全 文 ：第 39 卷　第 5 期
2011 年 9 月
河南师范大学学报(自然科学版)
Journal o f Henan Normal University(Natural Science E dition)
　 Vol.39　No.5
　 Sep t.2011
　　文章编号:1000-2367(2011)05-0141-04
外来植物续断菊的化感作用研究
许桂芳 ,王鸿升 ,刘明久
(河南科技学院 , 河南 新乡 453003)
摘　要:测定了续断菊(Sonchus asper)丙酮浸提液对棉红腐病菌(Moni liacinerea)菌丝生长的抑制作用及续
断菊水浸提液对高羊茅(Festuca arundinacea)、白三叶(Tri f olium repens)、早熟禾(Poa annua)3 种草坪植物种子萌
发和幼苗生长的影响.结果显示:续断菊植株丙酮浸提液对棉红腐病菌菌丝生长有抑制作用 , 且抑制作用随浸提液
浓度提高而增强;随续断菊植株水浸提液质量浓度的升高 , 对 3 种草坪植物种子萌发和幼苗生长的抑制作用加强 ,
供试的 3 种草坪植物中 ,续断菊对白三叶的抑制作用最强.
关键词:续断菊;化感作用;抑菌作用;种子萌发
中图分类号::Q948 文献标志码:A
植物化感作用是指植物在生长过程中通过植株挥发 、淋溶 、植物腐解或根系分泌物向周围环境释放的化学物质而对邻近
植物或微生物的生长产生干扰作用.植物化感作用广泛存在于自然界中 ,在农作物耕作制度的合理安排 , 农田杂草控制 、农作
物病虫害的防治以及减少连作障碍危害等方面起着重要作用 , 对促进农业可持续发展有着十分重要的意义和广阔的应用前
景.同时 , 化感作用既是许多外来植物成功入侵的重要机制[ 1] , 也是这些入侵植物危害作物和生态环境的生理基础.
据报道 ,目前中国外来杂草有 23 科共 108 种 ,其中近 10 种已成为入侵种[ 2] .造成严重危害的如水生杂草大米草(S Parti-
na ang lica)、互花米草(S partina alterni f lora L.)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb)和凤眼莲(Eich-
hornia crassipes又名水葫芦)等 ,陆生杂草豚草(Ambrosia tri f ida L inn.又名艾叶破布草)、微甘菊(Mikania micrantha)、加拿
大一枝黄花(Solidago canadensis L .)、紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)以及飞机草(Chlorophy tum comosum)[ 3] .
续断菊(Sonchus asper(L.)H ill)为菊科植物 ,别名石白头[ 4] .到目前为止 ,续断菊作为外来入侵植物 , 分布已遍及各大洲 ,
形成广布性杂草[ 5] .野外调查发现 , 续断菊经常侵入白三叶等草坪 , 关于续断菊化感作用研究尚未见报道.本文通过研究续断
菊水浸提液 3 种草坪植物种子萌发及幼苗生长的影响 、续断菊丙酮浸提液对棉花红红腐病菌菌丝生长的影响 , 旨在了解续断
菊的化感作用潜力 ,为其入侵特性研究及其在生物防治方面的开发利用提供参考.
1　材料与方法
1.1　材　料
续断菊(Sonchus asper)茎叶自然风干 、白三叶(Trri f oli um repens)、早熟禾(Poa pratensis)、高羊茅(Festuca arundina-
cea)种子.棉红腐病菌(Moni liacinerea), PDA 上继代培养后使用.
1.2　试验方法
1.2.1 续断菊对 3 种草坪植物种子萌发及幼苗生长的影响 选取生长良好的续断菊植株 , 采集地上部分 , 剪去枯枝败叶 ,自然
风干后剪成 2 cm 长的小段.取续断菊 50 g 、蒸馏水 625 mL ,置于大烧杯中 , 25 ℃的温度下浸泡48 h.4 层纱布过滤即得 0.08
g·m L-1的续断菊茎叶水浸提液.将此母液置于 4 ℃的冰箱中冷藏备用.试验时取母液分别稀释成 0.01 g ·mL-1 , 0.02 g ·
mL-1 , 0.04 g·m L-1的质量浓度.
化感作用测定采用培养皿滤纸法[6] .在铺有 2层滤纸的培养皿中 ,分别放入白三叶 、早熟禾 、高羊茅种子 , 每个培养皿 100
粒.分别向培养皿中加入不同浓度的续断菊浸提液 , 保持滤纸湿润.以空白(加蒸馏水)作为对照 , 每处理 3 次重复 , 25 ℃下
培养.
