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12 /2014
草 业 科 学
PＲATACULTUＲAL SCIENCE
31 卷 12 期
Vol． 31，No． 12
DOI:10． 11829 \ j． issn． 1001-0629． 2014-0292
黄花草木樨水浸液中香豆素的含量及其对
7 种植物种子萌发和幼苗生长的影响
邬彩霞，赵国琦，刘苏娇，贡笑笑
(扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)
摘要:本研究旨在明确化感物质香豆素在黄花草木樨(Melilotus officinalis)水浸提液中的含量，并验证其化感抑草
潜力。试验采用液质联用(LC /MS)测定了黄花草木樨水浸提液中的香豆素含量，并采用生物检测测定了不同浓
度香豆素溶液对多花黑麦草(Lolium multiflorum)、籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)、稗草(Echinochloa crus-gal-
li)、萹蓄(Polygonum aviculare)、紫花苜蓿(Medicago sativa“Victoria”)、红三叶(Trifolium pratense)、黄花草木樨的
种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明，黄花草木樨水浸提液中香豆素的含量为 46． 78 μg·mL －1，占水浸提液
干物质总量的 1． 152%;香豆素在 40 μg·mL －1时能显著抑制多花黑麦草、萹蓄、红三叶、紫花苜蓿的种子萌发和
幼苗生长(P ＜ 0． 05)，香豆素浓度在 80 μg·mL －1时，除了对籽粒苋的种子萌发表现出促进作用外，对其余供试植
物的种子萌发和幼苗生长均有显著的抑制作用(P ＜ 0． 05) ，对黑麦草、萹蓄和红三叶的种子萌发和幼苗生长表现
为完全抑制。香豆素在黄花草木樨水浸提液中的含量较高，香豆素对多花黑麦草、稗草、萹蓄、红三叶、紫花苜蓿、
黄花草木樨等植物具有很强的化感抑制作用，其对不同植物的化感作用方式和作用强度有较大差异。
关键词:香豆素;化感;LC /MS;黄花草木樨;生物检测
中图分类号:S551 + ． 6;Q945． 34 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2014)12-2262-08*
The content and effects of coumarin in the
aqueous extract of yellow sweet clover
WU Cai-xia，ZHAO Guo-qi，LIU Su-jiao，GONG Xiao-xiao
(College of Animal Science and Technology，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China)
Abstract:The objective of this study was to determine the content of coumarin in the aqueous extracts of yellow
sweet clover (Melilotus officinalis)and evaluate its allelopathic effect on weeds． Liquid chromatography-mass spec-
trometry (LC /MS)was employed to determine the content of coumarin in the aqueous extract of yellow sweet clo-
ver． Laboratory bioassay was conducted to evaluate the effects of different concentrations of coumarin on seed germi-
nation and seedling growth of Italian ryegrass (Lolium multiflorum)，grainamaranth (Amaranthus hypochondria-
cus) ，barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) ，common knotgrass (Polygonum aviculare) ，alfalfa (Medicago sativa
“Victoria”) ，red clover (Trifolium pratense)and yellow sweet clover． The results showed that content of coumarin
in the aqueous extracts of yellow sweet clover was 46． 7 μg·mL －1，accounting for 1． 152% of total dry matter of
