全 文 ：宜昌百合水浸液对圆叶牵牛抗氧化系统的影响
何 兵，王亚男，赵凯利，马丹炜* ( 四川师范大学生命科学学院，四川成都 610101)
摘要 ［目的］研究宜昌百合( Lilium leucanthum)水浸液对圆叶牵牛( Pharbitis purpurea)抗氧化系统的影响。［方法］采用培养皿滤纸法，
测定了宜昌百合组培愈伤组织、鳞茎、全株的水浸液对圆叶牵牛种子发芽率、根的生长和抗氧化系统的影响。［结果］宜昌百合水浸提液
显著抑制了圆叶牵牛种子萌发和根的生长。经宜昌百合水浸液处理 24、48 h后，圆叶牵牛根尖 MDA含量、SOD活性和 POD活性均高于
对照，提示宜昌百合水浸提液干扰了圆叶牵牛的抗氧化系统。［结论］该研究可为利用生态学原理控制杂草，同时合理利用和配置园林
植物提供依据。
关键词 宜昌百合;圆叶牵牛;水浸液;抗氧化系统
中图分类号 S682． 2 + 65 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2011) 10 －05720 －02
Effects of Aqueous Extracts of L． leucanthum on Antioxidant System of P． purpurea
HE Bing et al ( Life Science College of Sichuan Normal University，Chengdu，Sichuan 610101)
Abstract ［Objective］The research aimed to study the effects of aqueous extracts of L． leucanthum on antioxidant system of P． purpurea．
［Method］The effects of callus，bulus and plant aqueous extracts of L． leucanthum on germination rate，root uniformity and length of seedling，
and antioxidant system of P． purpurea were determined by petri dishes filter method． ［Result］The results showed that the different aqueous ex-
tracts of L． leucanthum had obvious effects on growth of germination rate，and obviously restrained root length of P． purpurea． MDA content，
SOD activity，and POD activity of P． purpurea root tip treated 24 and 48 h by different aqueous extracts were higher than CK． Different aqueous
extracts of L． leucanthum interfered with antioxidant system of P． purpurea root tip． ［Conclusion］The study can provide the basis for control
weeds using ecological principle，and rational using and configuring garden plants．
Key words L． leucanthum; P． purpurea; Aqueous extracts; Antioxidant system
作者简介 何兵( 1972 － ) ，男，四川西昌人，讲师，硕士，从事植物逆境
生理研究，E-mail: yummy3000@ vip． qq． com。* 通讯作者，
教授，博士，硕士生导师，从事化感方面的研究。
鸣 谢 感谢四川师范大学细胞生物学实验室提供试验支持。
收稿日期 2011-01-12
宜昌百合( L． leucanthum) 为我国特有种，在四川分布于
川北广元地区及川东地区，其花清香宜人，具有极高的观赏
价值，且内生病毒少，抗病能力强，是很好的园林绿化材
料［1］。近年来，随着百合产业的发展和壮大，其在花卉乃至
作物和植物栽培中，涉及土地利用和栽培茬口安排的问题逐
渐引起人们的注意［2 －3］。入侵植物圆叶牵牛( P． purpurea) 适
应性较强，分布广泛，目前已成为庭院常见杂草，对城市园林
影响较大［4］。有研究表明，卷丹( L． lancifolium) 鳞茎水提液
对生菜种子的萌发、早期幼苗的生长均显示出明显的抑制作
用，并对生菜幼苗的抗氧化系统产生了干扰［5］。还有研究表
明，百合不同器官的水浸液对不同植株生长分别有不同程度
的抑制作用，并且水浸液的浓度也影响着抑制作用的大
小［6］。基于此，笔者首次采用组培法获得百合的无菌苗全
株、鳞茎和愈伤组织，分别用水浸提法收集浸提液，研究其对
入侵植物圆叶牵牛抗氧化系统的影响，以期为利用生态学原
