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白花丹参和紫花丹参对菘蓝化感效应比较研究
周 洁1，王 晓1* ，刘建华1，刘 伟1，李 佳2，邹 琳2
(1. 山东省分析测试中心 /山东省科学院，山东 济南 250014;2. 山东中医药大学，山东 济南 250355)
摘要 目的:比较白花丹参和紫花丹参对菘蓝的化感效应，为优化复合种植模式提供科学依据。方法:以紫花
丹参和白花丹参作为供体，菘蓝种子作为受体，研究不同浓度不同年限的紫花丹参和白花丹参根及根茎水浸液对
菘蓝种子萌发的化感效应。结果:紫花丹参和白花丹参根及根茎水浸液对菘蓝种子萌发和活力指数表现出相似的
化感效应，即低浓度促进而高浓度抑制;对菘蓝幼苗鲜重和苗高表现出相似的影响趋势，对其根长的抑制作用强
烈。1 年生紫花丹参对菘蓝种子萌发的化感指数绝对值小于白花丹参，而 2 年生紫花丹参对菘蓝种子萌发的化感
指数绝对值大于白花丹参。结论:白花丹参和紫花丹参对菘蓝种子萌发和幼苗生长均表现出低促高抑的双重效
应，且 1 年生白花丹参对菘蓝种子萌发的化感潜力大于紫花丹参，而 2 年生紫花丹参对菘蓝种子萌发的化感潜力
大于白花丹参。
关键词 白花丹参;紫花丹参;菘蓝;化感效应
中图分类号:Ｒ282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)09-1389-03
收稿日期:2012-07-17
基金项目:国家自然科学基金 (81102749) ;山东省科技发展计划(2011GSF11908，2012GGA12024) ;山东省科学院科技发展计划(科基合
字(2012)第 16 号)
作者简介:周洁(1981-) ，女，博士，助理研究员，研究方向:中药资源与药用植物栽培;Tel:15098711218，E-mail:zhoujie8761@ 163. com。
* 通讯作者:王晓，Tel:0531-82605304，E-mail:wxjn1998@ 126. com。
化感作用主要是指植物通过地上部分茎叶挥
发、茎叶淋溶、残体肢解、根系分泌等向环境中释放
一些化学物质，从而影响周围植物或微生物的生长
和发育〔1，2〕，是自然界中普遍存在的化学调控现象。
目前关于化感作用的研究越来越受到广泛关注，并
取得重要进展。和农作物相比，药用植物更容易产
生化感作用，直接影响药材产量和质量〔3〕。因此，
开展药用植物化感作用研究具有重要意义。
丹参来源于唇形科植物丹参 Salvia miltiorrhiza
Bge．的干燥根及根茎，是我国常用大宗中药材之一。
白花丹参是丹参的白花变型，主产于山东境内，对于
血栓闭塞性脉管炎有独特疗效，应用前景广阔。目
前大面积种植导致其化感作用突出，为此生产上多
将菘蓝 Isatis indigotica Fort． 等与其轮作与间作，但
是关于丹参对菘蓝的化感作用尚未见报道。本实验
研究比较白花丹参和紫花丹参根及根茎水浸液对菘
蓝种子萌发和幼苗生长的影响，探讨其对菘蓝的化
感效应，以期为科学种植模式的建立提供依据。
1 材料与方法
1. 1 丹参根及根茎水浸液制备 1 年生和 2 年生
白花丹参和紫花丹参根及根茎、菘蓝种子均采集于
山东莱芜紫光生态园有限公司丹参生产基地。白花
丹参和紫花丹参根及根茎室温干燥后粉碎，过 80 目
筛，精密称取适量至三角锥形瓶中，加 10 倍量的蒸
馏水，25 ℃下浸提 24 h，适时振荡。浸提液经纱布
过滤后再过微孔滤膜。浸提母液用蒸馏水稀释至浓
度为 0. 1、0. 5、1. 0、5. 0 g /L的处理液备用。
1. 2 菘蓝种子萌发 将籽粒饱满的菘蓝种子先置
于 0. 525 g /L 的次氯酸钠溶液中消毒 10 min，然后
用蒸馏水冲洗数次，滤干。将消毒后的菘蓝种子置
于铺有 2 层滤纸的培养皿中，每皿 25 粒，分别加入
5 mL处理液，对照加等量的蒸馏水，每处理 3 个重
复。将培养皿置于人工气候培养箱中培养，培养条
