全 文 ：野草香地上器官水浸液的自毒作用
周秀梅 1,刘建玉 2,刘光明 1,李保印 1,林紫玉 1
（1.河南科技学院,河南新乡453003；2.灵宝市园艺局,河南灵宝472500）
摘要：以风干野草香茎、叶、花序为供体,种子为受体,研究了野草香地上部器官水浸液的自毒作用.采用A×
B=3×5二因素完全随机试验设计,室内生物测定法,测定了受体的发芽势、发芽指数、发芽率、成苗率、胚轴长
度、胚根长度6项指标,并计算化感效应指数和化感综合效应（SE）.结果表明：A因素（野草香的地上器官叶、花
序、茎）3个水平的 SE值分别为-0.52、-0.64、-0.61,表现出叶>花序>茎的自毒作用强弱顺序；B因素（供体水
浸液的浓度）5个水平的 SE值分别为0、-0.18、-0.78、-0.99、-1.00,说明随供体水浸液浓度的升高自毒作用增
强；受体6项指标的 SE值分别为-0.53、-0.58、-0.58、-0.59、-0.54、-0.73,表明供体对受体6项指标的自毒作
用强弱顺序为胚根长度＞成苗率＞发芽指数=发芽率＞胚轴长度＞发芽势.
关键词：野草香；水浸液；种子萌发；自毒作用
中图分类号：S567.23+9 文献标志码：A 文章编号：1008-7516（20 3）01-0013-05
Autointoxication of aqueous extracts from up-ground organs of
Elsholtzia cypriani
Zhou Xiumei1,Liu Jianyu2,Liu Guangming1,Li baoyin1,Lin Ziyu1
（1.HenanInstituteofScienceandTechnology,Xinxiang453003,China；2.LingbaoHort cultural
Bureau,Lingbao472500,China）
Abstract:In order to discover the autointoxication of aqueous extracts from up-ground organs of Elsholtzia cypriani,
having taken the dry stems,leaves and inflorescences as donors and the seeds of E. cypriani as recipients,the
experiment was designed as A×B=3×5 factorial and arranged randomly,the 6 indexes,such as germination energy,
germination index,germination rate,seedling rate,embryonal length and radicle length were determined by bioassay
methods and the response index （RI） and synthesis effect （SE） were also calculated.The results showed that：The SE
values for the three levels of factor A were -0.52,-0.64 and -0.61,separately,which indicated the autointoxication
order of the donors was leave > inflorescence > stem；The SE values for the five levels of factor B were 0,-0.18,-
0.78,-0.99 and -1.00,respectively,which indicated the autointoxication of the donors was stronger with the rising of
the concentration；The SE values for the six indexes were -0.53,-0.58,-0.58,-0.59,-0.54 and -0.73,respectively,
which indicated the order from the strongest to the weakest of autointoxication on the six indexes of recipients were
radicle length > seedling rate > germination index = germination rate > embryonal length > germination energy.
Key words:Elsholtzia cypriani；aqueous extracts；seed germination；autointoxication
野草香 Elsholtzia cypriani为唇形科香薷属草本植物,产于陕西、河南、安徽等地,生于田边、路旁、河
谷两岸、林中或临边草地,海拔300~2900m[1-2].本课题组调查发现,野草香在豫北太行山区的路边、农田、
民房瓦缝中均有分布.株高0.1~1.0m,花小,淡紫色,全株有芳香气味,花能招引蜜蜂吸取花蜜.新鲜植株含
芳香油,出油率0.51%~0.60%,油黄色.全草及叶入药,治伤风感冒、疔疮、鼻渊等症,有清热解毒作用,花穗
收稿日期：2012-12-07
基金项目：河南省教育厅科技攻关项目（12A220001）；河南科技学院重点攻关项目（2008012）
作者简介：周秀梅（1966-）,女,河南兰考人,博士,教授.主要从事园林植物与观赏园艺相关的教学和科研工作.
doi:10.3969/j.issn.1008-7516.2013.01.004
第 41 卷 第 1 期
41 1Vol. No.
河 南 科 技 学 院 学 报
Journal of Henan Institute of Science and Technology
2013 年 2 月
2013Feb.
13
可止血[2].可见,野草香是一种全株生香,且兼具药用的蜜源芳香草本植物,具有较好的开发前景.