理控制杂草，同时合理利用和配置园林植物提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 供体材料:宜昌百合，采自四川省广元市朝
天区，经组织培养得到材料。受体材料:圆叶牵牛种子，采自
四川师范大学狮子山校区。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 材料培养和处理。将采集的宜昌百合鳞茎进行组织
培养，收集百合组培鳞茎、组培全株和愈伤组织，分别风干后
粉碎。各称取 200 g放入烧杯中，加入 500 ml 蒸溜水，25 ℃
浸泡 48 h 后过滤，滤液为宜昌百合组培鳞茎、组培全株和愈
伤组织水浸液，浓度为 0． 4 g /ml。
将圆叶牵牛种子洗净，用 0． 5%高锰酸钾消毒 5 min后用
培养皿滤纸法进行培养，每个培养皿放 15粒露白种子，分别用
上述 3种水浸液处理种子，用蒸馏水浸液作对照。处理 24、48
h后观察形态学指标并测量根尖部分生理指标，3次重复。
1． 2． 2 种子萌发及根的生长测定。统计种子发芽数量，计
算发芽率，发芽率 = ( 发芽种子总数 /供试种子总数 ) ×
100%。用倍率仪测定每组种子的根长。整齐度用每组种子
根长的标准差表示，值越大整齐度越差。
1． 2． 3 圆叶牵牛根尖抗氧化系统测定。采用羟胺氧化法［7］
测定超氧阴离子自由基( O － ．2 ) 的产生速率;丙二醛( MDA) 含
量测定采用 TBA 法［7］，MDA 含量 = MDA 浓度( μmol /L) ×
提取液体积 ( L) × 稀释倍数 /样品干重 ( g ) ; 过氧化物酶
( POD) 活性采用愈创木酚法［7］测定;超氧化物歧化酶( SOD)
活性采用 NBT法［7］测定。
1． 3 数据分析 采用 Microsoft Excel 2003 整理数据，利用
SPSS Statistics 13． 0对不同阶段的数据分别进行统计和分析。
2 结果与分析
2． 1 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛种子发芽率的影响 由表
1可知，宜昌百合不同水浸液处理对圆叶牵牛的发芽率均有
一定抑制作用。处理 24、48 h后，对照组的发芽率保持一致，
均显著高于各处理组( P ＜ 0． 05) 。各处理组中，愈伤组织和
组培全株水浸液处理的圆叶牵牛种子的发芽率均显著低于
组培鳞茎水浸液处理( P ＜ 0． 05) ，而愈伤组织和组培全株水
浸液处理间差异不显著( P ＞0． 05) 。这表明愈伤组织和组培
全株水浸液对圆叶牵牛种子发芽率抑制作用较组培鳞茎水
浸液更为显著。
2． 2 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛幼苗根长度的影响 由表
1可知，宜昌百合不同水浸液对圆叶牵牛根长度有显著的抑
制作用。处理 24、48 h后，对照组平均根长显著高于各处理
组( P ＜0． 05) 。处理 24 h后，组培全株和愈伤组织水浸液较
组培鳞茎水浸液组对根的抑制作用更为显著( P ＜ 0． 05) ，而
组培全株和愈伤组织水浸液处理间差异不显著( P ＞ 0． 05) ;
责任编辑 姜丽 责任校对 马君叶安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39( 10) : 5720 － 5721，5723
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.10.159
但处理 48 h后，不同水浸液对根的抑制作用均表现了显著的
差异( P ＜0． 05) ，组培全株水浸液的抑制作用最为明显。随
着处理时间的延长，根的长度也相应增加，对照组及组培鳞
茎、组培全株、愈伤组织水浸液处理组 24 ～ 48 h的增长率分
别为22． 7%、13． 4%、25． 6%、30． 5%。
2． 3 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛幼苗根整齐度的影响 由
表 1可知，宜昌百合不同水浸液对圆叶牵牛的根整齐度也有
较大的影响。处理 24、48 h后，组培鳞茎水浸液处理组的根
整齐度均低于其余各组。各处理组中，愈伤组织水浸液处理
具有最高的根整齐度，表明愈伤组织水浸液的处理效果最为
稳定。
表 1 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛种子发芽率及幼苗根长和根整齐度
的影响
Table 1 Effects of water extracts of Lilium leucanthum on receptor
seeds germination rate，root length and uniformity of root
处理时
间∥h
Processing
time
处理液
Treating
fluid
发芽率∥%
Germinat-
ion rate
平均根
长∥mm
Average
root length
根整齐度
Uniformity
of root
24 蒸馏水 97． 7 a 31． 3a 1． 2
组培鳞茎水浸液 91． 1 b 21． 5 b 6． 6
