全 文 ：第２４卷 第２期
Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．２
草 地 学 报
ＡＣＴＡ ＡＧＲＥＳＴＩＡ ＳＩＮＩＣＡ
２０１６年 ３月
Ｍａｒ． ２０１６
ｄｏｉ：１０．１１７３３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－０４３５．２０１６．０２．０１８
刺柏叶水提液对高羊茅的化感作用及其ＧＣ－ＭＳ分析
王晓英
（唐山师范学院，河北 唐山０６３０００）
摘要：为证实刺柏（Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ）叶对高羊茅（Ｆｅｓｔｕｃａ ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．）的化感作用，采用室内
生物测定法研究刺柏叶水提液对高羊茅种子萌发、幼苗生长的影响，并采用气相色谱－质谱（ＧＣ－ＭＳ）联用技术对刺
柏叶水提液化学成分进行分析。结果表明：刺柏叶水提液对高羊茅种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响表现出
“低促高抑”的效应，对高羊茅种子活力指数表现出抑制效应。当水提液浓度为０．１００ｇ·ｍＬ－１时，对高羊茅种子
发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的抑制率分别达到３９．２４％，８０．３６％，７４．９２％，８７．４１％。刺柏叶水提液对高
羊茅幼苗根长和苗高生长也表现出抑制效应，抑制率在５．３３％～４３．３３％和１０．８１％～４６．８５％之间，对高羊茅地上
部分的化感抑制作用大于地下部分。刺柏叶水提液中鉴定出３１种化合物，主要成分有７－羟基香豆素、香草醛、２，４－
二叔丁基苯酚、邻苯二酚、２，３－二氢苯并呋喃、４－羟基－３－甲基苯乙酮等。
关键词：刺柏；高羊茅；化感作用；ＧＣ－ＭＳ
中图分类号：Ｓ７３１．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－０４３５（２０１６）０２－０３６３－０６
Ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ ｏｆ Ａｑｕａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ Ｌｅａｖｅｓ
ｏｎ Ｆｅｓｔｕｃａ ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．ａｎｄ ｔｈｅ ＧＣ－ＭＳ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｓ
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｙｉｎｇ
（Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｅｇｅ，Ｔａｎｇｓｈａｎ，Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ０６３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｎ ｇｅｒｍｉ－
ｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｆｅｓｔｕｃａ ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｉｎ ｐｅｔｒｉ ｄｉｓｈｅｓ ｉｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｂｙ ａ－
ｄｏｐｔｉｎｇ ｉｎｄｏｏｒ ｂｉｏａｓｓａｙ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ＧＣ－ＭＳ．Ｒｅ－
ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ，ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆ Ｆ．ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ
ｗｅｒｅ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｂｙ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ ａｔ ｌｏｗ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗｈｉｌｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ
