全 文 ：嫁接茄子根系分泌物的化感效应 3
张凤丽　周宝利 3 3 　王茹华　何　雨
(沈阳农业大学园艺学院 ,沈阳 110161)
【摘要】　采用室内生物测定的方法 ,研究了不同砧木、不同浓度和不同生育期嫁接茄子根系分泌物的化感
效应. 结果表明 ,嫁接茄根系分泌物与自根茄相比 ,促进了茄子种子的萌发和幼苗生长. 各砧木品种嫁接茄
根系分泌物的化感效应显著或极显著高于对照 ,其中发芽率和苗高最高 ,增加 2911 %和 3711 % ;不同浓度
试验结果呈现“低促高抑”的规律 ,当浓度为 0104 g·ml - 1时发芽率最高 ,比对照增加 50 % ,当浓度增加到
0124 g·ml - 1时 ,根长比对照降低了 3013 % ;在生长后期嫁接茄的根系分泌物对种子萌发的促进作用小于
前中期 ,而自根茄抑制作用增强. 因此 ,生产中使用嫁接技术是缓解由自毒作用引起的连作障碍的有效方
法之一.
关键词 　化感作用 　根系分泌物 　茄子 　嫁接 　自毒作用
文章编号 　1001 - 9332 (2005) 04 - 0750 - 04 　中图分类号 　Q948. 12 + 2. 1 　文献标识码 　A
Allelopathic effects of grafted eggplant root exudates. ZHAN G Fengli , ZHOU Baoli , WAN G Ruhua , HE Yu
( College of Horticulture , S henyang A gricultural U niversity , S henyang 110161 , China) . 2Chin. J . A ppl .
Ecol . ,2005 ,16 (4) :750～753.
By the methods of bioassay , this paper studied the allelopathic effects of different concentrations root exudates
from the eggplants grafted with different stocks and at different growth stages. The results showed that compared
with that of own2rooted eggplant ,the root exudates from grafted eggplants promoted the seed germination and
seedling growth of eggplants ,and ,in comparing with the control (water) ,they increased the germination rate and
plant height by 29. 1 % and 37. 1 % , respectively. The seed germination and root length of eggplants was in2
creased at lower concentrations root exudates ,but decreased at higher concentrations. The germination rate was
increased up to 50 % above control at 0. 04 g·ml - 1 ,and the inhibition of root length was up to 30. 3 % at 0. 24
g·ml - 1 . The promotion effect of the root exudates from late growth stage grafted eggplants on seed germination
was less than that from other growth stage grafted eggplants. Own2rooted eggplant had an intensified inhibitory
effect at its late growth stage. Grafting was one of the effective methods for relieving the continuous cropping ob2
stacles caused by autotoxicity.
Key words 　Allelopathy , Root exudates , Eggplant , Graft , Autotoxicity.3 国家自然科学基金项目 ( 30370971 ) 、国家“863”计划项目
(2004AA247010)和辽宁省教育厅基金资助项目 (2004D206) .3 3 通讯联系人.
2004 - 04 - 08 收稿 ,2004 - 08 - 03 接受.
1 　引 　　言
植物化感作用 ,是指植物 (含微生物) 通过向环
境中释放化学物质而产生对其它植物或微生物有益
或有害的作用[18 ] . 植物种内的化感作用称为自毒作
用[19 ] . 大多数作物都存在自毒作用 ,这已在水稻、甘
蔗、大麦、豌豆等作物中得到证实[2 ,6 ,21 ,25 ] . 蔬菜生
产中 ,随着设施栽培面积的增加 ,生产的专业化和工
厂化 ,连作障碍日益严重[24 ] ,已成为可持续农业发
展的限制性因素[5 ] ,其中根系分泌物和残茬腐解物
等引起的自毒作用[8 ,24 ,28 ]是造成连作障碍的重要
因素之一.
关于茄子 ( Solanum melongena) 连作障碍中化
感作用的研究 ,尤其茄子根系分泌物化感效应的研
究至今报道较少 ,而对嫁接茄子根系分泌物的化感
效应研究还未见报道. 本试验通过对嫁接茄根系分
泌物化感效应的研究 ,确定茄子自毒作用及嫁接的
解毒作用 ,为茄子连作障碍中化感作用的研究提供
证据和对策 ,为解决茄子连作障碍提供参考.