the aqueous extract． At the concentration of 40 μg·mL －1，coumarin significantly inhibited (P ＜ 0． 05)seed ger-
mination and seedling growth of Italian ryegrass，common knotgrass，red clover and alfalfa． At the concentration of
80 μg·mL －1，coumarin significantly inhibited (P ＜ 0． 05)both the seed germination and seedling growth of all
the tested plants except with a promotion on the seed germination of grainamaranth，and completely inhibited seed
* 收稿日期:2014-06-20 接受日期:2014-09-29
基金项目:国家自然科学基金(31101764) ;江苏省高校自然科学基金(11KJB230004)
通信作者:邬彩霞(1978-) ，女，内蒙古巴彦淖尔人，讲师，博士，主要从事牧草栽培与利用研究。E-mail:cxwu@ yzu． edu． cn
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germination and seedling growth of ryegrass seed，common knotgrass and red clover． These results suggested that
there were high content of coumarin in aqueous extract of yellow sweet clover which had different allelopathic effects
varied with weeds species．
Key words:coumarin;allelopathy;LC /MS;yellow sweet clover;bioassay
Corresponding author:WU Cai-xia E-mail:cxwu@ yzu． edu． cn
在过去的数十年中，尽管应用化学合成的农药
控制田间杂草、害虫和植物病害取得了很大的成功，
但是也造成了严重的环境问题。化感作用被认为是
植物自我保护以免受环境中的有害因素和植物竞争
的自然策略，这个过程涉及到抑制周围生物系统的
成长和发育，这些具有防御功能的植物次生代谢产
物被命名为化感物质。目前，这种化合物被认为可
以用来生成新一代对生态环境友好的生物除草剂及
其它农药［1］。香豆素类物质为一大类植物次生代
谢产物，主要来源于植物代谢的莽草酸途径。这种
化合物广泛分布在伞形科、芸香科、菊科以及豆科植
物家族。香豆素为已报道的具有较强化感活性的化
感物质［2-3］，香豆素不仅可以抑制其他植物生长［2］，
还具有杀虫［4］、抗菌［5］等生物活性，被认为是非常
有应用前景的化感物质［3］。
黄花草木樨(Melilotus officinalis)具有很强的化
感作用，其茎叶水浸提液处理能显著抑制多花黑麦
草、一年生早熟禾以及婆婆纳(Veronica polita)等植
物的种子萌发和幼苗生长［6］。在对黄花草木樨化
感物质分离鉴定的研究中，通过层析分离及 GC /MS
鉴定，发现香豆素为黄花草木樨水浸提液中最主要
化感物质之一［7］。在本研究中，采用液质联用确定
香豆素在黄花草木樨水浸提液中的含量，并将 3 种
杂草与 4 种牧草种子作为受体植物验证其化感活
性。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
以黄花草木樨为供体植物，2011 年 10 月 25 日
播种于江苏省扬州大学扬子津校区试验田，2012 年
5 月中旬于盛花期采集新鲜植株制备水浸提液。杂
草籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)、稗草(Echi-
nochloa crus-galli)和萹蓄(Polygonum aviculare)以及
牧草多花黑麦草(Lolium multiflorum)、黄花草木樨、
红三叶(Trifolium pratense)、紫花苜蓿(Medicago sati-
va“Vitoria”)7 种植物种子作为受体植物，稗草、萹
蓄种子均于 2011 年 6 月至 9 月采集于野外，籽粒苋
种子于 2012 年 7 月至 9 月采集于野外。多花黑麦
草、黄花草木樨、红三叶等牧草种子均购于北京正道
生态科技有限公司，紫花苜蓿种子购于北京克劳沃
集团。标准品:简单香豆素 Coumarin，购于 Sigma 公
司。
1． 2 黄花草木樨水浸提液干物质的制备
取盛花期黄花草木樨新鲜植株地上部分 100 g，
剪成 2 cm长，用 1 000 mL蒸馏水 4 ℃浸提 72 h，获
得 10%的水浸提液。水浸提液经定性滤纸和滤膜
(孔径:0． 45 μm)双重过滤后，置于 4 ℃冷藏备用。
黄花草木樨水浸提液 500 mL用旋转蒸发仪(45 ℃，
－ 0． 1 Mpa)减压浓缩至形态为干燥粉末，即得水浸