ａｔ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｂｕｔ ｏｎｌｙ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｖｉｇｏｒ ｉｎｄｅｘ．Ａｔ ０．１００ｇ·ｍＬ－１ｏｆ
ｔｈｅ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍａｌ ＩＲｏｆ ４ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｔａｌ ｆｅｓｃｕｅ ｗｅｒｅ ３９．２４％，８０．３６％，
７４．９２％，８７．４１％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅ ＩＲｏｆ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ
Ｆ．ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ５．３３％～４３．３３％ａｎｄ １０．８１％～４６．８５％．Ｔｈｅ ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ－
ｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｃｏｎ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｇｒｏｕｎｄ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｎ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ
ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ．Ｔｈｉｒｔｙ－ｏｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｉ－
ｄｅｎｔｉｆｉｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ７－ｈｙｄｒｏｘｙ－２Ｈ－１－Ｂｅｎｚｏｐｙｒａｎ－２－ｏｎｅ，ｖａｎｉｌｉｎ，２，４－Ｄｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌ，Ｐｙｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ，２，
３－Ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ，４－Ｈｙｄｒｏｘｙ－３－ｍｅｔｈｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ，ｅｔｃ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ；Ｆｅｓｔｕｃａ ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．；Ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ；ＧＣ－ＭＳ
收稿日期：２０１５－１２－２８；修回日期：２０１６－０３－１０
基金项目：唐山市科技计划项目（１２１２０２０３ｂ）；唐山师范学院科学研究基金项目（２０１６Ｃ０７）资助
作者简介：王晓英（１９８４－），女，山西运城人，硕士，实验师，主要从事植物化感作用研究，Ｅ－ｍａｉｌ：６４９７９３８５＠ｑｑ．ｃｏｍ
化感作用是植物通过淋溶、挥发、残体分解和根
系分泌等方式向环境释放化学物质，从而对周围植
物产生直接或间接的、有害或有利的作用［１］。近年
来化感作用对园林植物配置的影响成为研究的热
点。通过对樟树叶、圆柏叶片以及琼花和红叶李水
浸液对地被植物的化感作用研究［２－５］，表明园林植物
若搭配不当，将会影响到园林景观的生态效益和可
持续发展。
刺柏（Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ）是柏科
（Ｃｕｐｒｅｓｓａｃｅａｅ）刺柏属（Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ）常绿植物。在园
林绿化中，常孤植、带植于草坪中，可增加绿化层次，
丰富草坪景观。随着刺柏在草坪中建植时间延长，
草 地 学 报 第２４卷