2 　材料与方法
211 　供试材料
不同砧木嫁接茄根系分泌物供试材料 :嫁接茄砧木为 9
种 :4 个茄子砧木 ,5 个番茄 ( L ycopersicon esculentum ) 砧木 ,
茄子砧木为托鲁巴姆 ( TL ) 、刺茄 ( Ci) 、赤茄 Chi) 、刚果茄
( GG) ;番茄砧木为 :毛粉 (MF) 、沈粉 (SF) 、嘉禾 (J H) 、金海丰
(J HF)和樱桃番茄 ( YT) ,接穗都为西安绿茄 ,试验设 10 个处
理 ,分别用 E/ TL (托鲁巴姆嫁接苗) 、E/ Ci (刺茄嫁接苗) 、E/
Chi (赤茄嫁接苗) 、E/ GG(刚果茄嫁接苗) 和 T/ MF (毛粉嫁
接苗) 、T/ SF(沈粉嫁接苗) 、T/ J H (嘉禾嫁接苗) 、T/ J HF (金
应 用 生 态 学 报 　2005 年 4 月 　第 16 卷 　第 4 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Apr. 2005 ,16 (4)∶750～753
海丰嫁接苗) 、T/ YT(樱桃嫁接苗)表示嫁接茄 ,QZ表示西安
绿茄自根茄.
嫁接茄不同生育期和不同浓度根系分泌物供试材料 :
TL (托鲁巴姆自根苗) 、E/ TL (托鲁巴姆嫁接苗) 、MF (毛粉
自根苗) 、T/ MF(毛粉嫁接苗) 、QZ(西安绿茄自根苗) .
所有试验受体种子都为西安绿茄 ,茄子和番茄种子由沈
阳农业大学园艺系和辽宁省农科院提供.
212 　实验方法
21211 供试材料的培养 　试验于 2003 年在沈阳农业大学蔬
菜基地 10 号日光温室内进行 ,1 月 18 日播种砧木 ,2 月 12
日播种接穗 ,营养钵育苗 ,当砧木 4～5 片真叶时采用劈接法
嫁接 ,嫁接后常规管理 ,嫁接苗成活后 ,将嫁接苗和自根苗一
同移至内径为 2015 cm 的瓦盆中进行盆栽 ,每盆一株 ,盆栽
基质为珍珠岩∶草炭∶蛭石 = 3∶2∶1. 培养期间 ,每周浇两次
Hoagland’s 营养液. 每个试验均设 3 次重复 ,随机排列.
21212 根系分泌物的收集、浓缩 　将茄子植株从基质中取
出 ,先后用清水和蒸馏水充分清洗附着在根系上的基质 ,然
后将根系放入盛有 300 ml 蒸馏水并包有黑塑料布的玻璃容
器中 ,室温下连续通气培养 3 h[30 ] ,小心取出根系 ,每个处理
连续收集 5 株 ,将收集液定容、过滤备用. 整个过程尽量减少
根系损伤. 收集液用 MAXI dry Lyo 真空冷冻浓缩仪浓缩至
所需浓度.
不同砧木试验于 5 月 29 日茄株现蕾期收集 ;不同生育
期试验分别在 6 月 1 日 (现蕾期) 、6 月 26 日 (门茄膨大期) 、7
月 20 日 (对茄膨大期) 收集 ,文中分别用前期、中期、后期表
示 ;不同浓度试验于 5 月 29 日茄株现蕾期收集 ,原液浓度为
0104 g·ml - 1 (1 g·ml - 1为 1 ml 水溶液中含有 1 g 鲜根植株的
根系分泌物水提液) ,试验设 0104、0112 和 0124 g·ml - 13 个
浓度处理.
