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) 06-0001-03
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心的化感作用
聂呈荣 1 ,甄畅迪1 ,杨宣华 2 ,邓日烈 1 ,李　梅 1 ,杨瑜蓉1
( 1.佛山科学技术学院 作物遗传育种研究所 ,广东 佛山 528231; 2.佛山市华材职业技术学校 ,广东 佛山 528000)
摘要: 研究了三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心种子萌发和植株生长的影响。 结果表明: 1)抑制菜心种子萌发效
果明显 ,显著降低了菜心种子的发芽势和发芽率 ,使菜心幼苗的根长和苗高显著缩短 ; 2)显著降低了菜心植株
的叶片叶绿素含量、净光合速率、根系活力、根系鲜质量和地上部鲜质量 ,株高变矮 ; 3)显著降低了菜心叶片保
护酶活性和硝酸还原酶活性 ,使植株自我保护机制降低 ,抗逆能力减弱 ,正常的氮素代谢受阻。
关键词: 三裂叶蟛蜞菊 ;根系分泌物 ;菜心 ;化感作用
中图分类号: S634. 5　　　　　文献标志码: A
前期研究证实 [1-7 ] ,三裂叶蟛蜞菊植株的水提液对花生、水稻和菜心等农作物及部分杂草种子的萌
发和幼苗生长均有抑制作用 ;三裂叶蟛蜞菊挥发物对三叶鬼针草、稗草、莲子草等杂草具有强烈的抑制
作用。为了解三裂叶蟛蜞菊化感作用的主要途径 ,本文测定了三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心种子萌发
和幼苗生长的影响。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
三裂叶蟛蜞菊取自佛山科学技术学院农学基地的试验田间。供试菜心为油绿粗苔菜心 ,由广东省农
科院蔬菜研究所育成。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　三裂叶蟛蜞菊根系分泌物的收集
参考曾任森等 [8-9]的方法 ,在长、宽、高分别为 50、 30、 30 cm的底部开有水孔的瓷盆中 ,底部铺上
5 cm厚的干净砾石 ,上面铺 12 cm厚经过高温消毒的细砂作为培养床。 盆底孔用带玻璃管胶塞塞紧 ,玻
璃管下接胶管排水。在盆中插植新鲜的三裂叶蟛蜞菊 ,成活 60 d后开始收集根系分泌物。
用 10 000 mL的去离子水循环淋洗盆中的三裂叶蟛蜞菊根部 ,每天 1次 , 7 d后淋洗液约 3 000 mL,
用去离子水稀释成 6 000 mL加回盆中浸泡根 , 24 h后收集三裂叶蟛蜞菊根浸泡液 (其中含三裂叶蟛蜞
菊系分泌物 ) 5 500 mL备用。
1. 2. 2　菜心种子萌发实验
在直径 15 cm的培养皿上铺一层滤纸作为培养床 ,加入三裂叶蟛蜞菊根浸泡液 (以浸没菜心种子为
准 , 对照加同量的去离子水 ) ,每个培养皿中放入 200粒均匀饱满成熟健康无病虫害的菜心种子 ,室温
( 25～ 30°C)下发芽 ,每处理 5次重复。 3 d后测定发芽势 , 5 d后统计发芽率并测定根长与苗高。
收稿日期: 2010-11-09
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: 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。
1. 2. 3　三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心幼苗生长影响的测定
选择生长健壮、长势均匀的菜心幼苗作为实验材料 ,采用直径、高均为 30 cm的塑料盆水培种植菜
心 ,每盆分别种植 3株菜心幼苗。对照的培养液为 1 /5 Hoag land培养液 ,处理培养液为 1 /5 Hoagland培
养液+ 100 mL三裂叶蟛蜞菊根浸泡液 /盆。处理与对照均重复 5次 (即各种 5盆 ) ,随机排列。为了补充
营养物质和蒸发掉的水分 ,在整个材料培养过程中每 2 d定期定量添加营养液 ,每天 7: 30及 19: 00各调
一次 pH值 ,使之保持在 5. 5～ 6. 5之间 ,用气泵间歇供气 ,调节断电控制器打气 20 min /h ,调节通气筏使
每盆气流大小一致。植后 21 d采样 ,称菜心鲜重并测定有关性状。叶绿素含量测定采用 Arnon法 [10 ] ,净
光合速率采用改良半叶法 [10 ] ,硝酸还原酶活性采用活体法 [10 ]; SO D和 CAT的测定参照文献 [10 ] , PO D
的测定参照文献 [11]。
　　所有实验数据均利用 SAS统计分析软件计算多次重复的平均数 ,并进行 Duncan’ s新复极差测验。
2　结果与分析
2. 1　对菜心种子萌发的影响
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物使菜心种子发芽速度减慢 ,发芽势和发芽率降低 ,根长和苗高缩短 ,显著
抑制了种子萌发和幼苗生长 ,见表 1。
表 1　三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心种子萌发的影响
处理 发芽势 /% 发芽率 /% 根长 /mm 苗高 /mm
对照 　　 93. 6± 10. 3a 　　 98. 5± 12. 6a 　　 18. 6± 1. 3a 　　 12. 6± 1. 6a
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物 56. 3± 8. 2b 61. 4± 9. 6b 5. 3± 0. 9b 3. 8± 0. 5b
　　注: 表 1中 ,各列中标有不同小写字母表示在 5%水平上差异显著 ,下表同。
2. 2　对菜心植株生长性状与生理过程的影响
2. 2. 1　对生长性状的影响
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物显著降低了菜心根系的活力和鲜质量 ,见表 2,说明三裂叶蟛蜞菊根系分
泌物抑制了菜心根系的健康生长与活动 ,其生长量小 ,不足以构建一个强大的根系 ,难以保证植株地上
部健壮生长 ,于是菜心植株株高显著降低 ,地上部鲜质量显著减少。
表 2　三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心植株生长性状的影响
