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芫荽不同部位浸提液对水稻种子化感效应比较研究



全 文 :芫荽不同部位浸提液对水稻种子化感效应比较研究
李仰锐, 吴秋燕, 吴艳波
(内江师范学院化学与生命科学系, 四川 内江 641112)
摘 要:以芫荽为供体材料、水稻为受体材料,探讨芫荽不同部位不同浓度浸提液对水稻种子的化感作用,结果表明:不同浓
度芫荽器官(根、茎、叶)浸提液对水稻种子萌发有较强的抑制作用,随处理浓度升高,抑制作用增强;在相同浓度下,不同芫荽器官
的浸提液对水稻种子萌发和生长的化感作用强度依次为茎>叶>根。
关键词:芫荽; 植株浸提液; 水稻; 化感效应
中图分类号:S511.041 文献标识码:B 文章编号:1004-874X(2011)19-0024-02
Comparative study of allelopathy effects of aqueous extract
from different parts of coriander on rice seeds
LI Yang-rui, WU Qiu-yan, WU Yan-bo
(Department of Chemistry and Life Science, Neijiang Normal University, Neijiang 641112, China)
Abstract: The allelopathy effects of aqueous extract from different parts of coriander on rice seeds were examined. The results
showed that different concentration solvent extracts from coriander root, stem, leaf had strong inhibition on rice seed germination, and
inhibition would become stronger along with the treatment concentration was increased. Under the same concentration, the order of
restraining effect from strong to weak was stem, leaf, and root.
Key words: coriander; aqueous extract; rice; allelopathic effects
化感作用广泛存在于各种生态系统中,在农业生产、
林业管理、农林系统规划、植物入侵和水域赤潮的治理中
具有重要意义。 自然条件下,大多数植物通过根系分泌、
茎叶的雨水淋溶和植株残体分解释放化感物质到环境中
去,进而影响周围植物的生长。芫荽为 1 年生香辛叶类蔬
菜, 其茎叶挥发油中含酯类化合物 35.05%、 脂肪醛类
22.79%、 醇类化合物 15.64%、 有机酸类 5.35%、 烃类
3.93%[1-2],能散发出特殊香味,在生长发育过程中一般少
有病害发生。 因此对芫荽不同部位化感作用差异的研究
可加深我们对芫荽化感作用的认识, 其结果对农业生产
具有指导意义, 也对开发植物源农药有重要参考价值。
本研究以水稻为受体,探讨芫荽根、茎和叶的化感效应差
异。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试芫荽购于内江市桐梓小区菜市场,将其根、茎、
叶洗净, 分别在 105℃下杀青 15 min,75℃烘箱中烘干至
恒重后分别研成粉末备用。 供试水稻品种内香 8518为内
江市推广品种,购于内江种子公司。
1.2 试验方法
1.2.1 芫荽不同部位浸提液的制备 准确称取芫荽的
根、茎、叶粉末各 50 g,分别用去离子水 1 000 mL 浸泡
48 h 后过滤,得滤液浓度为 0.05 g/mL。 然后将滤液分别
稀释成浓度为 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 g/mL 的浸提液,
于 4℃冰箱中保存备用。
1.2.2 发芽和生长试验 取芫荽不同部位不同浓度的浸
提液 10 mL,分别加入铺有 2层滤纸的培养皿中。 每皿播
饱满均一水稻种子 50 粒,播前用 3%双氧水灭菌 30 min,
无菌水冲洗 3次。 在 28℃的光照培养箱中培养 7 d,根据
水分蒸发情况及时补充水分, 以去离子水作对照,3 次重
复。 7 d 后记录稻种的发芽率、根长、芽长、干物质重等种
子生长发育情况。
1.3 数据处理
化感效应数据分析参照 Williamson 等 [3]的方法,即:
Ri=1-C/T(T≥C)或 Ri=T/C-1(T<C),其中 C 为对照值,T
为处理值,Ri 为化感效应指数,Ri>0 为促进作用、Ri<0 为
抑制作用,绝对值大小与强度一致。所有数据采用平均值,
用 Excel和 SPSS10.0 软件进行处理和方差分析。
2 结果与分析
2.1 芫荽不同部位及浓度的浸提液对水稻种子萌发和生
长发育的影响
由表 1 可知,芫荽不同部位、不同浓度浸提液对水稻
种子的萌发和生长发育具有抑制作用,且随着浓度的增加
抑制作用增强。 与对照相比, 茎浸提液浓度为 0.01 g/mL
时, 稻种的发芽率、 根长、 芽长、 芽干物质重分别下降
32.5%、23.5%、30.1%、6.5%;而在 0.05 g/mL 时,几乎为水
稻种子发芽和幼苗生长的致死浓度,种子不发芽,根短而
粗,颜色较深,且后期腐烂严重。叶浸提液浓度为 0.01 g/mL
时,与对照相比,水稻发芽率、根长、芽长、芽干物质重分别
下降 16.9%、12.0%、22.8%、9.7%。 而在 0.05 g/mL时,则分
别降低 97.5%、89.8%、75.6%、25.8%。芫荽根不同浓度浸提
液对水稻种子萌发及幼苗生长作用的规律与其茎、叶浸提
液相同,只是在抑制作用上稍有减轻。
收稿日期:2011-08-27
作者简介:李仰锐(1980-),男,硕士,讲师,E-mail:lyrnj2008@126.
com
广东农业科学 2011 年第 19 期24
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.19.046
表 1 芫荽不同部位及浓度的浸提液对水稻种子
萌发和生长发育的影响
部位



