全 文 ：　[ 收稿日期] 　2009-07-09;2009-07-27修回
　[ 基金项目] 　河南科技学院高层次人才资助项目“新型无公害农药研制”(2007021);河南科技学院大学生创新基金项目“麦田伴生杂草对小
麦的化感作用”(2008730)
　[ 作者简介] 　吴艳兵(1980-),男 ,博士 ,讲师 ,从事天然产物农药研究。 E-m ail:w uyanbin g1980@126.com
[文章编号] 1001-3601(2009)09-0607-0075-03
播娘蒿对小麦种子萌发和幼苗生长的影响
吴艳兵 , 颜振敏 , 王建华 , 汪 卫 , 李 珊
(河南科技学院 , 河南 新乡 453003)
　　[摘　要] 应用室内培养皿生物测定方法 ,研究了播娘蒿浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结
果表明 ,播娘蒿浸提液能抑制小麦种子萌发和小麦幼苗根长 、苗高和鲜重 ,随着浸提液浓度的升高 ,其抑制效果越明显 ,且化感效应的强度在不同品系的小麦中存在差异。当播娘蒿浸提液浓度在 25 g/L 时的综合效应
统计表明 ,播娘蒿浸提液对不同品系小麦的化感作用大小为新麦 18>郑州 9023>豫麦 49 >豫麦 34>百农
矮抗 58>新麦 208>周麦 18。[关键词] 播娘蒿;水浸提液;小麦;化感作用[中图分类号] S512.101 [文献标识码] A
Effects of Descurainia sophia on Seed Germination and Seedling Growth of Wheat
WU Yan-bing , YAN Zhen-min , WANG Jian-hua , WANG Wei , LI Shan
(Henan Institute of Science and Technology , Xinxiang , Henan 453003 , China)
　　Abstract:The seeds of seven wheat varieties w ere t reated by the w ater ex t ract of Descurainia sophia
in door to study the ef fects on seed germina tion and seedling g row th by using the indoor bioassay method.
The results show ed that the w ate r ex t ract had the inhibit ion ef fect on seed germination , ro ot leng th ,
seedling heigh t and fresh weight of seedlings , the inhibi tion ef fect increased w i th increase of the w ater
ex t ract concentration , and there w as difference in allelopathy intensity be tw een dif ferent w heat varie ties.
The al lelopathy of dif ferent w heat varieties t reated by the w ate r ex t ract of Descurainia sophia with 25 g/ L
concentration is Xinmai 18>Zhengzhou 9023>Yumai 49 >Yumai 34>Bainongai′kang 58 >Xinmai 208>
Zhoumai 18.
Key words:Descurainia sophia;wa ter ex t ract;wheat;allelopathy
　　一些植物能释放化学物质到环境中影响邻近植
物的生长发育 , 这一自然现象称植物的化感作用
(A llelopathy)[ 1] 。高等植物间的化感物质(Allelo-
chemicals)可以通过挥发 、淋溶 、根系分泌和残体分
解等方式从一种植物释放到环境中去 ,从而影响周
围其他植物的生长[ 2] 。化感作用的研究在生态系统
中植被的形成和演替 、农业可持续性发展中合理栽
培技术与耕作制度的建立[ 3] ,新一代无公害农药与
植物生长发育调节剂的开发方面有着广泛的应用前
景[ 4] 。播娘蒿(Descurainia sophia L.)隶属于十字
花科播娘蒿属植物 ,为 1 ～ 2年生草本 。播娘蒿分布
较广 ,除华南外全国各地均有分布 ,是麦田里常见的
恶性杂草 ,在麦田内的生长对小麦的产量有很大的
影响。近年来 ,国内外关于开发利用作物自身化感
作用的研究已有许多报道 ,但关于麦田伴生杂草特
别是恶性杂草对小麦的化感作用的研究报道很
