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三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草的化感作用



全 文 : 第 28卷第 6期      佛山科学技术学院学报 (自然科学版 )  V ol. 28 No. 6
  2010年 11月  Journa l of Foshan Universi ty ( Na tural Science Edi tion) Nov. 2010
文章编号: 1008-0171( 2010) 06-0004-03
三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草的化感作用
甄畅迪 ,聂呈荣* , 邓日烈 , 温玉辉 ,李 梅 ,杨文瑜
(佛山科学技术学院 作物遗传育种研究所 ,广东 佛山 528231)
摘要: 以三叶鬼针草、稗草和莲子草 3种杂草为受体植物 ,测定三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物对 3种杂草种子萌发时
的化感作用活性。 结果表明 ,三裂叶蟛蜞菊的茎叶在密闭系统中产生的挥发性物质对三叶鬼针草、稗草和莲子
草的幼苗生长有显著抑制作用。利用水蒸气蒸馏法所得的三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油对稗草 、三叶鬼针草和莲子
草的幼苗生长也有显著抑制作用 ,且抑制作用随着浓度的增大而增强。实验结果表明三裂叶蟛蜞茎叶挥发物是
其产生化感作用的主要途径之一。
关键词: 三裂叶蟛蜞菊 ;挥发油 ;杂草 ;化感作用
中图分类号: Q948. 12     文献标志码: A
三裂叶蟛蜞菊 (Wedelia trilobata L. )自 20世纪 70年代作为地被植物引入我国 ,目前已经成为华南
地区常见的杂草和园林绿化植物。三裂叶蟛蜞菊群落中很少有其他杂草出现 ,相关文献报导其具有化感
作用 [1-8]。本文研究三裂叶蟛蜞菊地上部分挥发物对华南地区常见杂草的感化作用 ,以期进一步揭示该
外来物种的作用机制。
1 材料和方法
1. 1 试验材料
供试植物三裂叶蟛蜞菊和受体植物三叶鬼针草 (B idens pi losa L. )、稗草 ( Echinochloa crusgalli
( L. ) Beauv . )、莲子草 ( Alternanthera sessilis L. )均采自佛山科学技术学院校园内。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油的收集与生物测定
( 1)收集方法
采集三裂叶蟛蜞菊新鲜地上部分洗净、去尘 ,荫干 ,切碎 ( < 2 cm )后随机称取 10. 0 kg ,用水蒸气蒸
馏法提取 5 h,得到挥发油水乳液。为了降低挥发油在水相中的溶解度 ,加入了分析纯的 NaCl粉末至饱
和 ,搅拌后静置 24 h,分出油层 ,用无水硫酸钠干燥 ,得到油状液体 2. 8 mL( 2. 628 g ) ,提取率为 2. 628‰
(质量比 )。将挥发油密封 ,冰箱保存备用。
( 2)生物测定
在直径 11 cm的培养皿内垫一张 9 cm的滤纸并加 10. 0 mL蒸馏水后 ,将预先催芽 (芽长 1~ 2 mm)
的受试植物种子 (三叶鬼针草、稗草、莲子草 )均匀播在培养皿中 ,培养皿放入干燥器 (直径 30 cm、
收稿日期: 2010-09-08
基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( 30570336) ;中国博士后科学基金资助项目 ( 2005038179) ;广东省自然科学基金
资助项目 ( 05300829)
作者简介: 甄畅迪 ( 1953-) ,男 ,广东江门人 ,佛山科学技术学院副教授。
* 通讯作者: 聂呈荣 ( 1966-) ,男 ,瑶族 ,广西贺州人 ,佛山科学技术学院教授 ,博士 ,硕士生导师。
高 50 cm )的上层 ,干燥器底部中央分别放入三裂叶蟛蜞菊挥发油 0 mL(对照 )、 0. 1 mL、 0. 2 mL和 0. 3
m L作为挥发物的来源 ,密封干燥器。在室温为 26~ 32°C的室内自然光照条件下培养 ,根据不同植物分
别培养 4~ 6 d(每天打开干燥器通气 30 min)后 ,分别测定受试植物的根长、苗高和鲜质量。每种处理 3次
重复。
1. 2. 2 三裂叶蟛蜞菊茎叶自然挥发物的化感作用
参考曾任森等 [9-10 ]的方法 ,在直径 30 cm、高 50 cm的干燥器底部的干燥室内放入 250. 0 g新鲜茎叶 ,
对照的底部不放任何东西。种子萌发和幼苗生长在干燥器上层的贮藏室内进行 ,在直径为 11 cm的培养
皿中铺上一张 9 cm的滤纸 ,每皿放 15粒预先催芽 (芽长 1~ 2 mm)的受试种子 ,加 10. 0 mL蒸馏水 ,半封
盖 , 3次重复。 在室温 ( 26~ 32°C)自然光照下培养 4~ 6 d后记录幼苗根长、苗高和鲜质量。
1. 2. 3 数据统计方法
本实验数据采用邓肯氏新复极差测验进行显著性分析 ,统计分析软件为 SAS8. 1。
2 结果与分析
2. 1 三裂叶蟛蜞菊茎叶自然挥发物的化感作用
表 1的结果显示 ,三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物显著降低了稗草、三叶鬼针草和莲子草 3种受体植物的
苗高、根长和鲜质量 ,表明三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物对这 3种杂草的生长具有显著的抑制作用。
表 1 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物对稗草、三叶鬼针草和莲子草幼苗生长的影响
受体植物 处理 根长 /mm 苗高 /m m 鲜质量 /g
稗草 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物 15. 6± 1. 2b 16. 3± 1. 6b 0. 018± 0. 002b对照 30. 6± 2. 9a 23. 2± 2. 5a 0. 029± 0. 003a
三叶鬼针草 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物 18. 3± 2. 0b 12. 5± 1. 1b 0. 010± 0. 001b对照 27. 5± 2. 8a 16. 6± 1. 8a 0. 015± 0. 001a
莲子草 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物 15. 8± 1. 3b 10. 5± 1. 2b 0. 011± 0. 001b对照 26. 8± 2. 6a 18. 6± 1. 8a 0. 020± 0. 002a
   注: 表 1中 ,数据为平均值±标准误差 ,每列数字后面小写字母不同表示达到差异显著水平 (T= 0. 05)。 下表同。