化感作用是指一种植物或微生物（供体）向环境释放某些化学物质而影响其他有机体包括植物、微
生物和动物（受体）的生长和发育的化学生态学现象,包括促进和抑制两方面作用[3-4].当供体和受体同属
一种植物时产生的化感作用叫自化感作用（包括促进和抑制两方面）,这种自化感作用为抑制作用时,称
为植物的自毒作用,即供体通过自身的分泌物,茎、叶的淋溶物及残体分解产物所产生的有毒物质累积,
而抑制根系生长,降低根系活性,改变土壤微生物区系等,这种作用有助于病原菌的繁殖,并导致植物生
长不良、发病、死亡[5].由于种子的萌发和幼苗期对自毒物质比较敏感,所以发芽率和幼苗生长的胚根长
度和胚轴长度往往被视为衡量植物化感效应较为灵敏的指标[6~8].为此,本研究以风干的野草香植株的
茎、叶、花序为供体,野草香的种子为受体,旨在探明其地上器官水浸液是否存在自毒作用,为其进一步的
栽培利用提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2010年10月至2011年4月在河南科技学院教学科研中心开放实验室光照培养箱中进行.
1.2 试验材料
处于初花期的野草香植株地上部分和野草香成熟的果穗,分别于2010年10月4日和2010年12月
8日采自河南省济源市黄楝树林场.当日运回实验室后,对野草香的地上部分,按茎、叶、花序分开,先用自
来水冲去污物,再用蒸馏水清洗干净,晾至表面水分散尽,风干后室内常温保存备用.对野草香成熟的果
穗洗净风干后,揉碎,经多次风选后的饱满种子,装入纸袋,置冰箱冷藏室保存备用.
1.3 试验方法
1.3.1试验设计 采用A×B=3×5的二因素完全随机试验设计.A因素为野草香的地上器官,有3个水
平,即茎（A1）、叶（A2）、花序（A3）；B因素为野草香地上器官水浸液的不同浓度,有 5个水平,分别是
0 g/L（B1）、10g/L（B2）、25g/L（B3）、50g/L（B4）、75g/L（B5）.每处理重复4次.
1.3.2水浸液的制备 分别将风干备用的野草香茎和花序剪成0.3cm的小段、叶揉成碎片后,准确称量
50g放入容量瓶中,添加500mL去离子水,密封瓶口浸提24h,即得到质量浓度为100g/L的水浸液.用定
性滤纸二重过滤后,取上清液作为水浸提母液,在4℃的低温黑暗条件下贮藏备用.试验时用去离子水将
各母液分别稀释至设计浓度.
1.3.3化感作用的生物活性测定 参考文献[9]的方法,所不同的是：每天20点观察种子萌发情况,统计发
芽数（胚根突破种皮1~2mm）,并在培养皿中分别添加0.5mL相应浓度的水浸液以保证水分的供应和
化感物质的持续影响,而又不至于使野草香微小种子常时间淹没而腐烂.至发芽数稳定后,记录发芽数和
成苗数（子叶展开,胚根、胚轴均生长正常）,并测量胚轴和胚根的长度.
1.4 数据统计分析
化感综合效应（synthesiseffect,SE）：用以综合比较各因素不同水平、各处理组合及受体各指标的化
感作用强度.用测试指标的 RI值相加的平均值进行评价,SE＞0为促进作用,SE＜0为抑制作用,绝对值
的大小与作用强度一致,即 S=（RI1+RI2+……+RIn）/n.其他指标的计算及数据统计分析方法参照参考文
献[9]进行.
2 结果与分析
2.1 A因素、B因素及 A×B对受体 6项指标的影响
按1.4所述,分别对受体发芽势、发芽指数、发芽率、成苗率、胚轴长度和胚根长度6项指标进行方
差分析,发现除A因素对受体发芽势的影响没有达到显著水平（P＞0.05）外,A因素对胚根长度影响已达
显著水平但未达到极显著水平（0.01＜P＜0.05）,A因素对受体其他4项指标及B因素、A×B互作对受
体6项指标的影响均达极显著水平（P＜0.01）,需进行多重比较.
2013年 河南科技学院学报 （自然科学版 ）
14
2.1.1 A因素、B因素不同水平间的多重比较 A因素、B因素不同水平间的多重比较结果见表1.
表 1 A因素、B因素不同水平间的多重比较
Tab.1 MultiplecomparisonamonglevelsoffactorAorfactorB
因素与水平
A1
A2
A3
B1
B2
B3
B4
B5
发芽势/%
20.20Aa
18.10Aa
15.40Aa
42.33Aa
33.83Ab
13.17Bc
0.17Cd
0.00Cd
发芽指数
5.39Aa
4.31ABb
3.69Bb
11.31Aa
8.69Bb
2.29Cc
0.01Dd
0.00Dd
发芽率/%
42.62Aa
26.30Bb
31.48Bc
79.83Aa
75.30Aa
12.03Bb
2.00Cc
0.00Cc
成苗率/%
40.51Aa
23.30Bb
28.07Bb
74.17Aa
68.61Aa
10.36Bb
0.00Cc
0.00Cc
胚轴长度/cm
0.17Aa
0.11Bb
0.12Bb
0.28Bb
0.33Aa
0.05Cc
0.00Dd
0.00Dd
胚根长度/cm
0.33Aa
0.26Ab
0.30Aab
1.12Aa
0.35Bb
0.03Cc
0.00Cc
0.00Cc
注：同一列中不同小写字母表示在0.05水平差异显著,不同大写字母表示在0.01水平差异极显著.下同.
