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罗布麻根化感作用的研究



全 文 :罗布麻根化感作用的研究
张文忠1 , 韩国君2 , 郭洪超2
1.兴安职业技术学院 , 乌兰浩特 137400;2.白城师范学院生物系 , 白城 137000
摘 要:试验研究了罗布麻根提取液对 5 种野生植物(蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩 、风毛菊 、角蒿)种子萌发和幼苗
生长的影响。结果表明:罗布麻的根具有化感作用 , 并且用不同的提取溶剂(蒸馏水 、乙醇 、丙酮)提取的罗布
麻根提取液对种子萌发的影响不同:对蜀葵和野西瓜苗种子萌发影响不显著 , 对黄芩和角蒿种子萌发有明显
的抑制作用 ,对风毛菊种子萌发有明显的促进作用;对蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩 、角蒿幼苗生长有不同程度的抑制
作用 ,对风毛菊幼苗生长有明显的促进作用。
关键词:罗布麻;化感作用;种子萌发
中图分类号:S563.7   文献标识码:A   文章编号:1000-5684(2011)02-0139-05
引文格式:张文忠 , 韩国君 ,郭洪超.罗布麻根化感作用的研究[ J] .吉林农业大学学报 , 2011 , 33(2):139-143.
Study on the Alleloparthy of Apocynum Venetum Root
ZHANG Wen-zhong1 , HAN Guo-jun2 , GUO Hong-chao2
1.Xing′an Vocational School , Ulanhot 137400 , China ;2.Department of Biology , Baicheng Normal
University , Baicheng 137000 , China
Abstract:The effects of Apocynum venctum root extractions on seed germination and seedling growth of 5
wild plant species(Althaeu officinalis , Hibiscus trionum , Scutellaria baicalensis Georgi , Saussurea ama-
ra and Incarvillea sinensis)were studied , using three different extract liquids(distilled water , ethyl alco-
hol and propanone).The results show that Apocynum Venctum root has allelopahty.Apocynum Venctum
root extractions from different extract liquids have different effects on seed germination:there is no obvi-
ous effect on the seed germination of Altheau officinalis and Hibiscus trionum , there is evident inhibition
on the seed germination of Scutellaria baicalensis Georgi and Incarvillea sinensis , and there is obvious
promotion of the seed germination of Saussurea amara;There are various degrees of inhibition on the
seedling growth of Altheau officinalis , Hibiscus trionum , Scutellaria baicalensis Georgi and Incarvillea
sinensis , and the promotion of the seedling growth of Saussurea amara is obvious.
Key words:Apocynum venetum;alleloparthy;seed germination
  罗布麻(Apocynum venetum)为夹竹桃科(Apoc-
ynaceae)多年生直立半灌木 ,别称红麻 、茶叶花 、红
柳子 、羊肚拉角等[ 1] 。罗布麻因多生长在罗布泊
地区而得名[ 2] ,是生长在盐碱沙荒地区的一种资
源植物[ 3] 。通过研究罗布麻根提取液对种子萌发
的影响 ,进一步明确罗布麻对周围植物的化感作
用及相互关系 。此外 ,通过研究可以更清晰地认
识到化感作用在植物群落的组成 、植物种群分布
格局 、种间竞争 、群落更替及人工复合生态系统等
研究领域所起的重要作用 。
1 研究区域概况
研究地点位于松嫩平原西部边缘 ,大兴安岭
外围台地南侧 ,东经 122°5′, 北纬 45°42′, 海拔
基金项目:吉林省科技发展项目(20050903-3)
作者简介:张文忠 ,男 ,在读硕士 ,副教授 ,主要从事林业研究。
网络出版时间:2010-01-16  修回日期:2010-06-20
吉林农业大学学报 2011 ,33(2):139 ~ 143 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