少[ 5-7] 。作者用室内生物测定的方法 ,初步研究了播
娘蒿水提液对小麦种子发芽率和幼苗生长的影响 ,
为小麦栽培的科学管理及杂草资源的开发利用寻找
理论和实践依据 ,同时筛选出化感潜力较强的植物
资源 ,为研制开发植物源除草剂提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供体材料 播娘蒿(Descurainia sophia
L.),于 2008年 4月上旬采集于河南科技学院东大
门外乔谢村麦田 。
1.1.2 受体材料 百农矮抗 58 、周麦 18 、新麦
208 、新麦 18 、豫麦 34 、豫麦 49 、郑州 9023 ,均由河南
科技学院小麦育种中心提供。
1.2 方法
1.2.1 播娘蒿浸提液的制备 将播娘蒿全株采
回 ,清水洗净泥土 ,室内自然晾干后 ,用粉碎机粉碎 ,
过 40目筛 ,干粉装入保鲜袋 ,置于冰箱中保存备用 。
采用冷浸法进行提取。称取播娘蒿干粉 12.5 g ,装
入广口瓶中 ,加入 500mL 水 ,充分摇匀 ,室温下浸
泡 24 h ,间歇震荡 ,浸提液经真空泵抽滤后 ,定容得
25 g/ L 浓度的水提液 ,再依次稀释为 12.5 g/ L 和
6.25 g/L等 2个浓度供生物测定用 。
1.2.2 播娘蒿浸提液对小麦种子的萌发测试 受
体小麦种子用 4‰的高锰酸钾溶液浸泡 4min ,取出
后用蒸馏水冲洗数次 ,24℃催芽 24 h ,挑选露白一致
　贵州农业科学　2009 , 37(9):75～ 77　Guizhou Ag ricultural Sciences
的小麦种子进行测试。
参照王硕等[ 8] 种子发芽法进行测定 。在直径为
9 cm 的培养皿中铺双层滤纸 ,分别加上述 10mL 不
同浓度的播娘蒿水浸提稀释液 ,以清水为对照 ,每皿
放置露白一致的小麦种子 10粒 ,按 3-4-3 排列 ,每
个处理 3次重复 ,最后放在(25±1)℃培养箱中黑暗
培养 96 h ,培养期间加适量清水保持滤纸湿润 ,每天
统计其发芽率 ,连续观察 4d 。
1.2.3 播娘蒿浸提液对小麦幼苗的生长测试 将
1.2.2中的小麦种子在测定完发芽率后 ,置于光照
状态下继续培养 2 d ,分别观察幼苗的主根(最长
根)、幼芽长度和鲜重 ,按下式计算抑制率 ,并利用新
复极差法进行统计分析[ 9] 。
抑制率/ %=[(对照的根 、芽长度和鲜重-处理
的根 、芽长度和鲜重)/对照的根 、芽长度和鲜重]
×100
1.2.4 播娘蒿浸提液对小麦化感作用强度的综合
评价 按杨超等[ 5] 的方法 ,对播娘蒿水提液对不同
小麦品种的化感作用进行综合评价 ,综合效应为供
体对同一受体材料几个测试项目的对照抑制百分率
的算术平均值 。
2 结果与分析
2.1 播娘蒿浸提液对小麦种子发芽率的影响
　　从图示看出 , 4d后播娘蒿不同浓度的水提液对
不同小麦发芽率的影响不一致。在浓度达到25g/L
时 ,7种小麦品种中 ,仅有新麦 18 、豫麦 49的种子萌
发受到明显的抑制作用 ,发芽率均低于 50%;而郑
州 9023 、豫麦34 、百农矮抗58次之;而其余2个品
图示 播娘蒿浸提液对不同小麦受体的发芽率的影响
　　Fig. The effect of the w ater ext ract on seed germinat ion
of dif f erent w heat variet ies
种的发芽率与对照相比并无明显变化。结果表明 ,
播娘蒿浸提液中含有可以延缓小麦种子发芽率的成
分 ,具有一定的化感作用 。
2.2 播娘蒿浸提液对小麦幼苗生长的影响
从表 1可看出 ,播娘蒿水提液对绝大多数品种
的根长 、苗高和鲜重均有一定程度的抑制作用 。且
随着浓度的升高其抑制作用增强。在浓度达到
25 g/ L 时 ,从苗高的抑制率来看 ,郑州 9023 、新麦 18
受到抑制的程度最大 ,分别为 66.1%和 65.6 %;新
麦 208 和百农矮抗 58 次之 , 分别为 63.2%和
61.5%;其余 3个抑制率也均在 40%以上。从根长
的抑制率来看 ,新麦 18 、周麦 18和郑州 9023 受到
的抑制比较明显 ,其抑制率在 70%左右 。从对鲜重
的抑制率来看 ,对 7个小麦品种的影响差异不是很
明显 ,其作用大小为豫麦 34>郑州 9023>豫麦 49
>百农矮抗 58>新麦 18 >周麦 18>新麦 208。进
一步说明了播娘蒿浸提液中存在能抑制小麦早期生
长的物质 。
表 1 播娘蒿浸提液对不同小麦受体根长 、苗高以及鲜重的影响
Table 1 Effects o f the water e xt ract on roo t leng th , seedling height and seedling fresh weight of diffe rent w heat variety
品种
Varie ty
处理浓度/(g/ L)