件:光强 260 ～ 270 mol /(m2·s) ，25 ℃昼 /20 ℃夜，
·9831·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 9 期 2013 年 9 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2013.09.006
14 h光 /10 h 暗，相对湿度 65% ～ 70%。每天记录
种子萌发数量(以胚根突破种皮为准) ，9 d 后种子
萌发实验结束，游标卡尺测量菘蓝幼苗根长，计算种
子萌发率、发芽指数和活力指数。
(1)萌发率 GP(%)=(9 d 内正常发芽的种子
数 /供试种子总数)× 100%;
(2)发芽指数 GI =∑Gt /Dt，式中:Gt 为在 t d
的种子发芽数，Dt 为相对应的种子发芽天数;
(3)活力指数 VI = S ×∑(Gt /Dt) ，式中:S 表示
幼苗生长势(用规定时间内幼苗根长表示) ，Gt 表示
第 t天的发芽数，Dt 表示相应的发芽天数。
1. 3 幼苗生长 将消毒后的菘蓝种子置于铺有 2
层滤纸的培养皿中，蒸馏水浸润后置于人工气候培
养箱中培养。挑选出刚萌发的种子置于装有 50 g
石英砂的培养皿中，每皿 20 粒，分别加入等量处理
液，对照加等量的蒸馏水，每处理 3 个重复。培养条
件同“1. 2”项。10 d 后幼苗生长实验结束，每个处
理随机选取 50 个幼苗测定根长、苗高和鲜重。
1. 4 化感效应分析 参照 Williamson GB法〔4〕。
IＲ(%)= (Ti － To)/To × 100%，式中:Ti 为测
量值，To 为对照值。IＲ≥0 表示促进，并且其绝对值
越大，促进作用越大;IＲ ＜ 0 表示抑制，其绝对值越
大，抑制作用越大。
1. 5 数据分析 采用 SPSS 13. 0 统计软件进行方
差分析，Excel软件绘图制表。
2 结果与分析
2. 1 白花丹参和紫花丹参对菘蓝种子萌发率的影
响 丹参根及根茎水浸液对菘蓝种子萌发率的影响
如图 1 所示。低浓度(0. 1 g /L)的 1 年生白花丹参
根及根茎水浸液显著促进菘蓝种子萌发，随浓度增
加其促进作用逐渐减弱。高浓度(5． 0 g /L)的 1 年
生白花丹参和 2 年生紫花丹参根及根茎水浸液显著
抑制菘蓝种子萌发。总的来看，随着处理液浓度的
增加其对菘蓝种子萌发的抑制效应逐渐增强，且 2
年生丹参高于 1 年生的。从不同品系来看，1 年生
的白花丹参对菘蓝种子萌发率的化感指数绝对值大
于紫花丹参，而 2 年生白花丹参对菘蓝种子萌发率
的化感指数绝对值多小于紫花丹参。
2. 2 白花丹参和紫花丹参对菘蓝种子平均发芽天
数的影响 丹参根及根茎水浸液对菘蓝种子平均发
芽天数的影响如图 2 所示。总的来看，随处理液浓
度的增加菘蓝种子平均发芽天数逐渐增加。如 5． 0
g /L的 1 年生丹参根及根茎水浸液对菘蓝种子平均
发芽天数的化感指数分别为 0. 24(紫花丹参)和
0. 37(白花丹参) (P ＞ 0. 05)。从生长年限看，1 年
生白花丹参对菘蓝种子平均发芽天数的化感指数绝
对值多大于紫花丹参，而 2年生紫花丹参对菘蓝种子
平均发芽天数的化感指数绝对值多大于白花丹参。
图 1 白花丹参和紫花丹参根及根茎水浸
液对菘蓝种子萌发率的化感作用
注:* 表示 1 年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜
0. 05) ，#表示 2年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜0. 05)
图2 白花丹参和紫花丹参根及根茎水浸液对
菘蓝种子平均发芽天数的化感作用
注:#表示 2 年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜ 0. 05)
2. 3 白花丹参和紫花丹参对菘蓝种子活力指数的
影响 不同年限白花丹参和紫花丹参对菘蓝种子活