DOI :10.13327/j .j jlau.2011.02.016
155 m 。属北温带大陆性季风气候 , 特点是温差
大 ,季节性强 ,雨热同季 。春季干旱多风少雨 ,夏
季炎热降雨集中 ,秋季冷暖适中 ,冬季严寒少雪。
年均降水量404.5 mm ,雨量集中在 7 ~ 8月份 。年
均蒸发量 2 083.3 mm ,全年日照2 911.3 h ,年均有
效积温3 000.5 ℃。最高气温 40.2 ℃,最底气温
-33.3 ℃,土壤冻深 180 cm ,平均初霜日为 9月
27日 ,终霜日为 5月 7日 ,无霜期为 144 d 。土壤
为盐碱化草甸土 ,呈碱性 , 5 , 10 cm 深处 pH 值分
别为 10.32 ,9.36。
2 材料与方法
2.1 试验材料
罗布麻(Apocynum venetum)根(三年生)、蜀葵
(Althaeu officinalis)种子 、野西瓜苗(Hibiscus trion-
um)种子 、黄芩(Scutellaria baicalensis )种子 、风毛
菊(Saussurea amara)种子 、角蒿(Incarvillea sinensis)
种子 ,95%乙醇 、丙酮 、蒸馏水 。
2.2 试验方法
2.2.1 供试材料的采集与处理 2007年 9月 21
日 ,在镇南种羊场采集野生罗布麻根系 。选三年
生罗布麻植株 ,用铁锹挖出整株罗布麻根系 ,主
根 、侧根 、须根 ,简单清除根表面浮土 ,带回吉林省
西部中草药研发中心处理 。
在镇赉县草原采集试验用野生植物种子 ,选
用健壮植株 ,采下种子 ,选 5种野生植物种子。
将罗布麻根表面浮土清除干净 ,放在通风 、干
燥处晾干 ,避免阳光直射 。晾干后 ,将罗布麻根用
报纸包好 ,再用塑料袋密封保存。将采集回来的
野生植物种子去除杂质 ,同样放置在通风 、干燥处
晾干 ,晾干后用报纸包好 ,保存 ,备用。
2.2.2 罗布麻根提取液的提取方法 将罗布麻
根用流水冲洗 ,直至表面尘土冲洗干净 ,用剪刀剪
成小段 ,再将小段根逐一剪碎。将剪碎的罗布麻
根称取15 g ,放入研钵中研磨 ,研磨过程中分别加
入提取溶剂蒸馏水 、50%乙醇 、50%丙酮 ,充分研
磨 ,然后将研磨液和残渣一同转置大烧杯中(标明
各提取溶剂)浸取 24 h ,过滤备用。将各类种子放
入70%乙醇中浸泡 3 ~ 5 s ,取出后用蒸馏水冲洗
3 ~ 5次 ,消毒好的种子备用 。
2.3 试验步骤
将消毒处理后的种子随机数 100 粒 ,以 100
粒为 1个单位。将 1 个单位种子移置小烧杯中 ,
用 15 ~ 20 ℃清水浸泡 30 min。
将用不同提取溶剂提取的罗布麻根提取液用
5层纱布过滤。然后分别用蒸馏水 、乙醇 、丙酮提
取的罗布麻根提取液浸泡蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩 、
风毛菊 、角蒿种子 4 h。另设清水浸泡 5种种子作
对照 。
将高压灭菌后的培养皿先用清水充分润湿 ,
然后铺上 2层滤纸 ,紧贴培养皿底部展平 ,不得有
气泡。将种子均匀摆在滤纸上 ,每个培养皿摆放
种子 100粒 ,种子上盖 3 层纱布以保持水分。以
此为标准 ,分别将用蒸馏水 、乙醇 、丙酮提取的罗
布麻根提取液以及清水浸泡的 5种种子按每份
100粒均匀摆在培养皿上 ,清水作对照 。各处理
均设 3次重复。
将装好种子的培养皿置于电热恒温鼓风干燥
箱内 ,温度控制在 25 ~ 27 ℃。每日 8:00和 18:00
时各补水 1次 ,并于每日 18:00时观察种子发芽
情况 ,记录各受体植物种子萌发情况 ,测定各受体
种子的幼苗苗长 、幼苗根长和幼苗鲜重[ 4-8] 。发芽
结束统计并计算发芽率和发芽势。
发芽率=发芽终期正常发芽种子数/供试种
子数×100%;
发芽势=到发芽高峰日正常发芽种子总数/
供试种子数×100%。
数据统计分析采用Williamson 提出的化感效
应检验的方法[ 9] :
RI =1-C/ T (T ≥C)或 RI =T/ C-1(T <
C),其中 C 为对照值 , T 为处理值 , RI 为化感作
用效应 , RI >0为促进 , RI <0为抑制 ,绝对值的
大小表示作用强度大小。
3 结果与分析
3.1 不同罗布麻根提取液对 5种受体植物种子
萌发的影响
由表 1和表 2 可以看出:用蒸馏水 、乙醇 、丙
酮提取的罗布麻根提取液处理的蜀葵种子 ,其发
芽率和发芽势变化不大。但从蜀葵种子的发芽速
度和发芽周期看 ,用乙醇提取的罗布麻根提取液
处理种子后其发芽速度减慢 ,发芽周期延长 。但
总体来看 ,罗布麻根提取液对蜀葵种子萌发影响
不大 。
140   吉林农业大学学报 2011年 4月
Journal of Jilin Agricultural University 2011 , April
表 1 不同罗布麻根浸提液对 5种受体植物种子发芽率的影响
Table 1.Effect of different extract liquids of Apocynum venetum root on germination percentage of five plant seeds
处理
Treatment
蜀葵
Althaeu officinalis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
野西瓜苗
Hibiscus trionumalis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
黄芩
Scutellaria
baicalensis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