Concentr ation
苗高/ cm
Seedling
height
抑制率/ %
Inhibiting
ra te
根长/ cm
Root
leng th
抑制率/ %
I nhibiting
rate
鲜重/ g
F resh
w eight
抑制率/ %
Inhibiting
rate
周麦 18 CK 2.80±0.27 fgh 4.01±0.09 cd 1.8959±0.3185 b
6.25 2.62±0.28 ghi 6.40 3.37±0.12 def 15.80 1.7827±0.2996 bcd 6.00
12.50 2.05±0.06 ijkl 27.00 2.23±0.19 fghi 44.30 1.5152±0.1920 defghi 20.10
25.00 1.65±0.16 ki 41.10 1.19±0.08 i 70.20 1.2339±0.0726 ijk 34.90新麦 208 CK 4.76±0.07 b 5.79±0.22 ab 1.8748±0.1001 b
6.25 4.30±0.01 bc 9.70 5.71±0.05 ab 1.30 1.7684±0.0485 bcd 5.70
12.50 4.01±0.20 cd 15.80 5.41±0.04 ab 6.50 1.5476±0.0467 def 17.50
25.00 1.75±0.33 kl 63.20 2.19±0.36 fghi 62.20 1.3058±0.1343 hijkl 30.30新麦 18 CK 4.25±0.20 bc 6.56±0.36 a 1.8940±0.1016 b
6.25 4.10±0.32 c 3.50 5.37±0.32 ab 18.10 1.7434±0.1041 bcde 8.00
12.50 2.45±0.29 hij 42.40 4.26±0.29 cd 35.10 1.5077±0.1628 defghi 20.40
25.00 1.46±0.21 i 65.60 1.85±0.11 hi 71.80 1.2320±0.1718 ijk 35.00百农矮抗 58 CK 5.45±0.26 a 6.28±0.08 a 1.4453±0.1282 fghijk
6.25 3.43±0.51 de 37.00 5.44±0.16 ab 13.50 1.3391±0.0606 hijk 7.40
12.50 2.61±0.37 ghi 52.20 3.33±0.06 def 47.00 1.1648±0.1226 klm 19.40
25.00 2.10±0.09 ijk 61.50 2.76±0.08 efgh 56.10 0.9081±0.0646 m 37.20豫麦 34 CK 3.23±0.47 ef 4.24±0.04 cd 1.7201±0.1622 bcdef
6.25 2.99±0.08 efgh 7.40 3.96±0.09 cd 6.60 1.4741±0.1082 efghij 14.30
12.50 1.99±0.09 jkl 38.40 3.12±0.08 defg 26.50 1.1814±0.1160 jkl 31.30
25.00 1.49±0.13 i 53.90 2.04±0.11 ghi 51.90 0.9440±0.0763l m 45.10豫麦 49 CK 3.47±0.34 de 4.87±0.22 bc 2.1540±0.2135 a
6.25 3.33±0.18 ef 3.90 3.64±0.21 de 25.30 1.8906±0.0922 b 12.20
12.50 2.45±0.17 hij 29.40 2.82±0.19 efgh 42.2 1.4189±0.1077 ghijk 34.1
25.00 1.50±0.17 i 56.70 2.61±0.28 i 46.50 1.2653±0.0932 ijk 41.30郑州 9023 CK 4.45±0.08 bc 6.41±0.10 a 2.2500±0.1558 a
6.25 3.13±0.09 efgh 29.70 4.44±0.38 bc 30.70 1.8538±0.0768 bc 17.60
12.50 2.46±0.19 hij 44.70 3.06±0.11 def 52.20 1.3991±0.0519 hijk 37.80
25.00 1.51±0.20 i 66.10 1.95±0.42 ghi 69.60 1.2976±0.3274 hijk 42.300
　　注:数据后随不同字母者 ,表示方差分析在 F0.05水平上差异显著。
　　No te:The diffe rent letter after number indicated tha t the re is marked diffe rence between the numbe rs in the same list.
