全 文 ：　收稿日期:2003-02-28　作者简介:聂呈荣(1966-),男 ,副教授 ,博士研究生.通讯作者:曾任森(1965-), 男, 副教授 , 博士.
基金项目:国家自然科学基金(30270230);广东省自然科学基金(990682);广东省科技计划项目(2002C20506)
三裂叶蟛蜞菊对菜心化感作用的生理机理
聂呈荣1 ,2 , 曾任森2 , 黎华寿2 , 李　梅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华南农业大学 热带亚热带生态研究所 ,广东 广州 510642)
摘要:研究了三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata L.)各器官水提液对菜心(Brassica parachinensis Bailey)种子萌发 、植株生长
和一些重要生理过程的影响.结果表明 ,各器官水提液浸种显著降低了菜心种子的发芽率.在菜心生长过程中 ,浇淋
各器官水提液极显著地减少了根系鲜质量和地上部鲜质量 , 使植株变矮 ,根系活力 、叶片叶绿素含量和净光合速率降
低.浇淋各器官水提液还极显著地抑制了叶片保护酶和硝酸还原酶活性 ,使植株自我保护机制降低 ,氮素代谢受阻.
关键词:化感作用;三裂叶蟛蜞菊;菜心
中图分类号:S565.2　　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1001-411X(2003)04-0106-02
　　近年来 ,三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata L.)不断
蔓延 ,在华南地区已有相当部分菜园及其周边地带
遭到三裂叶蟛蜞菊的入侵.农民在清除田埂杂草时 ,
常会将它作为旱地作物的覆盖绿肥 ,结果发现作物
不仅缺苗严重 ,而且植株普遍长势较差 ,产量很低.
通过试验研究表明 ,这种现象与三裂叶蟛蜞菊具有
化感作用有关.三裂叶蟛蜞菊水提液对菜心(Brassi-
ca parachinensis Bailey)、花生(Arachis hypogaea L.)、水
稻(Oryza sativa L.)等作物及部分杂草种子的萌发和
幼苗生长均有抑制作用[ 1 ～ 4] .为了解三裂叶蟛蜞菊
对菜心化感作用的机制 ,笔者测定了三裂叶蟛蜞菊
各器官及全植株的水提液对菜心种子萌发和幼苗生
长过程中有关生长性状和生理活性的影响.
1　材料与方法
试验于2000年在佛山科学技术学院农学基地进
行.供试菜心品种为四九;三裂叶蟛蜞菊取自试验
田 ,其植株和各器官水提液的制备以及对种子萌芽
影响的测定参照文献[ 1] .
在直径为 35 cm的瓦花盆中种植菜心幼苗 ,每盆
5株 ,每处理 4盆 ,随机排列.植苗后即开始连续浇
淋三裂叶蟛蜞菊各器官水提液.植苗 35 d后测株
高 、地下部和地上部鲜质量 ,同时测根系活力 、叶绿
素含量 、净光合速率 、硝酸还原酶活性 、过氧化氢酶
(CAT)活性(以每 g 鲜质量叶片 1 min 内分解 1 mg
H2O2为一个酶活性单位 ,记为 U)、超氧化物歧化酶
(SOD)活性(以抑制 NBT 光化还原 50%为一个酶活
性单位 , 记为 U)[ 5] 和过氧化物酶(POD)活性(以 1
min内光密度增加 0.01 为一个酶活性单位 ,记为
U)[ 6] .试验结果采用 SAS 6.12统计软件分析.
2　结果与分析
2.1　对菜心种子萌发和生长的影响
三裂叶蟛蜞菊各器官浸提液对菜心种子发芽的
影响主要表现在使其发芽速度减慢 ,发芽率降低 ,其
中以叶片浸提液对菜心种子发芽的抑制最为明显 ,
发芽率只有 50%左右.各器官水提液极显著地降低
了菜心根系活力和鲜质量 ,根 、茎 、叶水提液分别使
根系活力降低 23.71%、45.75%和 42.50%,使单株
根系鲜质量减少 17.23%、37.14%和 36.71%.
对菜心株高影响不明显 ,各器官水提液极显著
地降低了菜心叶片叶绿素含量和净光合速率 ,致使
光合产物减少 ,生物量降低 ,地上部鲜质量减少.除
三裂叶蟛蜞菊根水提液处理的植株地上部鲜质量与
对照差异不显著外 ,其茎 、叶和全植株水提液均使植
株地上部鲜质量极显著减少(表1).
2.2　对叶片保护酶和硝酸还原酶活性的影响
除了根提取液没有明显降低 CAT 活性外 ,三裂
叶蟛蜞菊各器官水提液均极显著地降低了菜心叶片
SOD 、CAT和 POD等保护酶的活性(表 2).作为植株
体内氮素代谢的关键酶 ,硝酸还原酶具有诱导性 ,其
活性受环境条件影响较大.与对照相比 ,三裂叶蟛蜞
菊根 、茎 、叶及全株的水提液均使菜心叶片硝酸还原
酶活性极显著下降 ,表明三裂叶蟛蜞菊降低了菜心
对硝态氮的利用效率.