提液干物质，称重，密封保存于 4 ℃备用。
1． 3 黄花草木樨水浸提液中香豆素含量的测定
1． 3． 1 液质联用仪测定条件(Agilent 6460，美国)
采用安捷伦 6460 喷射流离子聚焦技术的三重四
极杆液质联用仪。色谱柱 AgilentTC C18 柱，4． 6 ×
250 nm(5 μm);流动相为甲醇 ∶ 水 = 65∶ 35，非梯
度洗脱;柱温 35 ℃;流速 1 mL·min －1;进样量 20
μL;检测波长 276 nm。
质谱条件:离子化模式为 ESI /安捷伦喷射流离
子聚焦，负模式;毛细管电压 3 750 V;喷嘴电压 0 V;
干燥气(氮气)4 L·min －1;干燥气温度:320 ℃;雾化
器(氮气)60 psi;鞘流气温度 350 ℃;鞘流气流速 12
L·min －1;动态 MＲM采集模式;循环时间 250 ms;总
动态 MＲM:29;最大并行 MＲM:12;保留时间窗口 30
s;最小 /最大驻留时间 17． 33 /246． 50 ms。
1． 3． 2 香豆素标准曲线的制作 将香豆素标准品
配成 0． 15、0． 30、0． 60、1． 20、2． 40、4． 80、10． 00、20．
00、40． 00、80． 00、160． 00 μg·mL －1的梯度溶液，经
滤膜(孔径 0． 20 μm)过滤，经 LC /MS 检测，其出峰
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时间为 2． 6 min，重复性良好。
1． 3． 3 黄花草木樨水浸提液香豆素含量的测定
称取部分水浸提液干物质配制 30、60、120、240、300
μg·mL －1的梯度水溶液。将黄花草木樨水浸提液
原液与水浸提液干物质梯度浓度溶液分别经滤膜
(孔径 0． 20 μm)过滤后，上样经 LC /MS 检测，根据
其峰面积和标准曲线的关系确定其中香豆素的含
量，每个样品 3 次重复。
1． 4 生物检测
根据黄花草木樨水浸提液中香豆素含量的测定
结果，配制不同浓度的香豆素水溶液处理受体植物。
将受体植物种子用 1% NaClO 溶液消毒后，均匀播
入直径为 9 cm 装有石英砂的培养皿中，每皿播种
50 粒。处理组加不同浓度的香豆素溶液 10 mL 或
水浸提液，对照组加等量蒸馏水。25 ℃光照培养箱
(光照时间 12 h·d －1，光照强度 4 000 lx)培养。每
个处理 3 次重复，完全随机排列。播种 3 和 6 d 后
分别统计所有植物的发芽数，并计算萌发率，处理 6
d后，从每个培养皿中随机取 10 株植物幼苗测定其
根长和苗长，然后将植物幼苗在 105 ℃杀青 0． 5 h，
在 70 ℃烘干至恒重，并测定幼苗干重。
1． 5 数据处理和统计方法
采用 SPSS(Ver． 16． 0)对数据进行单因素方差
分析以及差异显著性分析，数据为平均值 ±标准差，
采用 Excel 2003 进行作图。
抑制率 IＲ(Inhibition Ｒate，%)计算公式:
IＲ =
(To － Ti)× 100
To
其中，Ti 表示测定指标的处理值，T0 表示测定指标
的对照值。当 IＲ ＞ 0 时，表示为抑制作用;当 IＲ ＜ 0
时，表示为促进作用。IＲ 的绝对值代表化感作用的
强弱。
2 结果与分析
2． 1 黄花草木樨水浸提液干物质中香豆素的含量
香豆素的标准曲线拟合度为 0． 999 7，标准曲线
的含量范围从 0． 15 至 160 μg·mL －1。根据标准曲
线和待测样品色谱图中香豆素的峰面积得出，水浸
提液样品中香豆素的含量为 46． 78 μg·mL －1，水浸
提液干物质中香豆素的含量为 11． 52 mg·g －1，百
分含量为 1． 152%。500 mL黄花草木樨水浸提液用
旋转蒸发仪减压旋干后可得 1． 832 6 g干物质，据此
计算，水浸提液中香豆素含量为 42． 22 μg·mL －1，
略小于水浸提液直接上样测得的 46． 78 μg·mL －1，
表明在旋转蒸发的过程有可能少量损失(图 1)。
图 1 香豆素标样与水浸提液的色谱图
Fig． 1 Chromatogram of coumarin standard sample and
water extract of yellow sweet clover
2． 2 香豆素溶液对多花黑麦草种子萌发和幼苗生
长的影响
香豆素能明显抑制多花黑麦草的种子萌发和幼
苗生长，且随着浓度的增加，对多花黑麦草抑制作用
明显增强。在 20 μg·mL －1时，香豆素对多花黑麦
草种子 3 d 发芽率、6 d 发芽率无显著影响(P ＞
0． 05)，抑制率分别为 13． 46%、4． 76%，对多花黑麦
草幼苗根长和茎长则显著抑制，抑制率分别为
22． 54%和 81． 29%;香豆素浓度≥40 μg·mL －1时，
均能显著抑制多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的各
项指标(P ＜ 0． 05) ;在 80 μg·mL －1时，香豆素溶液
对多花黑麦草种子 3 d发芽率和幼苗根长的抑制率
达到 100%，对 6 d发芽率、幼苗茎长及干重的抑制
率分别达 91． 67%、99． 46%、94． 67%;当浓度达到
