，０．１００ｇ／ｍＬ提取液处理时，旱稻芽长仅为
０．６７ｃｍ，与 对 照 相 比 显 著 降 低，抑 制 率 达 到
４７．７％；其他４个质量浓度的提取液对旱稻芽长影
响不大，与对照差异均不显著。
３　结论与讨论
本试验结果表明，０．１００ｇ／ｍＬ的黄顶菊提取液
对旱稻种子的萌发有明显的抑制作用；０．０５０～
０．１００ｇ／ｍＬ的提取液处理使旱稻幼苗的根长显著
降低，且降低程度与提取液质量浓度有很大的关系；
对受体幼苗芽长的影响方面，只有高质量浓度提取
液（０．１００ｇ／ｍＬ）处理对旱稻幼苗的芽长产生显著
的抑制作用。黄顶菊提取液对旱稻种子的萌发及其
幼苗的生长产生不同程度的抑制作用，且都具有一
定的浓度效应，浓度越大，抑制作用越明显。从化感
作用抑制率的数值来看，在幼苗生长中，０．０５０～
０．１００ｇ／ｍＬ的提取液对根长的抑制率大于对芽长
的抑制率，证明黄顶菊提取液对旱稻根长的抑制作
用大于对旱稻芽长的抑制作用。本研究结果表明，
黄顶菊提取液能够降低旱稻种子的萌发率，抑制旱
稻萌发后根系的生长及其正常发育，从而可能降低
旱稻的产量。由此可见，黄顶菊植株对旱稻具有很
强的化感作用，会对旱稻的生长产生危害，因此，需
要对黄顶菊采取适当的防控措施，以保证旱稻的
产量。
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