1.2.2　续断菊对棉红腐病病菌生长的影响　采用生长速率法测定续断菊丙酮浸提液对棉红腐病菌菌丝生长的影响.取粉碎
收稿日期:2011-03-12
作者简介:许桂芳(1966-), 女 ,河南新乡人 , 河南科技学院副教授 ,主要从事植物资源学研究.
通讯作者:刘明久(1966-), 男 ,河南新乡人 , 教授 , E-mail:liumingjiu@hist.edu.cn
DOI :10.16366/j.cnki.1000-2367.2011.05.016
后过 40 目筛的续断菊粉末 50 g ,用丙酮于室温下提取 3 次 ,时间分别为 72 h , 48 h , 24 h.合并 3 次滤液在 50 ℃以下用旋转蒸
发器浓缩然后转入刻度试管 ,用丙酮稀释至质量浓度为 2 g ·mL -1 ,密封 , 保存于 4 ℃的冰箱中备用.
制备 PDA培养基 , pH 自然.制备好培养基后 , 用移液管分别量取 4 mL , 8 mL , 12 mL 浸提液于 3 个三角瓶中 , 再加入
80 mL的培养基 , 配成后 ,其质量浓度分别为 0.1 g ·mL-1 , 0.2 g ·mL -1 , 0.3 g·mL -1 .另外 ,在两个三角瓶中各加入 80 mL
的 PDA 培养基作为空白对照.高压灭菌后将培养基分装在直径 9 cm 的培养皿中 , 冷却后取棉红腐病菌菌饼(直径 0.6 cm)接
种 ,接种完毕后放进 25 ℃的恒温箱中培养.
1.3　数据统计分析
1.3.1　续断菊对 3 种种子萌发化感作用的数据统计　测定 3 种种子发芽率 、苗高 、根长及苗重等指标并计算简易活力指
数[ 7] .其中 , 白三叶培养 7 d ,于第 7 d 测定;早熟禾及高羊茅均培养 14d , 于第 14 d 测定.参照下列公式计算简易活力指数和化
感作用敏感指数:
简易活力指数(VI)=S ×GR 式中 GR 为发芽率;S 为幼苗重量(g).
敏感指数(R I)=1-C/ T(当 T≥C), RI=T/ C-1(当 T
0 表示促进生长 , R I<0 表示抑制生长 , RI 累和为同一浓度下发芽率 、苗高 、根长 、简易活力指数 4 项测定值的 RI 之和.采用
最小显著差数法对结果进行分析.
1.3.2　续断菊对棉红腐病菌菌丝生长影响的数据统计　观察菌落的生长状况 ,并记录菌落的生长速度 , 每 24 h 记录一次 , 直
到对照长满为止.用十字交叉法测量供试真菌菌落的生长直径 ,用下述公式计算抑制率[ 9] .
相对抑制率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100%.
菌落直径(cm)=测量菌落直径平均值-0.6(打孔器直径).
2　结果与分析
2.1　续断菊对 3 种种子萌发及幼苗生长的化感作用
2.1.1　不同质量浓度水浸提液对白三叶种子萌发及幼苗生长的影响　不同质量浓度的续断菊浸提液对白三叶种子萌发及
幼苗生长的影响见表 1 , 由表 1 可知 ,高浓度的续断菊浸提液对白三叶种子萌发和幼苗生长的抑制作用明显.当浸提液的质量
浓度为 0.04 g·m L-1及 0.08 g ·mL -1时 , 白三叶种子不萌发.当浸提液质量浓度为 0.02 g ·mL-1时 ,对根长和简易活力指
数的抑制达到极显著的水平 ,而对苗高和发芽率的抑制作用不显著.当质量浓度为0.01 g ·mL-1时 ,与对照相比 , 对白三叶根
长和简易活力指数的抑制达到显著水平 ,对苗高却有促进作用.低浓度时对发芽率影响不显著.