100 μg·mL －1时，对多花黑麦草种子萌发和幼苗生
长完全抑制(图 2)。
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图 2 不同浓度的香豆素对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的抑制率
Fig． 2 Inhibition rate of different concentration of coumarin on seed germination and seedling growth of Italian ryegrass
注:* 表示处理与对照差异显著(P ＜ 0． 05) ，不同小写字母表示同一指标不同处理间差异显著(P ＜ 0． 05)。
Note:Values with * show significant differences between the treatment and control at 0． 05 level． Values with different lower case letters for the same pa-
rameter show significant differences among the treatments at 0． 05 level．
黄花草木樨水浸提液中香豆素含量为 46． 78
μg·mL －1，其处理能显著抑制多花黑麦草种子萌发
和幼苗生长(P ＜ 0． 05) ，对多花黑麦草种子 3 和 6 d
发芽率的抑制率显著高于 20 和 40 μg·mL －1的香
豆素溶液处理(P ＜ 0． 05) ，与 60 μg·mL －1的香豆
素溶液处理无差异(P ＞ 0． 05)，但显著低于 80 和
100 μg·mL －1的香豆素溶液处理(P ＜ 0． 05) ;黄花
草木樨水浸提液处理对多花黑麦草根长、苗干重的
抑制作用显著低于 60、80 和 100 μg·mL －1的香豆
素溶液处理(P ＜ 0． 05)，与 20 和 40 μg·mL －1的香
豆素溶液处理无差异(P ＞ 0． 05);黄花草木樨水浸
提液处理对多花黑麦草幼苗茎长的抑制率显著低于
所有浓度的香豆素溶液处理(P ＜ 0． 05)。
2． 3 香豆素溶液对不同植物种子萌发和幼苗生长
的影响
香豆素溶液浓度在 40 μg·mL －1时，就能显著
抑制萹蓄、红三叶、紫花苜蓿、黄花草木樨种子的
萌发和幼苗生长(P ＜ 0． 05) ，但对不同植物的抑制
强度不同。其中，对萹蓄和红三叶的抑制作用最
强，对其 3 d 的发芽抑制率分别达 100% 和
95． 8%，显著高于其他 4 种供试植物种子;对其 6
d发芽的抑制率也分别达 79%和 96． 63%，亦显著
高于其他 4 种供试植物种子。40 μg·mL －1香豆
素溶液处理能显著抑制所有供试杂草和牧草种子
的幼苗根长和茎长，其中，对萹蓄和红三叶的根长
的抑制率达到 92． 56%及94． 21%，显著高于其他
4 种供试植物种子。40 μg·mL －1香豆素溶液处理
对籽粒苋的种子萌发，包括 3 和 6 d 萌发率，以及
幼苗干重则有显著的促进作用;对稗草的 6 d 发芽
率和紫花苜蓿的苗干重有一定的促进作用，但差
异不显著(P ＞ 0． 05) (图 3)。
香豆素浓度在 80 μg·mL －1时，除了对籽粒苋
的种子萌发表现出轻微促进作用外，对其他所有
供试植物的种子萌发和幼苗生长均有显著的抑制
作用(P ＜ 0 ． 05)，且对不同植物的种子萌发和幼苗
生长的抑制强度存在差异。其中，对萹蓄和红三
叶的种子萌发几乎完全抑制，显著高于其他供试
植物(P ＜ 0 ． 05) ;对稗草、紫花苜蓿和黄花草木樨
的种子萌发和幼苗生长的各项指标均显著抑制(P
＜ 0． 05)，对除黄花草木樨外所有受体植物根长的
抑制率均在 50% 以上，总体强于对茎的抑制
(图 4)。
3 讨论
化感物质是植物的次生代谢产物，属于非营养
的主要代谢产物［8-9］。这些次生代谢物大多由莽草
酸途径合成［10］，或者以精油的形式，由类异戊二烯
途径合成［1］。根据不同的结构和性质，化感物质可
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图 3 40 μg·mL －1香豆素溶液处理对几种植物种子萌发和幼苗生长的影响
Fig． 3 Effects of coumarin of 40 μg·mL －1 on seed germination and seedling growth of 7 plants
注:* 表示处理与对照差异显著(P ＜ 0． 05) ，不同小写字母表示同一指标不同植物种间差异显著(P ＜ 0． 05)。图 4 同。
Note:Values with * show significant differences between the treatment and control at 0． 05 level． Values with different lower case letters for the same pa-
rameter show significant differences among the plant species at 0． 05 level． The same in Fig． 4