处理 根系活力 /(μg· g- 1· h- 1 )根系鲜质量 /g 株高 /cm 叶绿素含量 /( mg· g- 1 ) 净光合速率 /( mg· dm- 2· h- 1 )地上部鲜质量 /g
对照 368. 3± 52. 3a 18. 6± 1. 9a 35. 2± 3. 3a　 2. 53± 0. 3a 　 23. 31± 3. 5a 136. 5± 12. 4a
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物 152. 3± 25. 2b 8. 6± 1. 1b 22. 7± 3. 2b 1. 85± 0. 2b 15. 2± 2. 2b 33. 2± 3. 5b
2. 2. 2　对光合效能的影响
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物显著降低了菜心叶片叶绿素含量和净光合速率 ,见表 2,这将会导致菜心
光合产物减少 ,生物量降低 ,并进一步降低菜心的产量。
2. 2. 3　对叶片保护酶和硝酸还原酶活性的影响
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物显著降低了菜心叶片内 CAT、 SOD和 POD等保护酶的活性 ,见表 3,表明
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物降低了菜心植株自我保护的机制 ,抗逆性变差 ;三裂叶蟛蜞菊根系分泌物使菜
心叶片硝酸还原酶活性显著下降 ,降低了菜心对硝态氮的利用效率 ,这势必影响菜心植株正常的氮素代
谢 ,从而进一步影响菜心的正常生长。
表 3　三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心叶片相关酶活性的影响
过氧化氢酶 /
( mg· min- 1· g- 1 ) 超氧化物歧化酶 /( U· g- 1· min- 1 ) 过氧化物酶 /( U· g- 1· min- 1 ) 硝酸还原酶活性 /(μmo l· g- 1· min- 1 )
对照 　　 54. 3± 5. 1a 　　 36. 6± 4. 3a 　　 18. 2± 2. 4a 　　 26. 8± 2. 9a
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物 22. 6± 2. 8b 18. 9± 3. 4b 11. 5± 1. 2b 15. 7± 2. 0b
3　小结
三裂叶蟛蜞菊根系分泌物抑制了菜心种子的萌发、显著地降低了菜心生长过程中根系活力和鲜质
2 佛山科学技术学院学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　第 28卷
量、限制了菜心氮素代谢和光合效能、对菜心叶片保护酶的抑制作用降低了菜心的抗逆性。 根据研究结
果可知 ,三裂叶蟛蜞菊对菜心的化感作用 ,除了水提液和挥发物这两条途径以外 ,还有一部分是通过根
系分泌物来完成的。因此 ,在种植菜心的田块周围 ,应注意清除三裂叶蟛蜞菊以避免其根系分泌物对菜
心的不利影响。
参考文献:
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【责任编辑: 任小平】
Allelopathic potentials of root exudates of
Wedelia trilobata on Brassica parachinensis
N IE Cheng-rong
1
, ZHEN Chang-di
1
, YANG Xuan-hua
2
,
DENG Ri-lie
1 , LI M ei
1 , YAN G Yu-rong
1
( 1. Institute o f Crop Gene tics and Breeding, Fo shan Univ ersity, Fo shan 528231, China;
2. Foshan Huacai Vocationa l Technical School, Fo shan 528000, China)
Abstract: The allelopathic po tentials of root exuda tes of W . trilobata on Chinese cabbage ( Brassica
parachinensis Bai ley ) w ere studied. Fi rstly , the ro ot exudates of W . trilobata reduced the seed
germina tion percentage of Chinese cabbage as w ell as the leaf chlo rophy ll content , the net
photosynthetic ra te, the roo t activ ity, the f resh roo t w eight , the f resh w eight o f aerial part and the
plant height. Secondly, it signi ficant ly inhibi ted Chinese cabbage’ s activ ities o f ca talase, superoxide
dismutase and peroxidases. Finally, the ro ot exudates o f W . trilobata signi ficant ly reduced the
activi ties o f nit rate reductase and the key enzyme concerning ni trog en metabolism in plant.
Comprehensiv ely , roo t exudates o f W . trilobata interrupted Chinese cabbage’ s healthy metabo lism
and no rmal g row th.
Key words: Wedel ia trilobata L. ; roo t exudates; Brassica parachinensis; allelopathy
3第 6期　　　　　　　　聂呈荣等:三裂叶蟛蜞菊根系分泌物对菜心的化感作用