表 1　不同质量浓度续断菊浸提液对白三叶种子萌发及幼苗生长的影响
浸提液浓度/(g·mL-1) 根长/ cm 苗高/ cm 发芽率/ % 简易活力指数 RI累和
CK 15.31 18.12 90.00 1.22
0.01 10.63＊ 18.44 89.00 0.85＊ -0.60
0.02 5.97＊＊ 16.67 88.00 0.71＊＊ -1.13
0.04 0.00＊＊ 0.00＊＊ 0.00＊＊ 0.00＊＊ -4.00
0.08 0.00＊＊ 0.00＊＊ 0.00＊＊ 0.00＊＊ -4.00
注:＊和＊＊表示差异显著性分别达到 5%和 1%水平
2.1.2　不同质量浓度水浸提液对早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响　不同质量浓度水浸提液对早熟禾种子萌发及幼苗生
长的影响见表 2.由表 2 可以看出 ,质量浓度为 0.08 g·m L-1的续断菊浸提液对早熟禾种子萌发抑制作用极显著 , 种子不萌
发.同时 ,质量浓度为 0.02 和 0.04 g ·mL-1的浸提液对早熟禾根长的抑制作用极显著 ,但质量浓度为 0.02 g ·m L-1及 0.01
g·m L-1时 ,苗高 、发芽率 、简易活力指数均高于对照 , 说明在此浓度下续断菊浸提液对苗高 、发芽率 、简易活力指数均有促进
作用.
表 2　不同浓度续断菊浸提液对早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响
浸提液浓度/(g·mL-1) 根长/ cm 苗高/ cm 发芽率/ % 简易活力指数 RI累和
CK 28.27 36.22 48.00 0.07
0.01 21.53 38.44 67.00 0.20 0.75
0.02 13.73＊＊ 38.78 53.00 0.13 0.11
0.04 7.20＊＊ 27.11 25.00＊ 0.02 -2.19
0.08 0.00＊＊ 0.00＊＊ 0.00＊＊ 0.00 -4.00
2.1.3　不同质量浓度水浸提液对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响　不同质量浓度续断菊水浸提液对高羊茅种子萌发及
142 河南师范大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2011 年
幼苗生长的影响见表 3 ,由表 3 可以看出 , 质量浓度为 0.08 g·m L-1时抑制作用极显著 , 高羊茅种子不萌发.当质量浓度为 0.
04 g·mL -1时 ,对根长 、发芽率 、简易活力指数的抑制作用达到极显著的水平.质量浓度为0.01 g ·mL-1和 0.02 g · mL-1的
续断菊浸提液对高羊茅根长有极显著的抑制作用 , 对苗高则有促进作用 ,对简易活力指数的抑制不显著.0.02 g ·m L-1的浸
提液对发芽率有显著的抑制作用 , 0.01g/m L的质量浓度对发芽率的影响不显著.
表 3　不同浓度续断菊浸提液对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响
浸提液浓度/(g·mL-1) 根长/ cm 苗高/ cm 发芽率// % 简易活力指数 RI累和
CK 41.47 57.78 93.00 2.26
0.01 29.63＊＊ 63.72 91.00 2.20 -0.25
0.02 22.47＊＊ 64.66 80.00＊ 1.26 -0.93
0.04 6.67＊＊ 53.89 77.00＊＊ 0.96＊＊ -1.66
0.08 0.00＊＊ 0.00 0.00＊＊ 0.00＊＊ -4.00
　　综合表 2～ 4 ,根据实验所得 RI 值 , 将续断菊水浸提液对 3 种受体植物的化感作用进行比较 , 结果是:在浓度为 0.01 g ·
mL-1 , 0.02 g·m L-1时 ,续断菊对受体化感作用(抑制作用)强弱顺序为:白三叶>高羊茅 ,而对早熟禾表现为促进作用;在质
量浓度为 0.04 g·m L-1时 , 抑制作用作用由强到弱为:白三叶 ,早熟禾 ,高羊茅;在质量浓度为 0.08 g ·m L-1时 , 化感作用最
强 , 3 种受体种子未见萌发.从实验结果可看出 , 在同一浓度条件下 ,续断菊浸提液对不同受体的抑制作用存在差异 , 同一受体
在不同浓度条件下抑制作用也有很大差异 ,同一受体随着浸提液质量浓度的升高 , 抑制作用增强;而且在浸提液质量浓度相
同时 3 种受体植物相比较 ,续断菊浸提液对白三叶的抑制作用最强 , 在 0.04 g ·m L-1和 0.08 g ·mL -1的质量浓度下种子不
发芽.
2.2　续断菊丙酮浸提液对棉红腐病菌菌丝生长影响
续断菊丙酮浸提液对棉红腐病菌菌丝生长的抑制作用见图 1 ～ 4 和表 4.