21213 生物测定 　采用滤纸培养皿法 [9 ,29 ] :在铺有两张直径
910 cm 定性滤纸的培养皿中 ,放入经 10 % H2O2 消毒处理 ,
浸种膨胀均匀一致的茄子种子各 50 粒 ,加入 5 ml 根系分泌
物收集液. 放入多功能气候培养箱中培养 ,变温管理 ,30 ℃
16 h ,18 ℃8 h ,每天补充适量水分以保持滤纸湿度. 培养至
种子发芽后 ,连续 7 d 记录发芽率 ,计算发芽速度指数 I , I =
2 (7 ×B2 + 6 ×C2 + 5 ×D2 + 4 ×E2 + 3 ×F2 + 2 ×G2 + 1 ×
H2) [13 ] ,最后测定总发芽率、胚根长、苗高. 各处理均设 3 次
重复.
21214 数据统计分析方法 　参照 Williamson 等 [22 ]的方法 ,采
用化感作用效应指数 (RI) ,
RI =
1 - C/ T 　　当 T ≥ C 时
T/ C - 1 　　当 T < C 时
其中 , C 为对照值 , T 为处理值 , RI 为化感作用效应 , RI > 0
为促进作用 , RI < 0 为抑制作用 ,绝对值大小与作用强度一
致.用 Duncan 法进行显著性分析 ,均以 RI 值作为原始数据
进行 ,采用 DPS程序处理.
3 　结果与分析
311 　不同砧木嫁接茄根系分泌物的化感效应
由表 1 可见 ,在本试验所采用的浓度下 ,嫁接茄
和自根茄的根系分泌物对茄子种子萌发和幼苗生长
都有不同程度的促进作用. 自根茄 (QZ) 根系分泌物
的促进作用相对较小 ,嫁接茄 (除 T/ MF) 促进作用
显著或极显著大于自根茄和 CK. 嫁接茄中 ,发芽率
最高比自根茄增加 2711 % ,比对照增加 2911 % ;苗
高最高比自根茄增加 3317 % ,比对照增加 3711 %.
不同嫁接处理差异不显著.
表 1 　不同砧木嫁接茄根系分泌物对种子萌发和幼苗生长的影响
Table 1 Effect of root exudates from grafted eggplants with different
stocks on germination and growth of eggplants
处理
Treatment
发芽率 (RI)
Germination rate
发芽速度指数 (RI)
Germination rate index
根长 (RI)
Root length
苗高 (RI)
Plant height
E/ Ci 01162 abA 01764 aA 01143 aA 01333 aA
E/ Chi 01132 abA 01585 aAB 01142 aA 01277 aAB
E/ GG 01120 abA 01653 aA 01075 abcAB 01271 aAB
E/ TL 01075 abA 01513 aAB 01052 abcAB 01222 abABC
T/ J H 01220 abA 01763 aA 01135 aAB 01259 aAB
T/ YT 01236 aA 01762 aA - 01021 bcAB 01262 aAB
T/ SF 01150 abA 01677 aA 01089 abAB 01246 aAB
T/ J HF 01112 abA 01651 aA 01070 abcAB 01260 aAB
T/ MF 01010 abA 01141 bBC - 01032 bcAB 01032 cCD
QZ 01000 bA 01480 aAB - 01059 cB 01093 bcBCD
CK 0 bA 0 bC 0 abcAB 0 cD
注 :表中数据均为同一处理 3 次重复 RI 的平均值 Data are mean value of RI in same treat2
ment1a 和 A 分别表示与对照 (CK)之间存在 P = 0105 和 P = 0101 水平显著性差异 a and A
mean differences from control at 0105 and 0101 levels respectively1 下同 The same below1
312 　不同生育期根系分泌物的化感效应
不同生育期茄子根系分泌物的化感效应不同
(表 2) . 在试验所用浓度下 ,不同生育期的各处理对
受体基本上表现为促进作用 ,生长后期即对茄膨大
期根系分泌物对受体的促进作用较小 ,有的则表现
为抑制作用 ,各时期总体规律性不强. 同一时期植株
的化感效应强度也不相同 ,托鲁巴姆自根苗 ( TL) 化
感效应稍强于嫁接苗 ( E/ TL) ,而二者又强于西安绿
茄自根苗 (QZ) ;毛粉嫁接苗 ( T/ MF) 化感效应大于
其自根苗 (MF) . 西安绿茄自根苗 (QZ) 的促进作用
较小 ,甚至表现为抑制作用.