刺柏树冠下的草坪草生长不良，有逐年退化的现象。
关于这一现象发生是否存在化感作用尚未见报道，
本研究试图通过不同浓度刺柏叶水提液处理高羊茅
（Ｆｅｓｔｕｃａ ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．）种子，研究刺柏叶
水提液对高羊茅种子萌发、幼苗生长的影响，并采用
气相色谱－质谱（ＧＣ－ＭＳ）联用技术分析刺柏叶水
提液的物质成分，探讨刺柏叶水提液与高羊茅生长
的关系，为园林绿化中植物配置提供一定的理论
依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
刺柏叶于２０１４年１２月采自唐山师范学院校园
１５年龄刺柏植株二年生枝条上，经风干、粉碎，过筛
备用。高羊茅‘猎狗５号’种子购自神州克劳沃园艺
技术有限责任公司。
１．２ 试验方法
１．２．１ 刺柏叶水提液的制备 刺柏叶粉末以１︰１０
的比例与蒸馏水混合，室温下浸提，期间不断搅拌，４８
ｈ后４０００ｒ·ｍｉｎ－１离心１０ｍｉｎ，上清液经０．４５μｍ微
孔滤膜抽滤４次，得到质量浓度为０．１００ｇ·ｍＬ－１的
水提液母液。经预试验，将母液分别稀释至０．０７５，
０．０５０，０．０２５ｇ·ｍＬ－１，４℃保存备用。
１．２．２ 试验设计 高羊茅种子用０．３％ ＫＭｎＯ４
溶液消毒１０ｍｉｎ，蒸馏水冲洗３次后，置于４０～
４５℃的恒温水浴锅中水浴２０ｍｉｎ催芽，备用。取已
消毒的高羊茅种子，放入铺有滤纸的培养皿，每个培
养皿放入５０粒种子，每皿加３ｍＬ不同质量浓度的
水提液，以蒸馏水作对照。期间保持滤纸湿润。从
种子露白开始，每隔２４ｈ记录萌发的种子数。连续
记录７ｄ发芽率（ＧＲ）、计算发芽势（ＧＥ）、发芽指数
（ＧＩ）和活力指数（ＶＩ）。第７ｄ从每个培养皿中挑选
１０株健壮幼苗，测量高羊茅幼苗苗高（ＳＨ）、根长
（ＲＬ）和单株鲜重（ＦＷ）。
相对抑制率ＩＲ＝（处理值－对照值）／对照值×
１００％（ＩＲ＞０表示促进，ＩＲ＜０表示抑制），抑制率
绝对值的大小与作用强度一致。
以化感作用平均敏感指数（ＭＳＩ）［６］评价高羊茅
不同生长发育阶段和各测定指标对刺柏叶化感作用
的敏感性：
ＭＳＩＲ＝
∑
ｎ
ｊ＝１
ＩＲｊ
ｎ
式中，Ｒ为化感作用平均敏感指数（ＭＳＩ）的级
别或层次，ＩＲ 为数据项，ｎ为该级别或层次数据
（ＩＲ）的总个数。当ＭＳＩ＞０为促进，ＭＳＩ＜０为抑
制，绝对值的大小与作用强度（敏感性）一致。
１．３ 刺柏叶水浸提液化学成分测定
取５ｍＬ刺柏叶水提液母液加入２ｍＬ乙酸乙
酯萃取，吸取１μＬ萃取液进样，用Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＧＣＭＳ
－ＱＰ２０１０气相色谱－质谱联用仪进行ＧＣ－ＭＳ分
析。ＧＣ（ＴｒａｃｅＴＭ ２０００，ＣＥ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）
条件：色谱柱：ｒｘｉ－５ｍｓ；石英毛细管柱（３０ｍ×０．２５
ｍｍ × ０．２５μｍ）；升温程序：初始温度５０°Ｃ，以
１５°Ｃ·ｍｉｎ－１的速率升至１８０°Ｃ，保持５ｍｉｎ，再以１０
℃·ｍｉｎ－１升到 ２２０°Ｃ，保 持 １５ ｍｉｎ；载 气：Ｈｅ
（９９．９９％），柱流速为０．８ｍＬ·ｍｉｎ－１；进样口温度
２５０°Ｃ。ＭＳ（Ｖｏｙａｇｅｒ，Ｆｉｎｎｉｇａｎ Ｔｈｅｒｍｏ－Ｑｕｅｓｔ－
Ｃｏｍｐａｎｙ）条件：电离方式：ＥＩ；电子能量７０ｅＶ；离
子源温度２００°Ｃ；传输线温度２５０°Ｃ；扫描质量范围
３９～４５０ａｍｕ。采 用 Ｘｃａｌｉｂｕｒ １．２ 版 本 软 件、
ＮＩＳＴ０８．ＬＩＢ和 ＮＩＳＴ０８Ｓ．ＬＩＢ谱图库兼顾色谱保
留时间定性。
１．４ 数据处理
数据经ＥＸＣＥＬ ２００３处理后，用ＳＰＳＳ １９．０进
行显著性分析。文中数据均以“均值±标准差”
表示。
２ 结果与分析
２．１ 刺柏叶水提液对高羊茅种子萌发及幼苗生长
的影响
表１可知，刺柏叶水提液对高羊茅种子发芽率、
发芽势和发芽指数表现出“低促高抑”的作用，对高
羊茅种子活力指数表现出抑制作用。不同质量浓度
处理液对高羊茅种子萌发的抑制作用随质量浓度的
增大 逐 渐 增 大，当 水 提 液 质 量 浓 度 为０．１００
ｇ·ｍＬ－１时，对高羊茅种子发芽率、发芽势、发芽指
数、活力指数的抑制率最大，分别达到３９．２４％，
８０．３６％，７４．９２％，８７．４１％。同质量浓度处理液对
高羊茅种子发芽势的抑制作用大于发芽率，对活力
指数的抑制作用最大。
４６３
第２期 王晓英等：刺柏叶水提液对高羊茅的化感作用及其ＧＣ－ＭＳ分析
表１ 刺柏叶水提液对高羊茅种子萌发的影响
Ｔａｂｌｅ １ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆ．ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．
