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葎草水浸液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2016 年
收稿日期:2015-09-15
作者简介:柴夏华(1990-),女,安阳滑县人,主要从事生物科学研究,(电话)18238827283(电子信箱)18238827283@163.com;通信作者,
押辉远(1970-),男,河南禹州人,副教授,博士,主要从事分子遗传学研究,(电话)13938850275(电子信箱)25460678@qq.com。
葎草[Humulus scandens(Lour)Merr]俗称拉拉
秧,属桑科植物,一年生草质藤本,主要成分为葎草
酮、蛇麻酮、天门冬素、胆碱、木犀草黄素等。 具有清
热解毒、利尿、止痢等功能,主治肺结核、痢疾、潮
热、蛇虫咬伤、肠痈等[1]。 作为农田和园林绿化中的
重要杂草,葎草在中国分布广泛,除新疆、青海外全
国各省均有分布 [2],如能合理利用,变废为宝,使这
一杂草得到有效控制的同时还可以充分发挥资源
的优势[3]。然而迄今为止,国内学者对葎草的研究还
缺乏广度和深度,仅有少数学者将其应用于临床治
疗腹泻等症[4]。 欧红梅等[5]研究葎草水浸液对植物
种子萌发和幼苗生长的影响,发现葎草水浸液对番
茄萌发没有明显影响,对矮脚黄、莴苣的影响较显
著,说明葎草表现出了植物化感的现象。
植物的化感作用(Allelopathy)是指植物通过向
环境释放化学物质,对周围生物的生长发育产生直
接或间接的促进或抑制作用[6]。 在农业生产和园林
绿化中,尽量避免或减少化学农药危害,充分发挥
化感物质的优势,应用化感植物来抑制杂草,开发
天然农药和生长调节剂,对于农林业的持续发展、
保护生态环境以及有效利用资源具有重要的理论
和现实意义 [7]。 陈虹霞等[8]探究不同质量浓度银杏
叶聚戊烯醇提取物对小麦种子萌发和幼苗生长的影
响。结果表明,低质量浓度的聚戊烯醇(20、50 mg / L)
能够促进小麦种子的萌发和幼苗生长,小麦种子的
淀粉酶活性增强,根系活力也增强;而高质量浓度
葎草水浸液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响
柴夏华,押辉远
(洛阳师范学院生命科学学院,河南 洛阳 471022)
摘要:为了探讨葎草(Humulus scandens)的化感作用,研究了不同浓度葎草水浸液对小麦种子萌发和幼
苗生长的影响。 结果表明,低浓度水浸液处理下,小麦种子的萌发和幼苗生长情况与对照组无差异,高浓
度水浸液对种子的萌发和幼苗的生长具有抑制作用,且随着浓度的升高,抑制作用在不断地增强。 但当
浓度为 0.200 g / mL 时,其对小麦幼苗的生长反而有促进作用。
关键词:葎草(Humulus scandens); 水浸液; 小麦生长
中图分类号:S482.8 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)09-2240-04
DOI:10.14088 / j.cnki.issn0439-8114.2016.09.019
Biological Effects of Water Extracts from Humulus scandens on the Seed Germination
and Seedling Growth of Wheat
CHAI Xia-hua,YA Hui-yuan
(College of Life Science, Luoyang Normal University, Luoyang 471022, Henan, China)
Abstract: In order to investigate the allelopathy of Humulus scandens, the biological effects of different concentrations of wa-
ter extracts from H. scandens on seed germination and seedling growth of wheat were explored. The results showed that under
the low concentration of water extracts from H. scandens, the germination rate and seedling growth of wheat had no difference
with control group. However, the higher -concentration water extracts from H. scandens inhibited the germination rate and
seedling growth rate of wheat. As a result of creasing concentration, the shoot growth rate were inhibited seriously. However,
there was a stimulative effects when the concentrations of water extracts was 0.200 g / mL.
Key words: Humulus scandens; water extracts; wheat growth
第 55 卷第 8 期
2016年 4月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 55 No.7
Apr.,2016
2
1
1
Jan
9
5
l. .9
May.
第 9 期
图 1 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦种子发芽势
注:* 表示差异显著(P<0.05),** 表示差异极显著(P<0.01)。
下图同。
0 0.200 0.500 1.000 10.000
葎草水浸液浓度//g/mL
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0