组培全株水浸液 84． 4 c 12． 1 c 2． 5
愈伤组织水浸液 84． 4 c 14． 4 c 1． 3
48 蒸馏水 97． 7 a 37． 2 a 2． 2
组培鳞茎水浸液 93． 3 b 24． 4 b 5． 8
组培全株水浸液 86． 6 c 15． 2 d 2． 7
愈伤组织水浸液 84． 4 c 18． 8 c 2． 1
注:相同处理时间下，数据后同列不同小写字母表示在 0． 05 水平上有
差异( P ＜0． 05) 。
Note: Under the same processing time，figures followed by different small
letters indicate significant differences at the level of 0． 05 ( P ＜
0． 05) ．
2． 4 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛幼苗 O2
－·产生速率的影
响 O2
－·是体现细胞内氧自由基含量的重要指标之一。表
2显示，愈伤组织水浸液组处理 24 h后具有最高的 O2
－·产
生速率，显著高于其他处理组和对照组( P ＜0． 05) ;对照组处
理 48 h后的 O2
－·产生速率最低，与其他处理组间差异显著
( P ＜0． 05) 。随着处理时间的延长，仅有组培鳞茎水浸液组
的 O2
－·产生速率有所上升，对照组、组培全株以及愈伤组
织水浸液组的 O2
－·产生速率均呈下降趋势。
2． 5 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛幼苗 MDA 含量的影
响 由表 2可知，宜昌百合不同水浸液处理均能提高圆叶牵
牛幼苗的MDA含量。处理24 h后，组培全株、愈伤组织和组
培鳞茎水浸液组幼苗的 MDA 含量分别是对照组的 3． 37、
4． 24、3． 73倍; 处理 48 h后，各处理组及对照组幼苗的 MDA
含量都急剧下降，组培鳞茎、组培全株、愈伤组织水浸液组的
MDA含量分别是对照组的 1． 25、1． 47、1． 13 倍。可以发现，
随着处理时间的延长，MDA的含量呈现下降趋势，且不同水
浸液处理对 MDA含量的提升作用也逐渐降低。
2． 6 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛幼苗 SOD 活性的影
响 由表 2可知，宜昌百合不同水浸液对圆叶牵牛幼苗的抗
氧化酶活性有显著的影响。处理 24、48 h后，各处理组幼苗
的 SOD活性较对照组均显著上升( P ＜ 0． 05) ，其中愈伤组织
及组培鳞茎水浸液处理对圆叶牵牛幼苗的抗氧化酶活性的
提高作用最为明显。同一处理组中，SOD活性随着处理时间
的延长都有所下降。
2． 7 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛幼苗 POD 活性的影
响 处理 24 h后，组培鳞茎水浸提液组幼苗的 POD 活性相
比对照组显著下降( P ＜ 0． 05) ，愈伤组织水浸液处理组幼苗
的 POD活性相比对照组显著提高( P ＜0． 05) ，而组培全株水
浸液处理组幼苗的 POD 活性虽高于处理组，但差异不显著
( P ＞0． 05) 。处理 48 h后，所有处理组幼苗的 POD活性都高
于对照组，除愈伤组织水浸液处理组与对照组间差异未达显
著水平外，其他组间差异均显著( P ＜ 0． 05) 。随着处理时间
的延长，对照组和处理组幼苗的 POD活性均上升明显，组培
鳞茎、组培全株、愈伤组织水浸液组及对照组的 POD活性在
48 h时分别是 24 h的 18． 48、4． 44、1． 81、3． 18 倍。组培鳞茎
水浸液组幼苗的 POD 活性上升最快，而愈伤组织水浸液组
幼苗的 POD活性上升最慢。
表 2 宜昌百合水浸提取液对圆叶牵牛幼苗 O2
－·产生速率、MDA含量及 SOD和 POD活性的影响
Table 2 Effects of water extracts of Lilium leucanthum on O2
－·production ratio，MDA content，SOD and POD activity of receptor plants
处理时间∥h
Processing time
处理液
Treating fluid
O2
－·产生速率
μmol / ( g·min)
O2
－· production rate
MDA含量
mmol /g
MDA content
SOD活性
U/ ( g·FW·min)
SOD activity
POD活性
U/ ( g·FW·min)
POD activity
24 蒸馏水 0． 018 7 b 4． 918 c 27． 996 c 182． 50 b
组培鳞茎水浸液 0． 015 7 bc 18． 334 ab 101． 379 a 57． 50 c
组培全株水浸液 0． 015 9 bc 16． 592 b 68． 505 b 192． 50 b
愈伤组织水浸液 0． 023 2 a 20． 870 a 118． 982 a 337． 50 a
48 蒸馏水 0． 012 02 c 1． 435 c 17． 269 d 580． 00 c