质量浓度
Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
／ｇ·ｍＬ－１
发芽率
Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｒａｔｅ／％
抑制率
ＩＲ／％
发芽势
Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
Ｅｎｅｒｇｙ／％
抑制率
ＩＲ／％
发芽指数
Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｉｎｄｅｘ
抑制率
ＩＲ／％
活力指数
Ｖｉｇｏｒ ｉｎｄｅｘ
抑制率
ＩＲ／％
ＣＫ ５２．６７±３．５３ｂ — ３７．３３±２．６７ａ — ４０．８０３３±１．８５７７ａ — ０．７３４５±０．０３３５ａ —
０．０２５ ６６．６７±２．４０ａ ２６．５８ ４２．００±３．０６ａ １２．５１ ４３．９２６７±２．７４３１ａ ７．６５ ０．５１６８±０．０５３９ｂ －２９．６４
０．０５０ ４８．００±３．０６ｂ －８．８７ ２２．６７±０．６７ｂ －３９．２７ ２３．６５３３±１．７３４４ｂ －４２．０３ ０．２４６２±０．０３６２ｃ －６６．４８
０．０７５ ３９．３３±５．８１ｂｃ －２５．３３ １４．００±３．０６ｃ －６２．５０ １４．１９３３±２．３３４１ｃ －６５．２２ ０．１５２２±０．０２５２ｃｄ －７９．２８
０．１００ ３２．００±４．６２ｃ －３９．２４ ７．３３±２．９１ｃ －８０．３６ １０．２３３３±２．２４９５ｃ －７４．９２ ０．０９２５±０．０２７７ｄ －８７．４１
注：同列不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），下同
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｔ ｔｈｅ ０．０５ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｂｅｌｏｗ
由表２可知，刺柏叶水提液对高羊茅幼苗各生
长指标均有抑制作用，且具有明显的浓度效应。各
处理组高羊茅幼苗的苗高和单株鲜重与对照组差异
显著（Ｐ＜０．０５），高质量浓度处理组（≥０．７５０
ｇ·ｍＬ－１）高羊茅幼苗的根长与对照差异显著（Ｐ＜
０．０５）。刺柏叶水提液对高羊茅幼苗根长和苗高的
抑制率分别在 ５．３３％～４３．３３％ 和 １０．８１％ ～
４６．８５％之间，即相同质量浓度处理液对高羊茅幼苗
苗高的抑制程度明显大于根长，说明刺柏叶水提液
对高羊茅地上部分的化感作用大于地下部分。
表２ 刺柏叶水提液对高羊茅幼苗生长的影响
Ｔａｂｌｅ ２ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｆ．ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ Ｓｃｈｒｅｂ．
质量浓度
Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
／ｇ·ｍＬ－１
苗高
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ
ｈｅｉｇｈｔ／ｃｍ
抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ／％
根长
Ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ
／ｃｍ
抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ／％
单株鲜重
Ｆｒｅｓｈ
ｗｅｉｇｈｔ／ｇ
抑制率
Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ／％
ＣＫ ７．４０±０．４２ａ — ５．００±０．５４４２ａ — ０．０１８０±０．０００３ａ —
０．０２５ ６．６０±０．２６ｂ －１０．８１ ４．７３±０．２６０１ａ －５．３３ ０．０１１７±０．０００５ｂ －３５．００
０．０５０ ５．９６±０．１２ｂ －１９．３７ ４．４３±０．３８４３ａ －１１．３３ ０．０１０３±０．０００９ｂ －４２．７８
０．０７５ ５．２３±０．０８ｃ －２９．２８ ３．５６±０．１２０３ｂ －２８．６７ ０．０１０９±０．００１５ｂ －３９．４４
０．１００ ３．９３±０．３６ｄ －４６．８５ ２．８３±０．０６０１ｃ －４３．３３ ０．００８７±０．０００８ｂ －５１．６７