//%
图 2 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦种子发芽率
0 0.200 0.500 1.000 10.000
葎草水浸液浓度//g/mL
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0



//%
(100 mg / L)时,效果则相反,淀粉酶活性和根系活力
均降低。 为了研究喜旱莲子草组织水浸液的化感作
用,张震等[9]运用室内培养皿生物测定法,以喜旱莲
子草地上和地下部组织为供体、黑麦草为受体进行
研究,发现在喜旱莲子草组织水浸液的处理下,黑
麦草种子的萌发受到显著的抑制,其终萌发率明显
降低,其根和茎的生长也受到明显的抑制。 然而,目
前关于葎草在生长过程中是否释放出活性物质并
影响其他植物的生长研究得较少[5]。 本研究通过葎
草对小麦种子萌发和幼苗生长的影响,探究葎草的
化感作用,以期为研发天然除草剂提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
葎草采自洛阳师范学院校园内, 处于盛果期。
采集健康新鲜的葎草叶子和叶柄洗净放在-80 ℃冰
箱中保存 , 次年拿出来备用 。 受体种子为小麦
(Triticum aestivum L),品种为洛旱 7 号,来自洛阳
市农林科学院金谷王种业公司。
试验仪器主要有 ZWY-2102 incubator shaker、
LDZX-40KB 立式压力蒸汽灭菌锅、DK-98-1 型电
热恒温水浴锅、SW-CJ-2F 型双人双面净化工作台、
Thermo Scientific 超低温冰箱、PQX 多段人工气候
箱(宁波莱福科技有限公司生产)、TCL冰箱、恒平电
子天平 MP1100B。
1.2 方法
1.2.1 制备浸液 称取葎草叶和叶柄 500 g,用研钵
将其研碎,加入 4 000 mL 去离子水,在摇床中充分
摇匀,浸泡 48 h,在 60 ℃水浴锅中浓缩并用 6层
纱布过滤制成浓缩液 , 定义其相对质量浓度为
10.000 g / mL。 最后用去离子水稀释制成浓度梯度为
0.025、0.050、0.075、0.100、0.200、0.500、1.000 g / mL的
水浸液,置于 4 ℃冰箱中备用。
1.2.2 小麦种子萌发 采用恒温箱培养法进行种
子萌发试验。选择饱满均匀、大小适中、无病虫害的
小麦种子,75%乙醇消毒 5 min,无菌水清洗 3 次,
每次 1 min。 将与培养皿内径(直径为 9 cm)相同的
两个滤纸放入培养皿中作为发芽床,分别加入 50
粒小麦种子作为受体种子。取 10 mL 不同浓度葎草
水浸液分别加入培养皿中,每个处理重复 3 次,结
果取其平均值。 小麦种子在 23 ℃、湿度 75%的培
养箱中培养,每天浇水(加水量以滤纸表面无水 ,
手压现水为准)。 为了使空气流通,要经常翻动小麦
种子[10]。 每 24 h 观察并记录发芽数目,种子发芽的
标准是胚根突破种皮 1~2 mm[11]。 第 7 天将测定的
数据取平均数,计算种子的发芽势、发芽率、苗高等
生理指标。
1.2.3 生理指标测定 根据《国际种子发芽规程》
的规定,当胚根突出种皮的长度为种子长度的一半
即为发芽的种子。 将小麦种子在培养期间的发芽及
生长的相关数据进行处理,同时根据以下公式计算
小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数及活力指数。
发芽势=前 3 d 内发芽的种子数 /培养皿中供试
种子数×100%;
发芽率=前 7 d 内发芽的种子数 /培养皿中供试
种子数×100%;
发芽指数(MGi)=∑MGt / Dt,MGt 为在测定时间
内正常发芽种子数,Dt为相应时间的发芽天数。
活力指数(Vi)=发芽指数×苗长度[11]。
将测定的各项生理指标取其平均值并利用 Ex-
cel软件进行分析比较。
2 结果与分析
2.1 葎草水浸液对种子萌发的影响
2.1.1 发芽势和发芽率 由图 1 和图 2 可知,较高
浓度的葎草水浸液对小麦种子的发芽势和发芽率
有明显的抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强。
当质量浓度为 10.000 g / mL 时, 处理组与对照组(0
g / mL)差异极显著,葎草水浸液完全抑制了种子的
萌发。
柴夏华,等:葎草水浸液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响 2241
湖 北 农 业 科 学 2016 年
2.1.2 发芽指数和活力指数 由图 3 和图 4 可知,
整体来说,葎草水浸液对小麦种子发芽指数和活力
指数具有抑制作用。 随着浓度的升高,抑制作用也
在变强。 但当质量浓度为 0.200 g / mL 时,葎草水浸
液对活力指数有一定的促进作用, 质量浓度再升
高,则又表现出极显著的抑制作用。
2.2 葎草水浸液对小麦幼苗生长的影响
2.2.1 根长和苗高 由图 5 和图 6 可知,随着浓度
的升高, 葎草水浸液不仅显著抑制了小麦幼苗根
的生长,而且显著抑制了苗的生长,并且小麦幼苗
的根长和苗高的变化趋势相似。 但是, 当浓度为
0.200 g / mL 时,则表现出促进作用。
由图 7 可知 , 当浓度梯度为 0、0.025、0.050、
0.075、0.100 g / mL 时, 葎草水浸液对小麦幼苗的生
长无明显影响。 整体来说,当浓度梯度为 0、0.200、
0.500、1.000、10.000 g / mL 时, 葎草水浸液对小麦幼
苗的生长有明显的抑制作用。 当浓度为 0.200 g / mL
时,葎草水浸液则促进小麦幼苗的生长(图 8)。
2.2.2 根的数目和平均干重 由图 9 和图 10 可
知,整体来看,随着浓度的升高,葎草水浸液对小麦
幼苗根的生长和小麦干物质的积累具有抑制作用,
但是当浓度为 0.200 g / mL 时,葎草水浸液有利于提
高根的数目和平均干重。 当浓度为 10.000 g / mL时,
则表现为完全抑制。
2.3 葎草水浸液对霉菌的作用
由图 11 可知,随着葎草水浸液浓度的提高,其
抑菌作用逐渐增强,种子发霉率逐渐降低,被污染
0 0.2 0.5 1.0 10.0
葎草水浸液浓度//g/mL
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0