表 4　续断菊浸提液对棉红腐病菌菌丝生长的影响
浸提液浓度/(g·mL-1) 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h
CK 1.03 3.07 4.42 7.27 8.87
0.1 0.62(96.34%)
0.87
(89.07%)
1.40
(79.06%)
4.57
(40.48%)
5.83
(36.76%)
0.2 0.61(97.67%)
0.83
(90.69%)
1.17
(85.08%)
4.23
(45.58%)
5.77
(37.48%)
0.3 0.61(97.67%)
0.81
(91.50%)
1.03
(88.74%)
4.07
(47.98%)
5.23
(44.01%)
　　表 4 中非括号部分的数据为供试菌
种菌丝生长直径平均值(cm), 括号中的
数据为菌丝生长抑制率.由表 4 可以看
出 , 续断菊丙酮浸提液对棉红腐病菌菌
丝生长有抑制作用 , 在质量浓度相同时 ,
随着菌丝生长时间的延长 , 抑制率逐渐
下降;在同一时间内 ,随浸提液质量浓度
提高 ,抑制率加大.
由图片 1～ 4 看出 , 随浸提液质量浓
度的提高 , 不仅菌落直径减小 , 而且菌落
内菌丝较稀疏.
3　讨　论
续断菊对 3 种草坪植物种子萌发及
幼苗生长的影响结果显示 , 在试验条件
下白三叶对续断菊的化感作用最敏感 ,
在后续的化感作用试验中 , 可以用白三
叶做受体进行研究.3 种供试种子中 ,白三叶为双子叶植物 ,高羊茅 、早熟禾为禾本科(单子叶)植物 ,续断菊的化感作用是否表
143第 5 期　　　　　　　　　　　　　　　许桂芳等:外来植物续断菊的化感作用研究
现为较普遍的双子叶植物强于单子叶植物 ,有待进一步研究.
丙酮对棉红腐病菌菌丝的生长具有一定抑制作用 , 但抑制作用强弱和丙酮浓度大小无明显相关性[ 10] .续断菊丙酮浸提液
对棉红腐病菌菌丝生长的抑制作用随浸提液浓度提高而增强 , 提示续断菊植株内含有抑菌活性物质 , 含有续断菊丙酮浸提液
培养的培养基经过了高温高压灭菌过程 ,说明续断菊内存在的抑菌物质具有较高的热稳定性.菊科植物含有多种杀菌活性成
分 ,如生物碱 、萜类 、黄酮 、酚 、醇和酯等 , 几乎涉及各类植物成分[11] ,进一步研究续断菊中的抑菌成分组成及含量 , 将对具有杀
菌活性的植物资源开发和利用具有一定意义.郝双红等[ 12]对菊科 24 属 35 种植物样品的除草作用研究 , 发现有 33 种植物样
品对至少一种供试作物种子发芽后的生长有 70%以上的抑制作用 , 其中灰孢蒿 、大刺儿菜和大花金挖耳 3 种植物样品对供试
作物种子幼根和幼芽的生长均具有明显的抑制作.他们的研究对象未包括续断菊 , 续断菊作为一种外来植物 , 在新的分布区
内生长旺盛 ,在河南的气候条件下 , 每年春季 、秋季均形成大量幼苗 , 在 5-6 月份 、10 月份前后形成两个较集中的开花期 , 大
量形成种子并在自然界散播 ,因此 , 续断菊储量较大 ,作为除草 、抑菌植物资源具有一定研究价值.
参　考　文　献
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Allelopathic Activity of Exotic Plant Sonchus Asper
XU Gui-fang ,WANG Hong-sheng , LIU M ing-jiu
(Henan Ins ti tu te of S cience and Technology , Xinxiang 453003 , C hina)
Abstract:It has been investiga ted about the inhibition o f acetone ex tract from Sonchus aspe r on the hyphae g row th o f
Moni liacinerea and effec ts o f its aqueous extr act on seed germination and seedling g row th of Festuca arundinacea , T rifolium
repens and Poa annua.The results show tha t the acetone ex tract of Sonchus aspe r could restr ain the hyphae g row th of Moni li-
acinerea , and the inhibition is enhanced w ith the increasing o f acetone extr act concentra tion.With w ater ex tract concentration
of Sonchus asper increasing , its ove rall inhibition to seed germina tion and seedling g row th o f the law n plant is streng thened.In
addition , the inhibition to Tri f olium repens is the strongest among the 3 kinds of seeds.
Key words:Sonchus asper;allelopathic potential;antifungal activity;seed germination
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