由表1可知,从A因素不同水平处理受体后的发芽势和发芽指数值来看,均为A1＞A2＞A3,但A因
素3个水平间对发芽势的影响不存在显著差异,说明数据的差异是由试验误差造成的；A因素3个水平
对发芽指数的影响表现为：A3与A2差异不显著、与A1差异极显著.从发芽率、成苗率、胚轴长度、胚根
长度来看,虽均为A1＞A3＞A2,但又分3种情况：对发芽率来说,A因素3水平间均存在显著差异,但A2
与A3未达到极显著水平；对成苗率和胚轴长度来说,A1与A2、A3间均存在极显著差异,但A2与A3间
差异不显著；对胚根长度来说,仅A1与A2存在显著差异,但未达到极显著水平.
表1表明,B因素处理受体后,除对胚轴长度的影响表现为随水浸液浓度的升高先极显著地增加,而
后又随浓度的继续升高而极显著降低外,其他5项指标均表现为随供体水浸液浓度的升高而减小,所不
同的是低浓度的水浸液（B2）处理受体后,发芽率和成苗率的值有一个不显著的降低,而发芽势、发芽指
数、胚根长度则有极显著的降低.且高浓度（B5）处理受体后,6项指标的值均最小（为0）.
2.1.2 A×B两因素互作的多重比较 A×B两因素互作的多重比较结果见表2.
表 2 A×B两因素互作的多重比较
Tab.2 MultiplecomparisonofA×B
A×B
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4
A3B5
发芽势/%
38.50±12.79Ab
43.50±8.06Aab
18.50±4.43BCc
0.50±1.00Cd
0.00± .00Cd
53.00±6.00Aa
19.50±11.82BCc
18.00±17.36BCc
0.00± .00Cd
0.00± .00Cd
35.50±2 .68ABb
38.50±1 .63Ab
3.00±2.6Cd
0.00± .00Cd
0.00± .00Cd
发芽指数
11.54±2.21Aab
12.81±0.80Aa
2.55±1.22EFe
0.04±0.07Ff
0.00± .00Ff
12.03± .25Aab
5.41±2.23CDd
4.11±0.93DEde
0.00± .00Ff
0.00± .00Ff
10.36±4.14ABb
7.86±0.25BCc
0.21± .88Ff
0.00± .00Ff
0.00± .00Ff
发芽率/%
82.50±12.79Bb
97.00±4.76Aa
33.08±14.53Cd
5.00±1.00De
0.00± .00De
82.00±28.28Bb
49.50±1 .12Cc
0.00± .00De
0.00± .00De
0.00± .00De
75.00±24.52Bb
79.40± .11Bb
3.00±2.58De
0.00± .00De
0.00± .00De
成苗率/%
79.50±12.69Bb
93.50± .51Aa
29.57±13.10Cc
0.00± .00Dd
0.00± .00Dd
75.50±2.52Bb
41.00±8.41Cc
0.00± .00Dd
0.00± .00Dd
0.00± .00Dd
67.50±28.49Bb
71.34±4.90Bb
1.50±1.00Dd
0.00± .00Dd
0.00± .00Dd
胚轴长度/cm
0.31±0.07Bbc
0.40± .06Aa
.16±0.05Cd
0.00± .00De
0.00± .00De
0.27±0.02Bc
0.27±0.06Bc
0.00± .00De
0.00± .00De
0.00± .00De
0.26±0.03Bc
0.33±0.04Bb
0.00± .00De
0.00± .00De
0.00± .00De
胚根长度/cm
1.03±0.23Ab
0.56±0.12Bc
0.10± .02De
0.00± .00De
0.00± .00De
1.19±0.10Aa
0.13±0.03De
0.00± .00De
0.00± .00De
0.00± .00De
1.14±0.17Aab
0.37±0.03Cd
0.00± .00De
0.00± .00De
0.00± .00De
由表2可知,7个处理组合（A1B5、A2B4、A2B5、A3B4、A3B5、A1B4、A3B3）处理受体后,其发芽势值
与发芽指数的值不存在差异,而与其他组合间差异显著.