图 3 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦种子发芽指数
0 0.2 0.5 1.0 10.0
葎草水浸液浓度//g/mL




700.0
600.0
500.0
400.0
300.0
200.0
100.0
0.0
图 4 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦种子活力指数
0 0.2 0.5 1.0 10.0
葎草水浸液浓度//g/mL
7.00
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00


//c
m
图 5 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦幼苗根长
0 0.2 0.5 1.0 10.0
葎草水浸液浓度//g/mL


//c
m
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
图 6 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦苗高
注: 图中 A、B、C、D、E 分别是浓度为 0、0.025、0.050、0.075、
0.100 g / mL 的葎草水浸液处理下 3 个重复的小麦幼苗
图 7 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦幼苗
2242
第 9 期
0 0.200 0.500 1.000 10.000
葎草水浸液浓度//g/mL
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00



//%
图 11 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦种子发霉率
0 0.200 0.500 1.000 10.000
葎草水浸液浓度//g/mL
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00




//条
图 9 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦幼苗根的数目
0 0.200 0.500 1.000 10.000
葎草水浸液浓度//g/mL






//g
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
图 10 不同浓度葎草水浸液处理下的
小麦幼苗的平均干重
注 : 图中 H、I、J、K、L 分别是浓度为 0、0.200、0.500、1.000、
10.000 g / mL 葎草水浸液处理 3 个重复的小麦幼苗
图 8 不同浓度葎草水浸液处理下的小麦幼苗
的种子数逐渐减少。
3 小结与讨论
欧红梅等[5]用烘干后的葎草制取的水浸液研究
其对番茄、矮脚黄、莴苣种子萌发和幼苗的影响,浓
度梯度为 0、0.025、0.050、0.075、0.100 g / mL,种子萌
发和幼苗生长采用的方法是培养皿滤纸法。 结果表
明, 葎草水浸液对 3 种种子萌发率的影响存在差
异,对番茄萌发没有明显影响,对矮脚黄、莴苣的影
响较显著。 本研究严格遵循试验的单一变量原则,
为了避免自然条件下各种因素的干扰,试验在恒温
恒湿培养箱中进行,光照、水分、温度条件均保持一
致。 先进行浓度梯度为 0、0.025、0.050、0.075、0.100
g / mL 的低浓度试验,经过数据处理,表明这 4 个浓
度的处理样本与对照组差异不显著。 在此基础上加
大浓度,进行再试验。 结果表明,整体来说,葎草水
浸液对小麦的萌发和幼苗的生长有抑制作用,且浓
度越高,抑制作用越强,但当浓度为 0.200 g / mL 时,
其对小麦种子的活力指数和小麦幼苗的生长具有
一定的促进作用;当浓度为 10.000 g / mL 时,葎草水
浸液对发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根长、
苗高、根的数目及平均干重均具有极显著的抑制作
用。由此推测欧红梅等[5]的研究结果中,葎草水浸液
对番茄的萌发没有明显影响的原因可能有两个:一
是其试验所用的材料浓度较低,二是番茄的耐受性
较强。
利用化感物质开发对生态安全的新型除草剂
是农业可持续发展的投资重点,也是国际上杂草防
除的研究热点[12]。基于本研究结果,可考虑用高浓度
葎草水浸液作为绿色除草剂,一方面其成分是纯天
