全 文 ：莎草水提液对 3种作物幼苗的化感作用
陈遂中 ,谢慧琴＊ ,何应文 ,吕爱玲 (石河子大学农学院 ,新疆石河子 830001)
摘要 [目的]研究莎草水提液对作物幼苗的化感作用。[方法]通过测量作物苗高和根长研究莎草水提液对小麦 、黄瓜和萝卜幼苗生长
的影响。[结果]结果表明 ,莎草水提液浓度为 1%时对小麦和黄瓜幼苗和根长生长均有促进作用 , 3种莎草水提液对萝卜根长均有抑制
作用 ,且抑制作用随浓度增加而增强。[结论]该研究结果为莎草化感作用的进一步研究提供科学依据。
关键词 化感作用;莎草;抑制作用
中图分类号 S 311 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-07934-01
Study on Water Extracts from Cyperus microiria on Allelopathic Effect of Three Crops
CHEN Sui-zhong et al (Shihezi University , Shihezi , Xinjiang 830001)
Abstract [Objective] The purpose of this research was to study the water extracts from Cyperus microiria on allelopathic effect of three crops.
[Method] Through measuring seedling height and root length of crops , the effects of the water extraction of Cyperusmicroiria on seedling growth of wheat ,
cucumber and radish were studied in the experiment.[ Result] The results showed that the concentration of 1% displayed the promoting effect on the
seedling height and the root length of wheat and cucumber.For radish , the root length was inhibited by the water extraction of three different concentration
and the inhibiting effects became greater with the increasing of the concentration.[ Conclusion] This research results will provide the theoretical references
for further study on the ollelopathy of Cyperus microiria.
Key words Allelopathy;Cyperus;Inhibiting effects
基金项目 石河子大学项目资助。
作者简介 陈遂中(1984-),男 ,四川遂宁人 ,硕士研究生, 研究方向:
植物源农药。 ＊通讯作者 ,副教授 , E-mail:xhqin100@163.
com。
收稿日期 2009-03-18
1 材料与方法
1.1 材料 在石河子大学农试场四连采取莎草新鲜植株
200 g ,用清水清洗植株及根部。整株用 2 L蒸馏水于室温下
浸泡 48 h ,后经 4层定性滤纸抽滤 ,得水提液 2 L ,以此为母液
(10%FW),分别稀释成 5%和 1%供生测试验 ,后置于冰箱内
4 ℃保存 。
该试验研究莎草化感作用 ,选用对化感物质敏感 、生长
快而整齐的作物种子[ 1] :萝卜 、黄瓜和小麦。
1.2 生物活性测定 将消毒(用 0.5%H2O2处理 5min ,反复
用蒸馏水清洗)过的受体植物种子清洗后 ,置于 30 ℃恒温水
浴锅中浸种 2 d(每天换新鲜水 1次),均匀摆放在事先准备
好的铺有双层定性滤纸的培养皿(9 cm)中。取莎草 3个浓度
的水浸液(10%、5%和 1%)各 1.5ml分别加入培养皿中。每
个培养皿按 3-4-3的摆法放入 10粒已催芽且芽长一致的受
体植物种子 ,再用保鲜膜封口。将所有培养皿随机排列 ,置
于生化培养箱(16 h光照 , 8h黑暗 ,30 ℃L/20 ℃D ,相对湿度
75%)中培养 , 72 h 后 ,分别量取各个处理幼苗的根长和苗
高 ,每个处理 3次重复 ,整个试验 5次重复。
1.3 数据处理 抑制率(根长/苗长)=(对照-处理)/对照
×100%
将上述所记录的所有数据均用 DPS2000数据分析系统
进行单因素方差分析和LSD法多重比较 ,分析不同处理间的
差异。
化感效应数据统计分析采用化感效应指数(RI)计算方
法评价:
RI =1-C/ T ,当 T≥C时
RI =T/C-1 ,当 T
>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[ 2] 。
2 结果与分析
由表 1、2可知 ,经不同浓度处理的小麦幼苗根长和苗高