图 4 80 μg·mL －1香豆素溶液处理对几种植物种子萌发和幼苗生长的影响
Fig． 4 Effects of coumarin of 80 μg·mL －1 on seed germination and seedling growth of 7 plants
以分为 10 类［11］:1)水溶性有机酸，直链醇，脂族醛
和酮;2)简单内酯类;3)长链脂肪酸和多炔类;4)醌
类(苯醌，蒽醌和复杂奎宁);5)酚类;6)肉桂酸及其
衍生物;7)香豆素类;8)类黄酮;9)单宁;10)类固醇
和萜类化合物(倍半萜内酯，二萜及三萜类化合
物)。其中，香豆素类物质为一大类植物次生代谢
产物，主要合成于莽草酸途径，在 74 个科，330 多个
属的植物中都有分布，尤其在伞形科、芸香科、菊科
和豆科植物家族中比较常见。香豆素类物质存在于
植物的根、茎、叶、花、果实、种皮中，它们的功能大多
和防御有关，例如抗微生物、阻食、紫外线屏蔽、抑制
其他植物种子的发芽等［3］。有很多关于香豆素的
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生物活性的报道，尤其表现在药理方面［12］。此外，
香豆素还具有化感生物活性，具体表现为对其他植
物具有毒性，以及抑菌、杀虫等效应。如:芸香科植
物 Esebeckia yaxhoob［13］和 Stauranthus perforatus［14］，
以及伞形科植物 Prangos uloptera［15］和 Zosima absin-
thifolia［16］等具有较强的植物毒性，能抑制其他植物
的生长发育，这种活性被认为归因于香豆素化合物
在这些植物中的大量存在;香豆素类化合物对动物
病原体的菌株具有高抗菌作用［15，17］;欧前胡素，一
种戊二烯呋喃香豆素，具有很强的抗真菌活性，在 1
000 μg·mL －1时能完全抑制真菌的生长［16］;一些香
豆素类物质还是昆虫的拒食剂［18］。
在前期的研究中［7］，经色谱层析、GC /MS 检测，
表明香豆素为黄花草木樨水浸提液中的主要化感物
质。本研究中，经 LC /MS 测定结果表明，黄花草木
樨水浸提液中香豆素的浓度为 46． 78 μg·mL －1。
根据这一结果，设置了 20、40、60、80、100 μg·mL －1
的香豆素梯度溶液进行了香豆素化感活性的验证。
结果表明，香豆素溶液在较低浓度(40 μg·mL －1)
时就能显著抑制多花黑麦草的种子萌发和幼苗生
长，在 100 μg·mL －1时，几乎达到完全抑制，Ｒazavi
等［19］的研究则发现，香豆素在 100 μg·mL －1时就
能完全阻碍生菜(Lactuca sativa)的种子发芽及其
根、茎的生长。黄花草木樨水浸提液中香豆素的浓
度为 46． 78 μg·mL －1，其处理对多花黑麦草种子萌
发的抑制作用强度与 60 μg·mL －1的香豆素相当，
对多花黑麦草幼苗根及干重的抑制作用强度与 40
μg·mL －1的香豆素相当;黄花草木樨水浸提液中的
化感物质种类繁多，香豆素只占水浸提液干物质的
1． 152%，多种化感物质同时作用可能存在拮抗与协
同作用，但本研究发现，这些化感物质的综合作用结
果与同浓度的香豆素溶液作用强度基本一致，即水
浸提液的化感作用强度基本取决于水浸提液中香豆
素的浓度，Takemura 等［20］的研究也发现，香豆素为
墨西哥丁香中活性最强的化感物质，也是墨西哥丁
香浸提液抑制活性的主要贡献物质。
根据香豆素处理多花黑麦草的结果，又设定了
40 和 80 μg·mL －1两个浓度处理 3 种杂草和 3 种牧
草种子，结果表明，香豆素对供试的几种杂草和牧草
的种子萌发或幼苗生长均有较强的抑制作用，且表
现出很强的化感作用选择性，即相同浓度的香豆素
对不同植物的作用方式和作用强度存在显著差异，
如，对萹蓄和红三叶的种子萌发，在 40 μg·mL －1时
就基本达到完全抑制，而对籽粒苋和稗草的种子萌
发则表现出促进作用，但对籽粒苋和稗草幼苗的根
长则表现出显著抑制。Pergo 等［21］的研究亦发现，
不同属植物对香豆素的毒性敏感程度不同。
抑制其他植物种子的萌发也是黄花草木樨水浸
提液化感作用的主要作用方式之一［6，22］。香豆素类
物质能抑制多种植物的种子萌发，如，两种简单香豆
素 7-戊二烯香豆素和橙皮油素，在 100 μg·mL －1时
就能完全阻碍生菜的种子发芽及其根、茎的生
长［19］，异 戊 二 烯 呋 喃 香 豆 素 Aviprin 在 500
μg·mL －1时能完全抑制生菜的种子萌发［23］，呋喃
香豆素对 Amaranthus hypochondriacus 表现出很高的
植物毒性，在 59． 9 和 69． 5 μg·mL －1时对种子萌发
和根系生长的抑制达到 50%［14］，香豆素在10 ～ 100
μmol·L －1，能不同程度地抑制三叶鬼针草(Bidens
pilosa)的种子萌发和幼苗生长，且在较低浓度，香豆
素能作为细胞抑制剂延缓三叶鬼针草的发芽［20］。
本研究亦发现，低浓度的香豆素对植物种子萌发的
化感作用存在时效性，即能明显延迟供试植物种子
的萌发，与黄花草木樨水浸提液对其他植物种子的
作用方式一致［21］。
除了阻碍植物种子萌发，香豆素对一些植物幼
苗的生长发育也有明显的抑制作用，尤其体现在抑
制其他植物根的生长发育。欧前胡素，一种异戊烯