力指数表现出不同的化感效应，如图 3 所示。除
0. 1 g /L的 1 年生紫花丹参略微促进菘蓝种子的活
力指数，其他处理均表现出抑制效应，而且随处理液
浓度的增加抑制效应逐渐增强。从化感指数来看，
白花丹参对菘蓝种子活率指数的化感指数绝对值小
于紫花丹参。
图 3 白花丹参和紫花丹参根及根茎水浸
液对菘蓝种子活力指数的化感作用
注:#表示 2 年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜ 0. 05)
2. 4 白花丹参和紫花丹参对菘蓝幼苗鲜重的影响
丹参根及根茎水浸液对菘蓝幼苗鲜重的影响如图
4 所示。低浓度处理液显著提高菘蓝幼苗鲜重，0. 1
·0931· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 9 期 2013 年 9 月
g /L的 1 年生根及根茎水浸液对菘蓝幼苗鲜重的化
感指数分别为 0. 49(紫花丹参)和 0. 52(白花丹参)
(P ＞ 0. 05)。随着处理液浓度的增加其促进作用逐
渐减弱，5． 0 g /L 时表现出抑制效应。从化感指数
来看，1 年生白花丹参对菘蓝幼苗鲜重的化感指数
绝对值多大于紫花丹参，而 2 年生紫花丹参对菘蓝
幼苗鲜重的化感指数多大于白花丹参。
图 4 白花丹参和紫花丹参根及根茎水
浸液对菘蓝幼苗鲜重的化感作用
注:* 表示 1 年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜
0. 05) ，#表示 2年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜0. 05)
2. 5 白花丹参和紫花丹参对菘蓝幼苗株高的影响
丹参对菘蓝幼苗株高的影响如图 5 所示。总的来
看，低浓度处理液显著提高菘蓝幼苗株高，如 0. 1 g /
L的 1 年生根及根茎水浸液对菘蓝苗高的化感指数
分别为 0. 68(紫花丹参)和 0. 55(白花丹参) (P ＞
0. 05)。随着处理液浓度的增加其促进效应逐渐减
弱，5． 0 g /L的 2 年生白花丹参根及根茎水浸液对菘
蓝幼苗株高的化感指数为 － 0. 16(P ＞ 0. 05)。
图 5 白花丹参和紫花丹参根及根茎水浸液对菘蓝幼苗株
高的化感作用
2. 6 白花丹参和紫花丹参对菘蓝幼苗根长的影响
如图 6 所示。白花丹参和紫花丹参对菘蓝幼苗根长
的化感效应与其对幼苗鲜重的影响有所不同。除了
0. 1 g /L的 1 年生紫花丹参根及根茎水浸液对菘蓝幼
苗根长表现出略微促进作用外，其他浓度处理均对菘
蓝幼苗的根长表现为抑制作用，而且随浓度增加抑
制作用逐渐加强。
图 6 白花丹参和紫花丹参根及根茎水浸液对菘
蓝幼苗根长的化感作用
注:#表示 2年生白花丹参和紫花丹参间有显著性差异(P ＜0. 05)
3 讨论
种子萌发是药用植物生长发育的第 1 阶段，能
否成功萌发在很大程度上决定药材产量的高低。植
物通过释放化感物质影响种子萌发从而影响种群建
立与更新，因此，研究药用植物化感作用具有重要意
义。本实验结果表明低浓度的丹参根及根茎水浸液
能促进菘蓝种子萌发，随处理液浓度的增加其促进
作用逐渐减弱，当浓度达到 5． 0 g /L 时，其对菘蓝种
子萌发产生强烈的抑制作用，这表明丹参根及根茎
水浸液中含有某些化感物质，低浓度时起到促进作
用而浓度过高会对细胞产生一定损伤〔5〕，此浓度效
应也是在自然状态下不断积累的结果。另外，种子
萌发和幼苗生长可以作为衡量紫花丹参和白花丹参
对菘蓝化感作用的重要指标，为研究丹参化感作用
奠定基础。
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82-88.
《中药材》杂志为美国 IM /Medline收录期刊。
·1931·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 9 期 2013 年 9 月