从受体的发芽率、成苗率和胚轴长度3个指标的数值看,A1B4、A1B5、A2A3、A2B4、A2B5、A3B3、
周秀梅等：野草香地上器官水浸液的自毒作用 第 1期
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A3B4、A3B5 8个组合间差异不显著,而与其他组合间差异显著.从受体的胚根长度值看,A1A3、 1B4、
A1B5、A2B2、A2B3、A2B4、A2B5、A3B3、A3B4、A3B510组合间差异不显著,而与其他组合间差异显著.
2.2 受体 6项指标的 RI和 SE
按1.4所述,计算出 RI和 SE（见表3）.
表 3 受体 6项指标的 RI和 SE
Tab.3RIandSEof6indexesofrecipienttreatedwithdifferentcombinations
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4
A3B5
SE
发芽势
0.00
0.11
-0.52
-0.99
-1.00
0.00
-0.63
-0.08
-1.00
-1.00
0.00
0.08
-0.92
-1.00
-1.00
-0.53
发芽指数
0.00
0.10
-0.78
-1.00
-1.00
0.00
-0.55
-0.24
-1.00
-1.00
0.00
-0.24
-0.98
-1.00
-1.00
-0.58
发芽率
0.00
0.15
-0.60
-0.95
-1.00
0.00
-0.40
-1.00
-1.00
-1.00
0.00
0.06
-0.96
-1.00
-1.00
-0.58
成苗率
0.00
0.15
-0.63
-1.00
-1.00
0.00
-0.46
-1.00
-1.00
-1.00
0.00
0.05
-0.98
-1.00
-1.00
-0.59
胚轴长度
0.00
0.23
-0.48
-1.00
-1.00
0.00
0.00
-1.00
-1.00
-1.00
0.00
0.21
-0.99
-1.00
-1.00
-0.54
胚根长度
0.00
-0.46
-0.90
-1.00
-1.00
0.00
-0.89
-1.00
-1.00
-1.00
0.00
-0.68
-1.00
-1.00
-1.00
-0.73
处理组合
RI
从 RI值看,除A1B2处理受体后,发芽势、发芽指数、发芽率、成苗率和胚轴长度与A3B2处理受体
后,发芽势、发芽率、成苗率与胚轴长度的 RI值为正值,说明对受体各指标起促进作用外,其余组合处理
受体后,各指标的 RI均为负值,表明对各指标起不同程度的抑制作用.从 SE值大小看,各组合处理受体
后,对6项指标总的抑制作用的强弱顺序是：胚根长度＞成苗率＞发芽指数=发芽率＞胚轴长度＞发
芽势（见表3）.
根据表3数据及1.4所述,计算A因素和B因素不同水平的 SE值（见表4）.
表 4 A因素和 B因素不同水平的 SE
Tab.4SEofdifferentlevelsoffactorAandFactorB
水平
SE
A1
-0.52
A2
-0.64
A3
-0.61
B1
0.00
B2
-0.18
B3
-0.78
B4
-0.99
B5
-1.00
从表4中 SE值的正负和绝对值大小看,A因素不同水平对受体的自化感作用表现为抑制作用,即
自毒作用,且强弱顺序为：叶＞花序＞茎；B因素不同水平对受体的自毒作用随浓度的升高而增强,直至
完全抑制.
3 结论与讨论
本研究表明,野草香茎叶、花、序水浸液均具自毒作用,自毒作用的强弱因器官和浓度不同有别.同浓
度时,叶片水浸液的自毒作用最强；同器官时,自毒作用随浓度的升高而增强.供体主要通过抑制受体胚
根的伸长和生长而影响供体幼苗的生长和发育.
植物化感作用的强弱与供体植物的器官有关[10].本试验中,野草香的自毒作用表现为叶片水浸液最
为强烈,其次是花序,二者之间差异不大,而茎的自毒作用最弱,可能的原因是：叶片和花序中所含的水溶
性自毒物质较多,茎中的自毒物质较少.至于野草香所含自毒物质的种类、数量及存在形态尚有待研究.
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野草香水浸液对胚根长度和胚轴长度的抑制作用大于对发芽率的抑制作用,这与王希等[11]对异龄
苜蓿自毒作用的研究结论一致.本试验中观察到,当供体水浸液浓度较高时,受体的胚根多不伸长,有些
伸长的胚根短且呈深褐色,背向滤纸扭曲生长.原因可能是,水浸液浓度高时,其中的自毒物质含量较高,
对胚根的伸长生长产生抑制或毒害.胚根对自毒物质的敏感性强于胚芽[12],卢成等[13]亦报道,紫花苜蓿化
感物质的作用部位是受体植物的根部,通过抑制根部细胞的伸长和发育能够影响根部吸收能力,限制受
体植物地上部发育,并最终导致其生物量下降,甚至死亡.
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（责任编辑：邓天福）
周秀梅等：野草香地上器官水浸液的自毒作用 第 1期
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