差异显著 ,与对照相比 ,1%浓度水提液对小麦幼苗根长有促
进作用 ,随着水提液浓度的增大小麦生长受抑制作用明显 ,
5%和 10%浓度水提液对小麦根长生长抑制率分别为
11.29%和 38.19%。1%浓度水提液促进小麦苗高的生长效
果为 24.45%,5%浓度水提液与对照无显著差异 , 10%水提
液对小麦苗高的抑制率为 22.70%;经不同浓度处理的黄瓜
苗根长和苗高之间差异不大 ,1%和 5%水提液对黄瓜苗根长
和苗高均有促进作用 , 10%浓度水提液与对照差别不大;经
不同浓度处理的萝卜根长间差异显著 ,随着水提液浓度的增
大 ,萝卜幼苗所受抑制作用增强 ,1%、5%和 10%浓度对萝卜
根长抑制率分别为 3.13%、12.25%和 32.48%,各浓度对萝卜
苗高略有促进作用。
表 1 莎草不同浓度水提液对不同受体幼苗根长和苗高的影响
Table 1 The effects of different concentrations of water extracts from
Cyperus microiria on the root length and seedlingheight of differ-
ent receptor seedlings cm
莎草水提液浓度∥%
Concentration of
water extracts from
Cyperus microiria
根长 Root length
小麦
Wheat
黄瓜
Cucumber
萝卜
Radish
苗高 Seedling height
小麦
Wheat
黄瓜
Cucumber
萝卜
Radish
1 8.88 a 7.65 a 6.80 ab 5.89 a 2.78 a 3.19 b
5 6.76 c 7.19 ab 6.16 b 4.86 b 2.79 a 3.70 a
10 4.71 d 6.69 b 4.74 c 3.78 c 2.48 b 3.51 a
CK 7.62 b 6.82 b 7.02 a 4.89 b 2.46 b 2.95 b
注:不同小写字母表示在 0.05水平有差异。
Note:Different small letters mean significant difference at 0.05 level.
化感作用可以使外来杂草种群在生存竞争中处于优势
地位 ,有利于种群的扩大和繁衍。该研究结果表明 ,莎草整
株水浸提液对 3种受体植物幼苗生长均有化感作用 ,对小麦
和黄瓜而言 ,较低浓度能促进小麦幼苗生长 ,随着浓度增大
逐渐表现为抑制作用 ,表现出“低浓度促进 ,高浓度抑制”的
现象;而对于萝卜 ,低浓度时抑制效应不明显 ,高浓度时抑制
(下转第 7949页)
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2009 , 37(17):7934, 7949 责任编辑 李玮 责任校对 卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2009.17.074
月POD活性:激素组高于物理组及对照组 ,物理组高于对照
组;CAT 活性:物理组高于激素组及对照组;MDA含量:物理
组低于对照组。10月 POD活性:激素组高于对照组;CAT 活
性:物理组 、激素组均高于对照组 ,物理组高于激素组;MDA
含量:激素组 、物理组均低于对照组。次年 1月 POD活性:激
素组及物理组均高于对照组;CAT 活性:物理组高于激素组
及对照组;MDA含量:激素及物理组均低于对照组 ,激素组
低于物理组。
表1 铁皮石斛抗逆性生理指标平均值及多重比较
Table 1 Mean of the physiological indices of stress resistance of Dendrobium candidum and the multiple comparison analysis
处理
Treatment
5月May
POD∥U/min CAT∥U/min MDA∥μmol/g
10月 October
POD∥U/min CAT∥U/min MDA∥μmol/ g
次年 1月 January in the next year
POD∥U/min CAT∥U/min MDA∥μmol/g
① 297.74 A 170.51 A 0.006 1AB 208.48A 142.80 A 0.012 9A 254.48 A 157.73 A 0.005 2 A
② 200.87 B 421.45 B 0.001 0 B 202.21AC 168.72 B 0.017 0AB 253.12 AB 194.67 B 0.012 7 B
③(CK) 138.38C 169.07 A 0.006 7A 176.37 C 130.84 C 0.028 4 C 185.28 C 159.72 A 0.023 4 C
注:表中同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
Note:Different capital letters in the same column mean ext remely signif icant difference(P <0.01).