然的,一段时间后会自行降解,对环境无危害;另一
方面, 高浓度的水浸液可以完全抑制种子的萌发,
并且制作简单、使用方便、可直接喷洒、效果良好。
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收稿日期:2015-09-15
基金项目:江苏省农业三新工程项目[SXGC(2015)220]
作者简介:周奋启(1986-),男,内蒙古化德人,农艺师,硕士,主要从事农作物病虫害监测与防治、植保技术研究与推广工作,(电话)
18061162032(电子信箱)zhoufenqi520425@163.com。
小麦白粉病(Blumeria graminis)是影响小麦生
长最主要的病害之一。 白粉病菌侵染小麦植株后,
先从植株下部叶片开始发病,逐渐向上蔓延,严重
影响小麦光合作用,使植株生长受阻,严重时为害
茎秆、叶鞘和穗颈等,一般小麦白粉病发病叶片下
部比上部严重,叶片正面比背面病斑多,病斑多时
可愈合成片,引起叶片枯死、植株早衰、分孽数和成
穗率减少,千粒重明显下降,严重影响小麦产量[1-5]。
适度规模种植下小麦白粉病的防治效果分析
周奋启 1,耿 跃 1,袁林泽 1,康晓霞 1,陈银凤 1,殷 明 2,徐 蕾 1,李 群 3
(1.扬州市邗江区植保植检站,江苏 扬州 225009;2.扬州市头桥镇农技服务中心,江苏 扬州 255108;
3.扬州市邗江区农业委员会,江苏 扬州 225001)
摘要:调查江苏省小麦种植大户对小麦白粉病(Blumeria graminis)的防治情况。结果表明,430 g / L 戊唑醇
对小麦白粉病防治效果较好,15%三唑酮防治效果较差。 4 种药剂对小麦旗叶的防治效果高于倒二叶、倒
三叶的防治效果。
关键词:种植大户;小麦白粉病(Blumeria graminis);防治效果
中图分类号:S432.4+4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)09-2244-03
DOI:10.14088 / j.cnki.issn0439-8114.2016.09.020
Analysis on Control Effect of Wheat Powdery Mildew under
the Moderate Scale Cultivation
ZHOU Fen-qi1,GENG Yue1,YUAN Lin-ze1,KANG Xiao-xia1,CHEN Yin-feng1,YIN Ming2,XU Lei1,LI Qun3
(1.Plant Protection and Quarantine Station of Hanjiang,Yangzhou 225009,Jiangsu,China;2.Yangzhou Touqiao Township Agricultural Extension
Service Center,Yangzhou 255108,Jiangsu,China;3.Agricultural Committee of Hanjiang,Yangzhou 225001,Jiangsu,China)
Abstract: The prevention and control of wheat powdery mildew (Blumeria graminis) of Jiangsu province planting large was
investigated. The results showed that the control effect of wheat powdery mildew with the 430 g / L tebuconazole was better.
The control effect of 15% triadimefon to wheat powdery mildew was poorer. The control effect of four kinds fungicides was
better to agents of the flag leaf of wheat than the second and third upper leaves of plants.
Key words: planting large; powdery mildew(Blumeria graminis); control effect
第 55 卷第 8 期
2016年 4月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 55 No.7
Apr.,2016
2
1
1
Jan
9
5
l. .9
May.