组培鳞茎水浸液 0． 016 97 a 1． 790 ab 93． 040 a 1 062． 50 a
组培全株水浸液 0． 013 49 b 2． 106 a 52． 863 c 853． 75 b
愈伤组织水浸液 0． 014 99 a 1． 628 b 78． 943 b 611． 25 c
注:相同处理时间下，数据后同列不同小写字母表示在 0． 05水平上有差异( P ＜0． 05) 。
Note: Under the same processing time，figures followed by different small letters indicate significant differences at the level of 0． 05 ( P ＜0． 05) ．
3 结论与讨论
发芽率、根长及根的整齐度是了解植物种子质量和形态
特征的重要指标。对受体植物的发芽率、根长的检测是最直
观地了解宜昌百合化感效力的手段［8 －9］。该研究发现，圆叶
牵牛的发芽率和根长呈正相关。各处理组相比蒸馏水组对
根长生长有明显的抑制效果。推测，组培百合含有影响圆叶
牵牛根生长发育的亲水性化感物质。
O2
－·是细胞内氧气分解的中间产物，半衰期极短，容
易被 SOD降解。在细胞内，O2
－·是一种破坏力很强的氧自
由基，容易迅速造成细胞内的损伤。SOD是一类专一性清除
超氧化自由基的酶，POD是专一性清除过氧化自由基的酶。
(下转第 5723页)
127539 卷 10 期 何 兵等 宜昌百合水浸液对圆叶牵牛抗氧化系统的影响
图 1 青海省食用菌产业 4种生产模式区间示意
5 小结与讨论
青海省高寒区域双孢菇生产主要以春夏秋季菇为主，夏
秋季菇和夏秋 +春季菇为辅的生产模式，各个生产模式因其
所处地域而特点不同，产量也有一定差异。春夏秋出菇生产
模式主要缺点为堆料期为冬末至春季的 2月底 ～ 3月初，这
个阶段气温偏低，而配料均为一个模式，堆料往往发酵不完
全，发酵不完全的料不能被双孢菇菌丝体充分利用转化成子
实体，加之出菇高峰后期为青海省夏季温度较高时期，防暑
控温不及时就会造成菇质下降及死菇，对双孢菇产量和质量
有一定影响。而夏秋季菇的生产模式主要为春末至夏初的 5
～6月下旬堆料，堆料期正值青海省气温较高时期，堆料发酵
时间短、发酵快并发酵彻底，播种发菌时间短，发菌速度快、
质量较好，而头潮菇出菇时间一般在夏季高温期的末期，由
于此时温度较适宜，出菇快、出菇集中，菇质较好，产量较高，
相对节省了生产时间。
青海省高寒区域多种食用菌生产模式充分利用了 4 ～10
月从春末、夏季到秋季自然气候冷凉的优势，生产的双孢菇
等食用菌产品品质优良，供不应求。因为这个时期也是全国
食用菌市场双孢菇大量缺货的季节，在这 4 种生产模式下，
青海省生产的双孢菇比甘肃、宁夏等西部省区提前上市 1 ～ 2
个月，比山东、河南、河北等省份提前上市 3 ～ 4 个月，比浙
江、福建等蘑菇大省则提前 5个月左右，4 ～10月是国内双孢
菇生产的淡季，因此生产的春季、夏秋季双孢蘑菇成为全国
双孢蘑菇市场全年的最高单价。等到这些省份的双孢蘑菇
上市时，青海省的高峰收获期也已经基本结束，形成了市场
互补，避免了相互倾轧。该高寒区域食用菌特殊生产模式经
过几年的示范实施，使青藏高原食用菌区域生产模式日趋成
熟，双孢菇平均单产达到9 kg /m2 以上。而周年生产的平菇、
秀珍菇、香菇、鸡腿菇、茶树菇等菇种由于消费市场的稳中有
升，产业得到了快速稳定发展，已逐渐由依赖省外食用菌调
运消费地区转变为自给自足及对外出口的区域产业，夏秋季
食用菌产业已成为青藏高原农牧民增收、城镇下岗人员就业
的渠道之一，社会经济及生态效益十分显著［3］。
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36 －41．
(上接第 5721 页)
它们属于细胞抗氧化酶系统的重要成分，分别对不同的自由
基底物进行清除，能够有效防止氧自由基对细胞造成的损
伤。某种程度上来讲，抗氧化酶的活性反映了自由基的含
量。外界环境胁迫时，抗氧化系统是主要的应答防御系统，
它是保护细胞的重要屏障［10 －12］。MDA含量是衡量植物细胞
脂膜过氧化程度的重要指标。细胞内，自由基作用于脂膜发
生过氧化反应产生 MDA。MDA 可能引起蛋白质、核酸等大
分子的交联聚合，最终对细胞造成损伤［13］。该研究发现，随
着处理时间的增加，组培鳞茎组圆叶牵牛根尖的 O2
－·的产
生速率略有上升，MDA含量却明显降低;进一步对抗氧化酶
系统的测定发现，SOD 活性随着处理时间的增加略有降低，
POD活性随着处理时间的增加而急剧上升。这可能百合鳞
茎水浸液有能够从不同方面对过氧化物酶活性有促进作用
的因子，推测这是 MDA含量下降的关键。组培鳞茎、组培全
株和愈伤组织水浸液组中，SOD 活性明显高于蒸馏水组，推
测组培百合内有亲水性的物质能够引起超氧自由基胁迫。
综上，宜昌百合不同水浸液对圆叶牵牛的发芽率、根长、
根整齐度、O2
－·产生速率和抗氧化酶系统都有不同程度的
影响，其中愈伤组织和组培鳞茎水浸液对圆叶牵牛的抑制作
用更明显。
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