3　结论与讨论
　　三裂叶蟛蜞菊抑制了菜心种子的萌发速度 ,降
低了发芽率和根系活力 ,抑制了根系的生长 ,因而不
能构建一个强大的根系 ,难以获得壮苗;其对菜心光
合效能的限制 ,使菜心正常的生长发育缺少了物质
基础 ,生物量降低 , 地上部鲜质量显著减少.SOD 、
CAT 和 POD是植株体内广泛存在的能清除活性氧的
膜保护酶 ,它们能把活性氧转变为低活性物质 ,从而
保护细胞膜系统 ,避免活性氧对有机体的毒害.因
此 ,这些酶活性的高低反映了有机体的自我解毒能
第 24 卷 第 4 期
　2003 年 10 月 　　　　　　
华南农业大学学报(自然科学版)
Journal of South China Agricultural University(Natural Science Edition)　　　　　　
Vol.24 , No.4
　Oct.2003
表 1　三裂叶蟛蜞菊水提液对菜心萌发和生长的影响1)
Tab.1　Effects of aqueous extracts of W.trilobata on the germination and growth of Brassica parachinensis Bailey
供体器官
extracted organ
发芽势
germination
capacity / %
发芽率
germination
ratio/ %
根系活力
root activity
/(μg.g-1.h-1)
根系鲜质量
fresh root
mass/g
株高
height
/cm
地上部鲜质量
fresh mass of
aerial part/g
叶绿素含量
chlorophyll content
/(mg·g-1)
净光合速率
net photosynthesis
rate/(mg·dm-2·h-1)
对照 control 89.3a 91.7a 375.3A 16.48A 29.2A 123.45A 2.41A 26.33A
根 root 67.5b 68.3b 286.3B 13.64B 28.7A 120.32A 2.01B 21.54B
植株 plant 60.2bc 61.6b 218.7C 10.26C 27.6A 112.31B 1.86B 20.32B
茎 stem 59.5bc 61.6b 203.6C 10.36C 27.6A 112.56B 1.78B 20.15B
叶 leaf 49.2c 50.0c 215.8C 10.43C 27.1A 107.65B 1.83B 19.46B
　1)同列中标有不同大 、小写字母的分别表示在 5%和 1%水平上差异显著(Duncan s 法)
表2　三裂叶蟛蜞菊水提液对菜心生理活性的影响1)
Tab.2　Effects of aqueous extracts of W.trilobata on the physiological activities of Brassica parachinensis Bailey
供体器官
extracted organ
过氧化氢酶
catalase/U
超氧化物歧化酶
superoxide dismutase/(U·g-1)
过氧化物酶
peroxidases/(U·g-1)
硝酸还原酶
nitrate reductase/(μmol·g-1·min-1)
对照 control 28.25A 25.7A 8.76A 16.35A
根 root 26.94A 23.6B 5.36B 11.63B
植株 plant 23.28B 22.7BC 4.26BC 8.66C
茎 stem 23.66B 22.8BC 3.61C 8.35C
叶 leaf 22.35B 21.6C 3.48C 7.89C
　1)同列中标有不同大 、小写字母的分别表示在 5%和 1%水平上差异显著(Duncan s 法)
力.浇淋三裂叶蟛蜞菊各器官水提液极显著地抑制
了叶片保护酶和硝酸还原酶活性 ,氮素代谢受阻.因
此 ,菜心幼苗生长受三裂叶蟛蜞菊水抽提物抑制是
多种生理过程受抑制的综合表现.三裂叶蟛蜞菊不
同器官对菜心生长的抑制作用以叶水提液效果最
大 ,可能叶片中化感物质的含量最高.如果以三裂叶
蟛蜞菊作为菜心种植前或生长过程中的覆盖植物 ,
其雨水浸提物有可能会影响到菜心的发芽和生长.
参考文献:
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的化感作用[ J] .花生学报 , 2002 , 19(1):30-32.
[ 2] 　聂呈荣 ,曾任森 , 黎华寿 ,等.三裂叶蟛蜞菊对花生化感
作用的生理生化机理[ J] .花生学报 , 2002 , 19(3):1-5.
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作用研究[ J] .生态科学 , 1995 ,(2):114-128.
[ 4] 　曾任森 ,林象联 , 骆世明.蟛蜞菊水抽提物的生化他感作
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[ 5] 　邹　琦.植物生理学实验指导[ M] .北京:中国农业出版
社 , 2000.56-59 , 72-75 , 79-81 , 163-170.
[ 6] 　朱广廉 ,钟诲文 ,张爱琴.植物生理学实验[ M] .北京:
北京大学出版社 , 1990.37-40.
Allelopathic Potentials of Wedelia trilobata on Brassica parachinensis
and its Physiological Mechanism of Action
NIE Cheng-rong1 , 2 , ZENG Ren-sen2 , LI Hua-shou2 , LI Mei1
(1 Institute of Crop Genetics and Breeding , Foshan University , Foshan 528231 , China;
2 Institute of Tropical and Subtropical Ecology , South China Agric.Univ., Guangzhou 510642 , China)
Abstract:The allelopathic potentials of aqueous extracts of Wedelia trilobata L.on Brassica parachinensis Bailey and its
physiological mechanism of action were studied.The results showed that the aqueous extracts of root , stem , leaf and the
whole plant of W.trilobata reduced the seed germination percentage of Brassica parachinensis .Watering Brassica parao-
hinensis seedlings with the aqueous extracts of W.trilobata resulted in the reduction of fresh root mass , fresh mass of
aerial part and the plant height.It also reduced the root activity , leaf chlorophyll content and net photosynthetic rate.
The aqueous extracts significantly inhibited the activities of protective enzymes , such as catalase , superoxide dismutase
and peroxidases.They also significantly decreased the activities of nitrate reductase , the protective capability of plant it-
self , and inhibited nitrogen metabolism in plant.
Key words:allelopathy;Wedelia trilobata;Brassica parachinensis
【责任编辑　周志红】
107第 4期 聂呈荣等:三裂叶蟛蜞菊对菜心化感作用的生理机理