２．２ 高羊茅不同受体指标对刺柏叶水提液化感作
用的敏感性
由表３得出，刺柏叶水提液对高羊茅各级指标
均存在抑制作用，敏感性存在差异。一级敏感指数
（Ｍ１）对刺柏叶化感作用的敏感性强弱依次为：活力
指数＞发芽指数＞发芽势＞单株重＞苗高＞根长＞
发芽率；二级敏感指数（Ｍ２）对刺柏叶化感作用的敏
感性来看，种子萌发阶段的平均敏感指数大于幼苗
生长阶段的平均敏感指数，表明高羊茅种子萌发阶
段对化感物质更敏感。综合受体植物（Ｍ３）来看，刺
柏叶 水 提 液 对 高 羊 茅 整 体 化 感 抑 制 作 用 为
－３６．３５％，说明刺柏叶含有较强的化感潜力。化感
物质能经雨雾淋溶释放，抑制周围高羊茅草坪草的
正常生长发育。
表３ 不同受体指标对刺柏叶水提液化感作用的敏感性比较
Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｓｔｅｄ ｉｎｄｅｘｅｓ ｔｏ ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ
敏感指数
ＭＳＩ
一级（Ｍ１） 二级（Ｍ２） 三级（Ｍ３）
受体指标
ｉｎｄｅｘ
发芽率
ＧＲ
发芽势
ＧＥ
发芽指数
ＧＩ
活力指数
ＶＩ
苗高
ＳＨ
根长
ＲＬ
单株鲜重
ＦＷ
种子萌发阶段
Ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
幼苗生长阶段
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ
受体
Ｒｅｃｅｐｔｏｒ
抑制率ＩＲ／％ －１１．７２ －４２．４１ －４３．６３ －６５．７０ －２６．５８ －２２．１７ －４２．２２ －４０．８６ －３０．３２ －３６．３５
２．３ 刺柏叶水提液中化感物质成分分析
刺柏叶水提液样品经乙酸乙酯萃取后进行ＧＣ－
ＭＳ分析（图１），经ＧＣ－ＭＳ联用仪标准质谱数据库
ＮＩＳＴ０８．ＬＩＢ和ＮＩＳＴ０８Ｓ．ＬＩＢ的检索，鉴定出其主要含
有３１种化合物，并采用面积归一化法确定了他们的相
对含量（表４）。刺柏叶水提液中主要有酚（３０．７９％）、
醇（４．６５％）、酮及其衍生物（１４．６４％）、杂环化合物
（８．４４％）、酯（１０．８０％）、芳香烃衍生物（１．１６％）、有机
酸（０．４５％）、烷烃（０．２１％）、萜（１．２５％）、醚（５．０６％）、吡
咯（２．３８％）；主要成分是７－羟基香豆素、２，４－二叔丁
基苯酚、香草醛、邻苯二酚、２，３－二氢苯并呋喃、４－羟
基－３－甲基苯乙酮等。
５６３
草 地 学 报 第２４卷
图１ 刺柏叶水提液总离子流色谱图
Ｆｉｇ．１ ＴＩＣ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔａ ｌｅａｖｅｓ
表４ 刺柏叶水提液化学组分
Ｔａｂｌｅ ４ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊ．ｆｏｒｍｏｓａｎａ Ｈａｙａｔｅ ｌｅａｖｅｓ
编号
Ｎｏ．
保留时间
Ｒ．Ｔｉｍｅ／ｍｉｎ
化合物名称
Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
分子式
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｆｏｒｍｕｌａ
相似度
ＳＩ
峰面积
Ａｅｒａ／％
１ ４．９７１ 蘑菇醇１－Ｏｃｔｅｎ－３－ｏｌ Ｃ８Ｈ１６Ｏ ９６ ２．０４
２ ５．０５７ 苯酚Ｐｈｅｎｏｌ Ｃ６Ｈ６Ｏ ９７ ４．６７
３ ５．６２７ ４，５－二甲基－１，３－二氧杂环戊烯－２－酮４，５－Ｄｉｍｅｔｈｙｌ－１，３－ｄｉｏｘｏｌ－２－ｏｎｅ Ｃ５Ｈ６Ｏ３ ８４ ３．１４
４ ６．０５０ ４，６，７－三羟基－２－辛烯酸２－Ｏｃｔｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ，４，５，７－ｔｒｈｙｄｒｏｘｙ Ｃ８Ｈ１４Ｏ５ ８２ ０．４５
５ ６．２６８ 愈创木酚Ｇｕａｉａｃｏｌ Ｃ７Ｈ８Ｏ２ ９９ ２．２８
６ ６．４７９ １－脱氧阿卓糖醇１－Ｄｅｏｘｙ－ｄ－ａｌｔｒｉｔｏｌ Ｃ６Ｈ１４Ｏ５ ８３ ０．７４
７ ６．５３３ 苯乙醇Ｐｈｅｎｙｌｅｔｈｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ Ｃ８Ｈ１０Ｏ ９７ ０．３８
８ ７．１９０ ２－癸烯－１－醇２－Ｄｅｃｅｎ－１－ｏｌ Ｃ１０Ｈ２０Ｏ ８５ ０．２９
９ ７．２７５ （－）－４－萜品醇（－）－Ｔｅｒｐｉｎｅｎ－４－ｏｌ Ｃ１０Ｈ１８Ｏ ９６ ０．４７