基呋喃香豆素，在浓度高于 100 μg·mL －1时就能显
著抑制生菜根和芽的生长，且对根的作用更加明
显［23］。Aliotta等［24］研究了香豆素和苯丙素类化合
物对萝卜(Ｒaphanus sativus)种子萌发及根生长的抑
制作用，在显微镜下观察发现，香豆素(2 × 10 －4 mol
·L －1)抑制萝卜幼苗根部分生区细胞的伸长，同
时，使细胞内的液泡数量增多，Hedge 和 Miller［25］发
现玉米(Zea mays)根长随香豆素浓度变化呈曲线下
降，10 －3 mol·L －1浓度香豆素抑制苜蓿和稗草根部
的生长可达 95%［26］。本研究也表明，香豆素在较
低浓度就能显著抑制所有供试植物根的伸长，比对
茎的影响更加明显;在浓度增加到 80 μg·mL －1，则
可以显著抑制所有供试植物的幼苗根长、茎长以及
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干重，表现出很强的抑草潜力。
目前，尽管利用合成除草剂实现了杂草的成功
控制，但是，这些合成化学物质对环境和人类具有巨
大的负面影响;另外，在此环境下，杂草不断演化并
对除草剂产生抗性，且导致交叉耐药，亟需天然的化
学物质来替代合成化学农药［27］。因此，一些香豆素
类物质被认为可能成为具有新的作用靶位点的生物
除草剂［3］。而且，由于化感物质大都是完全或部分
溶于水的，这使得无需添加额外的表面活性剂而使
其更容易应用［28-29］;他们的化学结构比人工合成的
农药更加环境友好，分子结构中具有较多的氧和氮
元素，而具有相对较少的卤元素，且不存在“非天
然”的环，这些属性减少了化感物质的环境半衰期，
防止其在土壤中富集并最终对非目标有机体产生负
面影响。基于以上特征，香豆素完全可能作为一种
天然的除草剂而有效地被利用［20］，而且可以采用多
种利用方式，如，使用香豆素含量高的植物在间作、
轮作系统中使用［30-33］，以减少对香豆素敏感的杂草
发芽和生长;或者可以改进浸提方法，获得香豆素含
量更高的化感植物浸提液直接应用于农田防除杂
草，也可以将香豆素从含量高的植物中提取出来后
加以利用。在今后的研究中，可收集更多的杂草作
为受体植物，以明确香豆素防除杂草的种类范围，并
将确定其有效使用量。
4 结论
香豆素在黄花草木樨水浸提液中的含量为
46． 78 μg · mL －1，占水浸提液干物质总量的
1． 152%;香豆素对多花黑麦草、稗草、萹蓄、红三叶、
紫花苜蓿、黄花草木樨等植物具有很强的化感抑制
作用，对籽粒苋则有明显的促进作用，其对不同植物
的化感作用方式和作用强度有较大差异。
参考文献
［1］ Soltys D，Krasuska U，Bogatek Ｒ，Gniazdowska A． Allelochemicals as bioherbicides———Present and perspectives［A］． Price A J，
Kelton J A． Herbicides-Current Ｒesearch and Case Studies in Use［M］． Croatia:InTech，2013:518-519．
［2］ El-Shahawy T A，Abdelhamid M T． Potential allelopathic effect of six Phaseolus vulgaris recombinant inbred lines for weed control
［J］． Australian Journal of Basic＆Applied Sciences，2013，7(1) :462-467．
［3］ Ｒazavi S M． Plant coumarins as allelopathic agents［J］． International Journal of Bilolgy Chemistry，2011，5(1) :86-90．
［4］ Sharma Ｒ，Negi D S，Shiu W K，Gibbons S． Characterization of an insecticidal coumarin from Boenninghausenia albiflora［J］．
Phytotherapy Ｒesearch，2006，20(7) :607-609．
［5］ Brooker N，Kuzimichev Y，Laas J，Pavlis Ｒ． Evaluation of coumarin derivatives as anti-fungal agents against soil-borne fungal
pathogens［J］． Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences，2006，72(4) :785-793．
［6］ Wu C，Guo X，Li Z，Shen Y． Feasibility of using the allelopathic potential of yellow sweet clover for weed control［J］． Allelopathy
Journal，2010，25(1) :173-183．
［7］ 邬彩霞，刘苏娇，赵国琦．黄花草木樨水浸提液中潜在化感物质的分离、鉴定［J］．草业学报，2014，23(5) :184-192．