风毛菊
Saussurea amara
发芽率/%
Germination
rate
RI
角蒿
Incarvi llea sinensisalis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
ck 2.33 2.67 55.00aA 1.00cC 98.33aA
蒸馏水浸提液
Disti lled
water
extract
1.33 -0.429 1.67 -0.375 54.67aA -0.006 9.33bB -0.893 96.67bA -0.017
乙醇浸提液
Ethyl
alcohol
extract
2.00 -0.141 1.33 -0.501 1.33bB -0.976 24.00aA -0.958 1.00dC -0.989
丙酮浸提液
Propanone
extract
1.67 -0.283 2.33 -0.127 1.00bB -0.982 11.00bB -0.909 7.33cB -0.925
表 2 不同罗布麻根浸提液对 5种受体植物发芽势的影响
Table 2.Effect of different extract liquids of Apocynum venetum root on germinative power of five plant seeds
处理
Treatment
蜀葵
Althaeu officinalis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
野西瓜苗
Hibiscus trionumalis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
黄芩
Scutellaria
baicalensis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
风毛菊
Saussurea amara
发芽率/%
Germination
rate
RI
角蒿
Incarvi llea sinensisalis
发芽率/ %
Germination
rate
RI
ck 1.33 1.67 25.00bB 0.67cC 67.00aA
蒸馏水浸提液
Disti lled
water
extract
1.00 -0.248 1.00 -0.401 40.00aA -0.375 3.33bA 0.901 50.67bB -0.244
乙醇浸提液
Ethyl
alcohol
extract
0.67 -0.496 1.00 -0.401 0.33cC -0.987 5.33aA 0.938 1.00cC -0.985
丙酮浸提液
Propanone
extract
1.00 -0.248 1.33 -0.204 1.67cC -0.973 4.00aAbB 0.918 2.33cC -0.965
  用蒸馏水 、乙醇 、丙酮提取的罗布麻根提取液
处理的野西瓜苗种子发芽率无明显变化 ,只轻微
浮动 。发芽率和发芽势基本稳定 ,差异不显著(表
1 、表 2)。从野西瓜苗种子的发芽速度和发芽周
期来看 ,用蒸馏水提取的罗布麻根提取液处理的
种子发芽速度较快 。用乙醇 、丙酮提取的罗布麻
根提取液处理的野西瓜苗种子发芽速度受到抑
制 ,发芽周期一致 ,影响不大 。可见 ,罗布麻根提
取液对野西瓜苗种子萌发影响不显著。
用蒸馏水提取的罗布麻根提取液处理的黄芩
种子 ,发芽率差异不显著 ,而发芽势差异极显著
(表 1 、表 2)。而用乙醇 、丙酮提取的罗布麻根提
取液处理的黄芩种子发芽率很低。可见 ,用乙醇 、
丙酮提取的罗布麻根提取液对黄芩种子萌发起抑
制作用 。从黄芩的发芽速度和发芽周期来看 ,虽
然用蒸馏水提取的罗布麻根提取液处理的种子发
芽率无影响 ,但与用蒸馏水提取的罗布麻根提取
液处理的种子相比较 ,其发芽速度明显加快 ,有明
显的发芽高峰期 ,而且发芽周期也明显缩短 。由
此可见 ,用蒸馏水提取的罗布麻根提取液处理的
141张文忠等:罗布麻根化感作用的研究
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
种子能加快黄芩种子的发芽速度 ,缩短发芽周期。
用蒸馏水 、乙醇 、丙酮提取的罗布麻根提取液
处理的风毛菊种子发芽率有所提高 ,特别是用乙
醇提取的罗布麻根提取液处理的风毛菊种子发芽
率明显提高 ,与对照比差异极显著。从风毛菊的
发芽速度和发芽周期来看 ,用乙醇提取的罗布麻
根提取液处理的种子发芽速度明显加快 ,并且有
明显的发芽高峰期 ,但对风毛菊的发芽周期影响
不大。相比之下 ,用蒸馏水提取的罗布麻根提取
液处理风毛菊种子其发芽周期缩短 ,但发芽率不
理想。因此 ,可用乙醇提取的罗布麻根提取液处
理风毛菊种子来促进其发芽 ,加快其发芽速度 。
用蒸馏水提取的罗布麻根提取液处理的角蒿
种子 ,与照相比发芽率和发芽势差异显著 ,而用乙
醇 、丙酮提取的罗布麻根提取液处理的角蒿种子 ,
发芽率和发芽势与对照比差异极显著。极显著地
降低了角蒿种子的发芽率和发芽势 。特别是用乙
醇提取的罗布麻根提取液处理的角蒿种子发芽率
极低 ,可完全抑制其发芽 。从角蒿的发芽速度和
发芽周期来看 ,用蒸馏水提取的罗布麻根提取液
处理的种子发芽速度有所下降 ,但对发芽率 、发芽
周期影响不大;而用丙酮提取的罗布麻根提取液
处理的角蒿种子发芽速度受到严重抑制 ,发芽周
期明显增长 ,发芽率也明显降低。因此 ,可用乙醇
提取的罗布麻根提取液处理角蒿种子 ,可完全抑
制角蒿种子发芽 。
3.2 不同罗布麻根提取液对 5种受体植物幼苗
根长的影响
从图 1中(A.蜀葵;B.野西瓜苗;C.黄芩;D.