１０ ７．４８０ 邻苯二酚Ｐｙｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ Ｃ６Ｈ６Ｏ２ ９７ ９．９０
１１ ７．６５１ ２，３－二氢苯并呋喃２，３－Ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ Ｃ８Ｈ８Ｏ ９３ ８．４４
１２ ８．６８５ ４－羟基－３－甲基苯乙酮４－Ｈｙｄｒｏｘｙ－３－ｍｅｔｈｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ Ｃ９Ｈ１０Ｏ２ ８９ ５．８３
１３ ９．１２７
２，６－二甲基－２，７－辛二烯－１，６－二醇２，７－Ｏｃｔａｄｉｅｎｅ－１，６－ｄｉｏｌ，２，６－ｄｉｍ－
ｅｔｈｙｌ－
Ｃ１０Ｈ１８Ｏ２ ８２ ０．４７
１４ ９．４２８ ２，６，１１－三甲基十二烷２，６，１１－Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｄｏｄｅｃａｎｅ Ｃ１５Ｈ３２ ８５ ０．２１
１５ ９．６１７ ２－甲氧基对苯二酚２－Ｍｅｔｈｏｘｙｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｎｅ Ｃ７Ｈ８Ｏ３ ８３ ０．５２
１６ ９．６６７ 香兰素，香草醛Ｖａｎｉｌｉｎ Ｃ８Ｈ８Ｏ３ ９１ ０．３５
１７ ９．８６９ ３，４－二甲氧基苯酚３，４－Ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｏｌ Ｃ８Ｈ１０Ｏ３ ９５ ０．６２
１８ ９．９４６ 对羟基苯乙醇４－Ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｅｔｈｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ Ｃ８Ｈ１０Ｏ２ ９２ ０．３０
１９ １０．２５３ ３－羟基－４－甲氧基苯甲醇３－Ｈｙｄｒｏｘｙ－４－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ Ｃ８Ｈ１０Ｏ３ ８１ ０．７８
２０ １０．４１３ ３－甲基－１，６－庚二烯－３－醇３－Ｍｅｔｈｙｌ－１，６－ｈｅｐｔａｄｉｅｎ－３－ｏｌ Ｃ８Ｈ１４Ｏ ８１ ０．８４
２１ １０．９１２ ２，４－二叔丁基苯酚２，４－Ｄｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌ Ｃ１４Ｈ２２Ｏ ９１ ０．５７
２２ １１．３９０ 甲氧基二甲基苄甲醇１－（Ｏ－Ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈａｎｏｌ Ｃ９Ｈ１２Ｏ２ ８０ ０．７４
２３ １１．６１９ 覆盆子酮，对羟基苯丁酮４－（４－Ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）－２－ｂｕｔａｎｏｎｅ Ｃ１０Ｈ１２Ｏ２ ９４ ４．６８
２４ １１．７９４ 杜鹃醇ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｌ Ｃ１０Ｈ１４Ｏ２ ８９ ６．１０
２５ １３．４０７
甲基－（２－羟基－３－乙氧基）苄醚 Ｍｅｔｈｙｌ－（２－ｈｙｄｏｘｙ－３－ｅｔｈｏｘｙ－ｂｅｎｚｙｌ）ｅ－
ｔｈｅｒ
Ｃ１０Ｈ１４Ｏ３ ８０ ５．０６
２６ １３．７０９ α－毕橙茄醇ａｌｐｈａ．－Ｃａｄｉｎｏｌ Ｃ１５Ｈ２６Ｏ ８７ ０．３１
２７ １４．６７０
４－（３－羟基丁基）－３，５，５－三甲基－２－环己烯－１－酮４－（３－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ）－
３，５，５－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ－２－Ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎ－１－ｏｎｅ，
Ｃ１３Ｈ２２Ｏ２ ９１ ０．９９
２８ １５．２７８ 松酒４－（（１Ｅ）－３－Ｈｙｄｒｏｘｙ－１－ｐｒｏｐｅｎｙｌ）－２－ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｏｌ Ｃ１０Ｈ１２Ｏ３ ８８ ５．４８
２９ １６．２９２ ２，３－Ｂｉｓ（１－ｍｅｔｈｙｌａｌｙｌ）ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ２，３－二（１－甲基烯丙基）吡咯烷 Ｃ１２Ｈ２１Ｎ ８０ ２．３８
３０ １６．６３０
Ｋａｕｒａｎ－１８－ａｌ，１７－（ａｃｅｔｙｌｏｘｙ）－，（４．ｂｅｔａ．）－１７－乙酰氧基－４β－１８－贝壳