313 　不同浓度根系分泌物的化感效应
根系分泌物对受体的影响因浓度而异 ,一般表
现为低促高抑[10 ,11 ,16 ,25 ] ,本试验得到相似的结果
(表 3) ,所有处理与对照相比都达到了显著或极显
著水平. 结果表明 ,浓度为 0104 g·ml - 1时对受体表
现为促进作用 ,其中发芽率比对照高 710 %～50 % ;
浓度为 0112 g·ml - 1时 ,则有的表现为促进 ,有的表
现为抑制 ;浓度为 0124 g·ml - 1时 ,几乎全部表现为
抑制作用 ,且抑制程度更大 ,与对照相比 ,对根长的
抑制达到 414 %～3013 %. 同一浓度不同处理 ,托鲁
巴姆自根苗 ( TL ) 化感强度大于嫁接苗 ( E/ TL ) ,而
毛粉嫁接苗 ( T/ MF) 大于其自根苗 (MF) ,这与表 2
的实验结果相同.
1574 期 　　　　　　　　　　　　　　　张凤丽等 :嫁接茄子根系分泌物的化感效应 　　　　　　　　　　　
表 2 　不同生育期嫁接茄根系分泌物对种子萌发和幼苗生长的影响
Table 2 Effect of root exudates from grafted eggplants on germination and growth of eggplants at different growth stages
发育期
Growth stage
处　理
Treatment
TL E/ TL MF T/ MF QZ CK
06 - 01 发芽率 (RI) Germination rate 01116 abA 01125 abA - 01014 abA 01092 abA - 01060 abA 0 abA
(前期 Early stage) 发芽速度指数 (RI) Germination rate index 01684 aA 01642 abA 01460 abAB 01566 abA 01525 abAB 0 cB
根长 (RI) Root length 01022 abA - 01008 abA 01132 aA - 01010 abA 01045 abA 0 abA
苗高 (RI) Plant height 01276 aA 01265 aA 01254 aA 01174 aA 01235 aA 0 aA
06 - 26 发芽率 (RI) Germination rate 01201 aA 01063 abA 01013 abA 01192 aA - 01008 abA 0 abA
(中期 Mid stage) 发芽速度指数 (RI) Germination rate index 01624 abA 01431 abAB 01414 abAB 01634 abA 01505 abAB 0 cB
根长 (RI) Root length 01034 abA - 01146 bA - 01025 abA 01000 abA 01082 abA 0 abA
苗高 (RI) Plant height 01201 aA 01124 aA 01074 aA 01214 aA 01246 aA 0 aA
07 - 20 发芽率 (RI) Germination rate 01223 aA 01099 abA 01090 abA 01034 abA - 01188 bA 0 abA
(后期 Post stage) 发芽速度指数 (RI) Germination rate index 01402 abAB 01352 abcAB 01337 abcAB01237 bcAB 01327 abcAB0 cB
根长 (RI) Root length - 01076 abA - 01038 abA - 01105 bA - 01083 abA 01012 abA 0 abA
苗高 (RI) Plant height 01099 aA 01123 aA 01007 aA 01073 aA 01226 aA 0 aA
表 3 　不同浓度嫁接茄根系分泌物对种子萌发和幼苗生长的影响
Table 3 Effect of root exudates from grafted eggplants on germination and growth of eggplants at different concentrations
浓度
Concentration(g·ml - 1)
处理
Treatment
TL E/ TL MF T/ MF QZ CK
0104 发芽率 (RI) Germination rate 01201 3 3 01063 3 3 01013 3 3 01192 3 3 - 01008 3 3 0