风毛菊;E.角蒿 ,下图同)中看出 ,罗布麻根提取
液对风毛菊幼苗根长有促进作用 ,对蜀葵 、野西瓜
苗 、黄芩和角蒿有不同程度的抑制作用 。
3.3 不同罗布麻根浸提液对 5种受体植物幼苗
长的影响
从图 2中看出 ,罗布麻根提取液对风毛菊幼
苗长有促进作用 ,对蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩和角蒿
的幼苗长度有抑制作用。不同的罗布麻根提取液
作用强度不同 ,同一种浸提液对不同植物的作用
强度也不同。
3.4 不同罗布麻根浸提液对 5种受体植物幼苗
鲜重的影响
从图 3中看出 ,罗布麻根提取液对风毛菊幼
苗鲜重有促进作用 ,对蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩和角
蒿有抑制作用 ,其作用强度对风毛菊较大 ,对蜀葵
和野西瓜苗相对较小 。罗布麻根的蒸馏水浸提液
对黄芩的鲜重有抑制作用 。
图 1 罗布麻根浸提液对 5种受体植物根长的影响
Fig.1.Effect of different extract liquids of Apocynum
venetum root on length of five plant seeds
图 2 罗布麻根浸提液对 5种受体植物苗长的影响
Fig.2.Effect of different extract liquids of Apocynum
venetum on seedling length of five plant seeds
图 3 罗布麻根浸提液对 5种受体植物幼苗鲜重的
影响
Fig.3.Effect of different extract liquids of Apocynum
venetum on seedling weight of five plant seeds
142   吉林农业大学学报 2011年 4月
Journal of Jilin Agricultural University 2011 , April
4 讨 论
(1)通过试验证实了罗布麻的根具有化感作
用 ,能对其伴生植物产生不同程度的影响 。罗布
麻根的化感作用对不同种植物的影响不同 ,如对
蜀葵和野西瓜苗影响不显著 ,对黄芩和角蒿则抑
制它们种子的萌发 ,而对风毛菊则促进其种子萌
发。用不同的提取溶剂浸提的罗布麻根提取液来
处理种子 ,对同一植物种子的影响不同 ,如 3种提
取液对角蒿种子萌发的影响不同 ,用蒸馏水提取
的罗布麻根提取液处理后对角蒿种子萌发无影
响;用乙醇和丙酮提取的罗布麻根提取液处理后
对角蒿种子萌发起抑制作用。罗布麻根提取液对
蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩和角蒿幼苗根 、芽的伸长有
不同程度的抑制作用 ,而对风毛菊幼苗根 、芽有促
进作用。同样对不同植物幼苗鲜重有不同程度的
影响 ,对蜀葵 、野西瓜苗 、黄芩和角蒿有不同程度
的抑制作用 ,其中对黄芩幼苗鲜重的抑制作用显
著 ,而对风毛菊的促进作用显著。
(2)在提取罗布麻根过程中 ,由于试验条件限
制 ,只能用剪刀剪罗布麻根。如试验条件允许 ,用
粉碎机将罗布麻根粉碎后再提取 ,这样将更能充
分提取罗布麻根中的化感作用物质 。由于时间仓
促 ,本试验只是初步验证了罗布麻根具有化感作
用 ,而且还是一个定性试验 ,今后有待做定量试
验。
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