松
Ｃ２２Ｈ３４Ｏ３ ８５ ０．８０
３１ １７．４３８ ７－羟基香豆素２Ｈ－１－Ｂｅｎｚｏｐｙｒａｎ－２－ｏｎｅ，７－ｈｙｄｒｏｘｙ － Ｃ９Ｈ６Ｏ３ ９６ １０．００
６６３
第２期 王晓英等：刺柏叶水提液对高羊茅的化感作用及其ＧＣ－ＭＳ分析
３ 讨论
３．１ 刺柏叶水提液对高羊茅种子萌发和幼苗生长
的化感作用
种子萌发在植物生活史中起着基础性作用，同
时植物种子萌发和幼苗生长初期更易受到外界环境
变化的影响，因此，常作为物种间化感作用的评价指
标［７］。植物体内化感物质通过雨雾淋溶、挥发、残体
腐解、根系分泌等途径释放到环境中，被周围植物吸
收，影响其种子的发芽率和发芽势，从而影响周围植
物的正常生长。本试验中用刺柏叶水提液模拟自然
界中化感物质雨雾淋溶途径，研究其对高羊茅的化
感作用。结果表明刺柏叶不同浓度水提液对高羊茅
种子萌发及幼苗生长均有不同程度的影响，证实其
对高羊茅有化感作用。
不同浓度刺柏叶水提液对高羊茅种子发芽率、
发芽势和发芽指数的影响表现出“低促高抑”的效
应，这种“低促高抑”的效应在其他植物化感效应的
研究中也有较多报道［８－９］。刺柏叶水浸提液中化感
物质浓度越高，对高羊茅种子３个萌发指标的抑制
效应越明显，当化感物质浓度未达到一定程度时，甚
至会具有一定促进作用；这与李俊等［１０］研究油松枯
落叶水浸提液对紫穗槐种子萌发的影响结果基本一
致；而不同浓度刺柏叶水提液对高羊茅种子活力指
数表现出抑制效应，说明高羊茅种子活力指数对刺
柏叶水提液中化感物质更敏感。
研究结果还表明，刺柏叶水提液不仅抑制高羊
茅生物量的积累，而且影响生物量在地上地下部之
间的分配，对地上部生物量的抑制作用大于地下部。
这与紫花地丁水浸提液对高羊茅地下部分的化感作
用大于地上部分的研究结果不一致［１１］，与薄荷挥发
油在水中的溶解度低导致其水溶液状态下对萝卜幼
苗的抑制作用强于根的结果一致［１２］。原因一方面
与植物化感效应具有专一性和选择性的表现有
关［１３］，即供体不同释放出的化感物质种类及浓度不
同，对高羊茅不同部位的物质运输及代谢的影响程
度也不同；另一方面可能与刺柏叶水提液中含有挥
发物以及挥发物的种类、数量等有关，尚需进一步
研究。
３．２ 刺柏叶水提液物质成分分析
化感物质是植物实现化感作用的重要媒介。这
些化感物质大部分为次生代谢产物，具有很强的生
理活性，可以干扰受体植物的某些生理过程［１４］。由
ＧＣ－ＭＳ法鉴定乙酸乙酯提取的刺柏叶水提液，鉴
定出酚、醇、酮及其衍生物、烷烃、酯、酸、萜、芳香烃
衍生物、醚、吡咯、杂环等１１类化合物成分。酚类物
质是目前已知最重要的水溶性化感物质。刺柏叶水
提液中酚类物质有１０种，含量占３０．７９％。其中
２，４－二叔丁基苯酚［１５］、香草醛［１６］、邻苯二酚［１７］是
已经证实的具有化感作用的物质，其含量分别为
０．５７％，０．３５％，９．９０％。萜类是第二大化感物质，
单萜和倍半萜多具有抑制临近植物的作用。刺柏叶
水提液中单萜和倍半萜有３种，４－萜品醇、２，６－二甲
基－２，７－辛二烯－１，６－二醇、α－毕橙茄醇含量分别占
０．４７％，０．４７％，０．３１％，累计占１．２５％。有研究表
明，化感效应与高等植物所含的香豆素类有密切的
关系［１８］。香豆素是邻阔马酸的内酯，能够抑制植物
种子的萌发和幼苗根和芽的生长［１９－２０］，几乎所有香
豆素在７位碳上都有羟基。邬彩霞等［２１］研究结果
表明香豆素对多花黑麦草、紫花苜蓿、稗草、萹蓄、红
三叶、黄花草木樨等都有很强的化感抑制作用。刺
柏叶水提液中含有７－ 羟基香豆素，其含量占
１０．００％；其对高羊茅的化感抑制作用很可能与香豆
素物质的含量有关。植物化感作用是各种化感物质
综合作用的结果，根据以上分析推测刺柏叶水提液
中主要起化感作用的物质可能是酚类、萜类和香豆
素衍生物，多种化感物质间具体的协同效应方式，还
需进一步验证。
４ 结论
由ＧＣ－ＭＳ法鉴定刺柏叶水提液的主要物质有
７－羟基香豆素、２，４－二叔丁基苯酚、香草醛、邻苯二
酚、２，３－二氢苯并呋喃、４－羟基－３－甲基苯乙酮等。刺
柏叶水提液中的化感物质能够影响高羊茅种子萌发
和幼苗生长。不同浓度刺柏叶水提液对高羊茅种子
发芽率、发芽势和发芽指数的影响表现出“低促高
抑”的效应，对高羊茅种子活力指数表现出抑制效
应。刺柏叶水提液对高羊茅地上、地下部生物量的
积累表现出抑制效应，说明刺柏叶水提液具有较强
的化感潜力，可经雨雾淋溶等途径将化感物质带入
树冠周围的土壤，从而影响林下草坪草的更新、
演替。
参考文献
［１］ Ｒｉｃｅ Ｅ Ｌ．Ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ［Ｍ］．２ｎｄ ｅｄ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ，１９８４：１－５