发芽速度指数 (RI) Germination rate index 01624 3 3 01431 3 3 01414 3 3 01634 3 3 01505 3 3 0
根长 (RI) Root length 01034 3 3 - 01146 3 3 - 01025 0 01082 3 3 0
苗高 (RI) Plant height 01201 3 3 01124 3 01074 3 01214 3 3 01246 3 3 0
0112 发芽率 (RI) Germination rate - 01059 3 3 - 01109 3 3 - 01270 3 3 - 01414 3 3 - 01117 3 3 0
发芽速度指数 (RI) Germination rate index 01230 3 3 01234 3 3 - 01337 3 - 01277 3 - 01087 0
根长 (RI) Root length - 01096 3 3 - 01179 3 3 - 01186 3 3 - 01183 3 3 - 01189 3 3 0
苗高 (RI) Plant height 01019 - 01063 - 01139 - 01017 - 01164 0
0124 发芽率 (RI) Germination rate - 01550 3 3 - 01099 3 3 - 01450 3 3 - 01441 3 3 - 01162 3 3 0
发芽速度指数 (RI) Germination rate index - 01396 3 01134 3 3 01203 3 3 - 01516 3 - 01016 0
根长 (RI) Root length - 01221 3 3 - 01244 3 3 - 01045 3 - 01303 3 3 - 01251 3 3 0
苗高 (RI) Plant height 01111 3 - 01115 01137 3 - 01141 - 01173 03 P < 0105 ; 3 3 P < 01011
4 　讨 　　论
411 　茄子根系分泌物的化感作用
作物根系分泌物的化感效应已有很多报
道[10 ,26 ,27 ,31 ] ,其作用受许多因素影响[3 ,4 ,17 ,25 ,32 ] .
本试验表明 ,不同生长期茄子根系分泌物的化感效
应有所差异. 茄子生长到后期 ,其根系分泌物的促进
作用越来越小 ,抑制作用增强 ,可能茄子从生长盛期
逐渐进入衰老期 ,体内代谢变化导致根系分泌物中
化感物质的组成和浓度发生相应改变. 另外 ,当根系
分泌物浓度低时 ,表现为促进自身种子的萌发和幼
苗生长 ;当浓度增大则表现为抑制 ,即自毒作用 ,而
且随浓度升高 ,抑制作用增强. 生产中茄子连作栽培
导致根系分泌物中抑制物质的积累 ,当达到一定浓
度即产生抑制茄子自身生长的作用.
412 　嫁接对茄子根系分泌物化感作用的影响
嫁接换根改变了茄子植株根系分泌物的化感效
应 ,试验表明 ,相同浓度的砧木和嫁接茄对受体的促
进作用大于自根茄 ,表现出嫁接优势 ,不同浓度的砧
木和嫁接茄也表现为低促高抑的规律. 基本上生长
后期化感强度不如前、中期 ,但相对于自根茄 ,仍有
优势. 总之 ,嫁接使根系分泌的物质向有利于茄子种
子萌发和幼苗生长的方向发生了变化. 不同砧木品
种嫁接茄间的化感效应差异不显著. 而不同砧木与
其嫁接茄相比 ,作用规律也不相同 ,茄子砧木化感作
用要强于其嫁接苗 ,而番茄砧木的嫁接苗强于砧木 ,
表明嫁接后根系分泌物发生了变化.
413 　茄子化感作用与连作障碍
茄子生长周期长 ,复种指数高 ,生产上不可避免
发生连作障碍[23 ] ,其原因除了土传病虫害和土壤理
化性状的劣变 ,自毒作用也是重要因素. 根系分泌物
中有毒物质的长期积累是产生自毒作用的主要原因
之一 ,嫁接使茄子根系分泌物的化感效应发生变化 ,
促进了茄子的生长 ,缓解了连作造成的自毒作用 ,嫁
接也间接改变了根际环境 ,使其不利于根际中病菌
的生存[33 ] . 因此 ,生产中使用嫁接技术是克服连作
障碍行之有效的方法[7 ,20 ] . 另外 ,合理安排耕作制
度 ,增施有机肥 ,选育抗性品种等也是减轻连作障碍
的有效措施[1 ,12 ,14 ,15 ] .
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作者简介 　张凤丽 ,女 ,1979 年生 ,在读硕士. 主要从事蔬菜
栽培生理与生态方面的研究. E2mail :zflbbb @tom. com
3574 期 　　　　　　　　　　　　　　　张凤丽等 :嫁接茄子根系分泌物的化感效应