2. 2 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油不同用量的化感作用
与对照相比 ,三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油的不同用量均能显著降低稗草、三叶鬼针草和莲子草 3种受
体植物的苗高、根长和鲜质量 ,见表 2。由表 2可知 ,三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油对这 3种杂草的生长具有显
著的抑制作用 ,且随着挥发油用量的增加 ,其抑制作用随之增强。
表 2 三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发油不同量对杂草幼苗生长的影响
受体植物 植物挥发油用量 /m L 根长 /mm 苗高 /m m 鲜质量 /g
稗草
     0. 0(对照 )    32. 2± 3. 1a    22. 3± 2. 6a    0. 031± 0. 003a
0. 1 17. 8± 1. 6b 15. 6± 1. 5b 0. 018± 0. 002b
0. 2 13. 6± 1. 3c 11. 2± 1. 2c 0. 014± 0. 001c
0. 3 6. 8± 0. 9d 7. 3± 0. 7d 0. 010± 0. 001d
三叶鬼针草
     0. 0(对照 )    25. 6± 2. 1a    18. 6± 1. 3a    0. 013± 0. 001a
0. 1 18. 1± 1. 6b 16. 3± 1. 2b 0. 008± 0. 001b
0. 2 15. 8± 1. 5c 11. 5± 1. 0c 0. 006± 0. 001c
0. 3 14. 2.± 1. 2c 8. 3± 0. 6d 0. 006± 0. 001 c
莲子草
     0. 0(对照 )    22. 6± 1. 8a    18. 5± 1. 6a    0. 026± 0. 003a
0. 1 12. 6± 1. 3b 11. 8± 1. 1b 0. 013± 0. 001b
0. 2 10. 2± 1. 2c 8. 8± 0. 9c 0. 008± 0. 001c
0. 3 5. 6± 0. 7d 5. 2± 0. 6d 0. 006± 0. 000d
3 结论与讨论
三裂叶蟛蜞菊茎叶自然挥发物对稗草、三叶鬼针草和莲子草等 3种杂草的幼苗生长均有显著的抑
制作用 ,说明茎叶挥发物是三裂叶蟛蜞菊产生化感作用的一种主要途径。通过水蒸气蒸馏得到的三裂叶
蟛蜞菊茎叶挥发油对这 3种杂草幼苗的生长也具有显著的抑制作用 ,而且在一定的范围内 ,随着挥发油
5第 6期         甄畅迪等:三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草的化感作用
用量的增加 ,其抑制作用随之增强 ,这说明三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物中起化感作用的主要物质是其中的
挥发油。
在自然条件下 ,三裂叶蟛蜞菊通过茎叶自然挥发物这一途径对邻近的其他植物产生抑制性的化感
作用 ,很可能是三裂叶蟛蜞菊植株周围很少有其他植物生长的原因之一。另外 ,由于三裂叶蟛蜞菊的水
淋溶物、根分泌物均已被证实具有化感作用 [1-3 ] ,说明三裂叶蟛蜞菊的化感作用机制具有多重性。
参考文献:
[ 1 ] 曾任森 ,林象联 ,骆世明 .蟛蜞菊水抽提物的生化他感作用研究 [ J].华南农业大学学报: 自然科学版 , 1994, 15( 4):
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[ 5] 聂呈荣 ,温玉辉 ,黎华寿 ,等 .蟛蜞菊对华南地区部分农田杂草化感作用的研究 [ J].杂草科学 , 2002( 2): 13-15.
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[ 8] 聂呈荣 ,骆世明 ,曾任森 ,等 .三裂叶蟛蜞菊对菜薹生长的抑制作用 [ J].园艺学报 , 2003, 30( 4): 451.
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【责任编辑: 任小平】
Allelopathic potentials of volatiles from
Wedelia trilobata L.
ZHEN Chang-di, N IE Cheng-rong , DENG Ri-lie, W EN Yu-hui,
LI Mei, YANG Wen-yu
( Institute of Crop Genetics and Breeding , Foshan Unive rsity , Foshan 528231, China)
Abstract: The allelopathic po tentials o f vo latiles o f Wedelia trilobata L. w ere investiga ted to determine
the role of allelopathy in successful inv asion of this alien plant in South China. The results showed
that v ola tiles released f rom leaves and stems o f W . trilobata L. in an ai rproof system significantly
inhibi ted the seedling g row th of Echinochloa crusgall i ( L. ) Beauv. , B idens pilosa L. and
Alternanthera sessil is L. Essential oil obtained from the steam disti llation o f f resh leaves and stems
also significantly inhibi ted the seedling g row th of the three w eeds. The denser the essential oils w as
the mo re inhibi table i t becomes. The experiments show ed that v olatiles of W . trilobata have
allelopathic po tentials w hich can be used as an impo rtant mechanism of successful inv asion of this alien
species.
Key words: Wedel ia trilobata L. ; v ola ti les; w eeds; al lelopathy
6 佛山科学技术学院学报 (自然科学版 )           第 28卷