［8］ Iqbal A，Fry S C． Potent endogenous allelopathic compounds in Lepidium sativum seed exudate:Effects on epidermal cell growth
in Amaranthus caudatus seedlings［J］． Journal of Experimental Botany，2012，63(7) :2595-2604．
［9］ Weir T L，Park S W，Vivanco J M． Biochemical and physiological mechanisms mediated by allelochemicals［J］． Current Opinion
in Plant Biology，2004，7(4) :472-479．
［10］ Hussain M I，Ｒeigosa M J． Allelochemical stress inhibits growth，leaf water relations，PSⅡ photochemistry，non-photochemical
fluorescence quenching，and heat energy dissipation in three C3 perennial species［J］． Journal of Experimental Botany，2011，62
(13) :4533-4545．
［11］ Li Z H，Wang Q，Ｒuan X，Pan C D，Jiang D A． Phenolics and plant allelopathy［J］． Molecules，2010，15(12) :8933-8952．
［12］ Ｒahman A U． Bioactive Natural Products (Part Ⅰ) ，in Studies in Natural Product Chemistry［M］． Amsterdam:Elsevier，2000:
24-95．
［13］ Mata Ｒ，Macías M L，Ｒojas I S，Lotina-Hennsen B T，Ｒuben A，Anaya A L． Phytotoxic compounds from Esenbeckia yaxhoob［J］．
8622
12 /2014 草 业 科 学 (第 31 卷 12 期)
Phytochemistry，1998，49(2) :441-449．
［14］ Anya A L，Ｒubalcava M M，Ortega Ｒ C，Santana C G，Monterrubio P N S，Bautista B E H，Mata Ｒ． Allelochemicals from Staura-
ntus perforatus，a Ｒutaceae tree of the Yuctan Pensula，Mexico［J］． Phytochemistry，2005，66:487-494．
［15］ Ｒazavi S M，Ghasemiyan A，Salehi S，Zahri F． Screening of biological activity of Zosima absinthifolia fruits extracts［J］． EurA-
sian Journal of Biosciences． 2009，4:25-28．
［16］ Ｒazavi S M，Imanzadeh G，Davari M． Coumarins from Zosima absinthifolia seeds，with allelopatic effects［J］． EurAsian Journal
of Biosciences，2010，4:17-22．
［17］ Ｒazavi S M，Zahri S，Nazemiyeh H，Zarrini G，Mohammadi S，Abolghassemi-Fakhri M A． A furanocoumarin from Prangos ul-
optera roots，biological effects［J］． Natural Product Ｒesearch，2009，23(16) :1522-1527．
［18］ Stevewnson P，Simmonds M S J，Yule M A，Veitch N C，Kite G C，Irwin D，Legg M． Insect antifeedent furanocoumarins from Tet-
radium daniellii［J］． Phytochemistry，2003，63:42-46．
［19］ Ｒazavi S M，Zarrini G，Zahri S，Mohammadi S． Biological activity of Prangos uloptera DC． roots，a medicinal plant from Iran［J］．
Natural Product Ｒesearch，2010，24(9) :797-803．
［20］ Takemura T，Kamo T，Sakuno E． Discovery of coumarin as the predominant allelochemical in Gliricidia sepium［J］． Journal of