2.2 不同试验组间抗逆生理指标的时间变化(表 1) 激素
组POD活性:5月高于 10月 、次年 1月 ,10月低于次年 1月(P
<0.01);CAT 活性:无显著变化;MDA含量:10 月高于 5月 、
次年 1月(P<0.01)。物理组 POD活性:无显著变化;CAT 活
性:5月高于 10月 、次年 1月(P <0.01);MDA含量:5月低于
10月 、次年 1月(P <0.01);对照组POD活性:5月低于 10月 、
次年 1月(P<0.01);CAT活性:10月低于 5月 、次年 1月(P
<0.01);MDA含量:10月高于 5月 、次年 1月 ,5月低于次年 1
月(P<0.01)。
3 讨论
(1)试验材料选用组培苗 ,使各试验组的遗传背景 、生长
期等因素尽量一致以减少试验系统误差。
(2)总体而言 ,POD 、CAT活性均以对照组为最低 ,激素组
与物理组则互有高低;MDA以对照组为最高 ,激素组与物理
组则互有高低。此结果表明激素处理和物理处理均能增强
活性氧清除剂的活性 ,降低膜脂过氧化作用产生的MDA ,有
助于提高铁皮石斛的抗逆性。
(3)该试验的铁皮石斛种植基地位于广西南宁 ,该地夏
秋分界不明显 ,且秋季时间短 ,结合铁皮石斛的生长情况 ,试
验选择 5月(中温 ,平均气温约 19 ℃,潮湿)、10月(高温 ,平均
气温约 25 ℃,空气干燥 ,偶有大雨)、1 月(低温 ,平均气温约
12 ℃,潮湿)3个反映气候变化特征的月份取样。
(4)激素组POD 、物理组 CAT 活性均以 5月最高 ,次年 1
月则高于 10月或差异不显著。激素组 CAT 、物理组 POD时
间变化不明显。仅对照组 POD活性为 5月 、10月 、次年 1月
递增。结合表 1 的数据 ,揭示激素和物理处理可明显提高
POD活性 ,提高石斛抗逆能力。MDA含量则均以 10月最高 ,
而 5月低于次年 1月或无显著差异。上述研究表明 ,在所测
定的 3个时间段 ,5月为铁皮石斛抗逆指标最优时间段 ,其次
为 1月 。其原因究竟是气候影响还是铁皮石斛生长阶段不
同的影响 ?值得进一步研究。
综上所述 ,激素处理和物理处理均可改善铁皮石斛抗逆
生理指标 ,考虑环保因素和药材商品的特殊性 ,在进行铁皮
石斛抗逆 、促生长的研究中应进一步重视物理方法的应用 。
参考文献
[ 1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[M] .北京:人民卫生出版
社 ,2005:62-63.
[ 2] 王惠清.中药材产销[M] .成都:四川科学技术出版社 , 2004:474-479.[ 3] 赖泳红,王仕玉,萧凤回.中国石斛属植物资源分布的主要生态因子
[ J] .中国农学通报 ,2006, 22(6):397-400.
[ 4] 张宪政.作物生理研究法[M] .北京:农业出版社 ,1992:210-216.[ 5] 陈建勋.植物生理学实验指导[M] .广州:华南理工大学出版社 , 2002:
120-124.
[ 6] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M] .北京:高等教育出版社 ,
2000:260-261.
(上接第 7934页)
表 2 莎草不同浓度水提液对不同受体幼苗根长和苗高的抑制率
Table 2 The inhibition rate of different concentrations of water extracts
from Cyperus microiria on the root length and seedling height of
different receptor seedlings %
莎草水提液浓度∥%
Concentration of
water extracts f rom
Cyperusmicroiria
根长 Root length
小麦
Wheat
黄瓜
Cucumber
萝卜
Radish
苗高 Seedling height
小麦
Wheat
黄瓜
Cucumber
萝卜
Radish
1 -14.19 -17.17 3.13 -24.45 -13.00 -8.41
5 11.29 -5.43 12.25 0.61 -13.41 -25.43
10 38.19 1.91 32.48 22.70 -0.81 -18.98
作用加强 ,并达到显著水平 。莎草化感抑制具有浓度效应 ,
即抑制作用强度随化感物质浓度的增加而增大 。
3 结论
莎草水浸提液 3种受试植物的化感作用结果绝大多数
达显著水平 ,并且化感效应随着浓度增大表现为抑制 ,说明
茎叶雨水淋溶是莎草向环境释放化感物质的重要途径。莎
草优势种群落的形成以及种群的快速增长 ,在某种程度上
是依赖于化感作用的结果 ,但其水浸提液中起作用的关键
物质及其作用机理等尚需进一步研究 。
参考文献
[ 1] 曾任森.化感作用研究中的生物测定方法综述[ J] .应用生态学报 ,1999
(1):123-126.
[ 2] WILLIAMSON G B , RICHARDSON D.Bioassays for allelopathy:mearsuring
treatment responses with independent controls[ J] .J Chem Ecol , 1988, 14(1):
181-187.
794937卷1 7期 滕建北等 铁皮石斛的抗逆性研究