７６３
草 地 学 报 第２４卷
［２］ 沈洁，吉星星，袁堂如，等．樟树叶水浸提液对高羊茅种子萌发
和幼苗生长的化感作用［Ｊ］．湖北农业科学，２０１３，５２（１４）：
３３４９－３３５３
［３］ 董沁，吕斌，鱼小军，等．圆柏叶片水提液对４种草坪草种子萌
发和幼苗生长的影响［Ｊ］．草原与草坪，２０１０，３０（６）：５８－６４
［４］ 朱强，安黎，邹梦辉，等．红叶李水浸液对４种草坪植物的化感
作用［Ｊ］．浙江农林大学学报，２０１４，３１（５）：７１０－７１５
［５］ 朱强，邹梦辉，安黎，等．琼花对４种草坪植物的化感作用［Ｊ］．
江苏农业科学，２０１４，４２（１０）：１７２－１７４
［６］ 马瑞君，王明理，赵坤，等．高寒草场优势杂草黄帚橐吾水浸液
对牧草的化感作用［Ｊ］．应用生态学报，２００６，１７（５）：８４５－８５０
［７］ 任元丁，尚占环，龙瑞军．中国草地生态系统中的化感作用研
究进展［Ｊ］．草业科学，２０１４，３１（５）：９９３－１００２
［８］ 袁娜，刘增文，杜良贞，等．黄土高原主要人工林树种对几种豆
科牧草的化感作用［Ｊ］．西北农林科技大学学报（自然科学
版），２０１２，４０（１）：８７－９２
［９］ 张权，傅松玲，姚小华，等．薄壳山核桃叶及青皮水浸液对３种
植物的化感作用［Ｊ］．林业科学研究，２０１５，２８（５）：６７４－６８０
［１０］李俊，刘增文．４种针叶纯林枯落叶对３种豆科灌草的化感效
应［Ｊ］．草业科学，２０１３，３０（７）：１０５７－１０６５
［１１］王晓英，吴洪新．紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅的
化感作用研究［Ｊ］．中国草地学报，２０１５，３７（１）：９７－１０３
［１２］朱强，邹梦辉，安黎，等．常见园林植物化感作用的初步评价
［Ｊ］．草业科学，２０１４，３１（１０）：１８８４－１８９０
［１３］刘金平，张新全，罗波，等．扁穗牛鞭草浸出液对豆科牧草种子
萌发及幼苗生长的影响［Ｊ］．种子，２００５，２４（７）：５－８
［１４］杨平，吴凤芝．不同化感效应小麦根系分泌物对黄瓜幼苗叶片
保护酶活性及渗透调节物质的影响［Ｊ］．中国蔬菜，２０１１，１２：
３２－３６
［１５］张新惠，张恩和，柴强，等．２，４－二叔丁基苯酚对啤酒花幼苗光
和特性的影响［Ｊ］．甘肃农业大学学报，２００６，４１（５０）：５０－５４
［１６］陈龙池，廖利平，汪思龙，等．根系分泌物生态学研究［Ｊ］．生态
学杂志，２００２，２１（６）：５７－６２
［１７］吴珊，李孝红，杨龙．邻苯二酚和邻苯三酚对藻类化感作用的
试验［Ｊ］．水资源保护，２０１１，２７（３）：６９－７１，７４
［１８］Ｒａｚａｖｉ Ｓ Ｍ ．Ｐｌａｎｔ ｃｏｕｍａｒｉｎｓ ａｓ ａｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ ａｇｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒ－
ｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｌｏｌｇｙ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１１，５（１）：８６－９０
［１９］Ｒａｚａｖｉ Ｓ Ｍ，Ｚａｒｒｉｎｉ Ｇ，Ｚａｈｒｉ Ｓ，ｅｔ ａｌ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
Ｐｒａｎｇｏｓ ｕｌｏｐｔｅｒａ ＤＣ．Ｒｏｏｔｓ，ａ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔ ｆｒｏｍ Ｉｒａｎ［Ｊ］．
Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１０，２４（９）：７９７－８０３
［２０］Ｒａｚａｖｉ Ｓ Ｍ ．Ｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａｖｉｐｒｉｎ ａｎｄ ａｖｉｐｒｉｎ－３－Ｏ－ｇｌｕｃｏｓｉｄｅ，
ｔｗｏ ｌｉｎｅａｒ ｆｕｒａｎｏｃｏｕｍａｒｉｎｓ ｆｒｏｍ Ａｐｉａｃｅａｅ［Ｊ］．Ｒｕｓｓｉａｎ Ｊｏｕｒ－
ｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１０，３６：３５９－３６２
［２１］邬彩霞，赵国琦，刘苏娇，等．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［Ｊ］．草业科
学，２０１４，３１（１２）：２２６２－２２６９
（责任编辑 赵 欢）
８６３