Tropical Forest Science，2013，25(2) :268-272．
［21］ Pergo M，Abrahim D，Silva P C S，Kern K A，Da Silva L J，Voll E，Ishii-Iwamoto E L． Bidens pilosa L． exhibits high sensitivity
to coumarin in comparison with three other weed species［J］． Journal of Chemical Ecology，2008，34(4) :499-507．
［22］ 刘苏娇，赵国琦，邬彩霞，徐俊，张建刚． 几种豆科牧草水浸提液对多花黑麦草化感作用的机理研究［J］． 草地学报，
2013，21(6) :1182-1187．
［23］ Ｒazavi S M． Bioactivity of aviprin and aviprin-3-O-glucoside，two linear furanocoumarins from Apiaceae［J］． Ｒussian Journal of
Bioorganic Chemistry，2010，36:359-362．
［24］ Aliotta G，Cafiero G，Fiorentino A，Strumia S． Inhibition of radish germination and root growth by coumarin and phenylpro-
panoids［J］． Journal of Chemical Ecology，1993，19(2) :175-183．
［25］ Hegde Ｒ S，Miller D． Concentration dependency and stage of crop growth in alfalfa autotoxicity［J］． Agronomy Journal，1992，84
(6) :940-946．
［26］ Chon S，Choi S，Jung S，Jang H G，Pyo B S，Kim S M． Effects of alfalfa leaf extracts and phenolic allelochemicals on early seed-
ling growth and root morphology of alfalfa and barnyard grass［J］． Crop Protection，2002，21(10) :1077-1082．
［27］ Ｒoger M J Ｒ，Ｒeigosa M J，Pedrol N，González L． Allelopathy:A Physiological Process with Ecological Implications［M］． Dor-
drecht:Springer，2006:299-340．
［28］ Dayan F E，Cantrell C L，Duke S O． Natural products in crop protection［J］． Bioorganic＆Medicinal Chemistry，2009，17(12) :
4022-4034．
［29］ Vyvyan J Ｒ． Allelochemicals as leads for new herbicides and agrochemicals［J］． Tetrahedron，2002，58(9) :1631-1646．
［30］ Chon S U，Kim Y M，Lee J C． Herbicidal potential and quantification of causative allelochemicals from several compositae weeds
［J］． Weed Ｒesearch，2003，43(6) :444-450．
［31］ Chon S U，Kim Y M． Herbicidal potential and quantification of suspected allelochemicals from four grass crop extracts［J］． Jour-
nal of Agronomy and Crop Science，2004，190(2) :145-150．
［32］ Khanh T，Chung I，Tawata S，Xuan T D． Weed suppression by Passiflora edulis and its potential allelochemicals［J］． Weed Ｒe-
search，2006，46(4) :296-303．
［33］ Macías F A，Galindo J，Massanet G，Ｒodriguez-Luis F，Zubia E． Allelochemicals from Pilocarpus goudotianus leaves［J］． Journal
of Chemical Ecology，1993，19(7) :1371-1379．
(责任编辑 武艳培)
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