蒸馏水(CK)
浸提液浓
度(g/mL)
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0
发芽
率(%)
68.0
60.0
54.0
50.0
44.0
52.0
40.0
20.0
4.0
0
64.0
53.0
48.0
20.0
5.0
77.0
根长
(cm)
1.64
1.55
1.39
1.30
0.81
1.27
0.92
0.67
0.13
0.12
1.46
1.14
0.62
0.33
0.17
1.66
芽长
(cm)
1.15
1.08
1.06
0.81
0.73
0.86
0.72
0.30
0.13
0
0.95
0.82
0.63
0.36
0.3
1.23
芽干物
质重(g)
0.030
0.027
0.026
0.025
0.024
0.029
0.027
0.026
0.025
0
0.028
0.026
0.025
0.025
0.023
0.031
2.2 芫荽不同部位及浓度的浸提液对水稻种子萌发和幼
苗生长的化感作用
由表 2可知,芫荽不同部位及浓度的浸提液对水稻种
子萌发和幼苗生长起化感抑制作用, 且随着浸提液浓度
的增加化感作用强度增加。 其中,芫荽茎的浸提液对水稻
种子萌发和幼苗生长化感作用最强, 浓度为 0.05 g/L时,
对稻种发芽率、根长、芽长、芽干物质重的化感效应指数
分别为-1、-0.928、-1、-1,水稻种子不发芽,几乎致死;在
相同浓度下,芫荽根、茎、叶浸提液对水稻发芽率、根长、
芽长的化感作用强度依次为茎>叶>根, 当浸提液浓度为
0.04 g/mL 时,芫荽根、茎、叶浸提液对稻种发芽率的化感
效应指数分别为-0.351、-0.948、-0.740, 对根长的化感效
应指数分别为-0.217、-0.922、-0.801, 对芽长的化感效应
指数分别为-0.341、-0.894、-0.707。芫荽不同部位、不同浓
度的浸提液对芽干物质重的化感作用较小, 只有高浓度
才显著抑制幼苗干物质积累。
3 结论与讨论
水稻在生长过程中,种子萌发和幼苗的生长对其能否
获得优质高产至关重要。 在本试验中,用 0.01~0.05 g/mL
芫荽根、茎、叶的水浸提液处理水稻种子,其发芽率及生
长发育指标均低于对照,表明芫荽根、茎、叶浸提液浓度在
0.01~0.05 g/mL 范围内对水稻种子萌发有显著的的化感
抑制作用, 且这种化感作用随浓度的提高在 0.01~0.05
g/mL不断增强。芫荽化感物质降低了水稻发芽率,可能会
导致其在生态群落中的多度降低, 芫荽化感物质对水稻
根的抑制导致水稻植株根系小,吸水、吸肥能力降低;对水
稻幼苗芽生长的抑制则导致其植株矮小瘦弱, 影响其对
光的竞争,直接影响移栽后水稻的生长发育。 目前已证实
几乎所有化感物质均为植物的次生代谢物 [4],化感物质浓
度效应普遍存在于化感作用中, 常见化感物质随浓度增
加其抑制或促进作用逐渐加强。
本研究结果表明,相同浓度下,芫荽根、茎、叶的浸提
液对水稻发芽率、根长、芽长的化感作用强度依次为茎>
叶>根,主要是由于芫荽浸提液影响到根系的细胞分裂和
新陈代谢 [5],但由于植株不同部位代谢的差异,产生的次
生代谢物质种类、数量、分泌方式、释放途径等不同对受
试植物的反应也不同 [6]。 何海斌等 [7]对 5 叶期强化感水稻
的研究发现, 强化感水稻浸提液对稗草根长的抑制率为
叶>根>茎;而苏小青等[8]的研究则表明木荷根浸提液对闽
楠种子发芽的抑制作用强于木荷叶浸提液。 本研究中芫
荽茎叶作为主要的食用部位,含有较多的化感物质,产生
的化感效应也更强烈, 引起这种差异的原因尚需进一步
研究, 所含化感物质中主要化学成分及其含量与分布也
尚需进一步分离、提取和鉴定。
参考文献:
[1] 李仰锐,吴艳波,徐兴虎,等.芫荽化感作用的初步研究[J].长江蔬
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化感效应[J].江西农业大学学报,2006,28(5):703-705.
表 2 芫荽不同部位及浓度浸提液对水稻种子萌发和
幼苗生长的化感效应指数
部位



浓度
(g/mL)
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
发芽率
(%)
-0.117
-0.221*
-0.299*
-0.351*
-0.429*
-0.325*
-0.481*
-0.740**
-0.948**
-1.000**
-0.169*
-0.312*
-0.377*
-0.740**
-0.935**
根长
(cm)
-0.012
-0.066
-0.163*
-0.217*
-0.512**
-0.235*
-0.446**
-0.596**
-0.922**
-0.928**
-0.120
-0.313*
-0.627**
-0.801**
-0.898**
芽长
(cm)
-0.065
-0.122*
-0.138*
-0.341*
-0.407**
-0.301*
-0.415**
-0.756**
-0.894**
-1.000**
-0.228*
-0.333*
-0.488**
-0.707**
-0.756**
芽干物质重
(g)
-0.032
-0.129
-0.161
-0.194
-0.226*
-0.065
-0.129
-0.161
-0.194
-1.000**
-0.097
-0.161
-0.194
-0.194
-0.258*
注:“*”表示差异显著,“**”表示差异极显著。
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