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表 2 播娘蒿的浸提液对不同小麦品种化感作用回归分析
Table 2 Reg ression analysis on allelopathy of different w hea t varieties treated by the water ext ract
品种
Variety
苗高 Seedling height
回归方程
Reg ression equation
IC50/(g/ L)
根长 Roo t leng th
回归方程
Reg ression equation
IC50/(g/ L)
鲜重 Fresh w eigh t
回归方程
Reg ression equation
IC50/(g/ L)
周麦 18 y=2.1545 x+1.8501 28.97 y=2.5463x + 2.0016 15.05 y=1.9417 x + 1.9439 37.49
新麦 208 y=2.7212 x+1.3613 21.74 y=3.0578x + 0.7347 24.83 y=1.7718 x +2.0469 46.42
新麦 18 y=3.6769 x+0.4328 17.46 y=2.4763x + 2.0455 15.60 y=1.6970 x + 2.2666 40.81
百农矮抗 58 y=1.0370 x+3.8677 12.36 y=2.0874x + 2.3687 18.22 y=1.8605 x + 2.0804 37.09
豫麦 34 y=2.5706 x+1.6333 20.40 y=2.5857x + 1.4680 23.20 y=1.5678 x + 2.7212 28.41
豫麦 49 y=3.2078 x+0.7696 20.83 y=0.9590x + 3.6319 26.70 y=1.5701 x + 2.6796 30.05
郑州 9023 y=1.5751 x+3.1886 14.13 y=1.6899x + 3.1676 12.14 y=1.2234 x + 3.1795 30.77
2.3 播娘蒿浸提液对不同小麦品种化感作用的回
归分析
结果(表 2)表明 ,在播娘蒿浸提液高浓度的情
况下 ,不同小麦品种对播娘蒿的敏感性不同 。同一
品种芽和根的敏感性亦不同 ,有的品种芽比根敏感 ,
有的品种根比芽敏感。回归分析结果表明 ,小麦幼
苗芽和根以及鲜重的抑制率与播娘蒿浸提液浓度的
自然对数值呈直线相关。用 Fneiny 机率分析法求
出了各小麦品种的抑制率回归式和(抑制中浓度)
IC50 ,从中可以看出 ,播娘蒿浸提液对苗高和根长的
影响大于鲜重 。从苗高的影响来看 ,百农矮抗 58对
播娘蒿化感作用最敏感 ,从根长可以看出 ,周麦 18 、
新麦 18和郑州 9023对播娘蒿化感作用相对来说比
较敏感 ,而从对鲜重的影响来看 ,7 个小麦品种差异
不是很明显 ,对豫麦 34的影响最大 ,对新麦 208的
影响最小。从而可以得出结论 ,即使是同一品种 ,播
娘蒿对鲜重 、苗高 、根长化感作用的影响也是不同
的 。
2.4 播娘蒿浸提液对小麦化感作用的综合评价
　　对 7种小麦品种的综合评价(表 3)表明 ,播娘
蒿浸提液对小麦化感作用有强到弱的顺序为(浓度
25 g/ L),新麦18>郑州9023>豫麦 49 >豫麦 34>
百农矮抗 58>新麦 208>周麦 18。其中 ,新麦 18
和郑 9023小麦品种受抑制的综合效应比较显著 ,均
在 50%以上 ,认为播娘蒿对其化感作用较强 。虽然
周麦 18的综合效应未达到 40%,但是由于其早期
生长时根长受到的抑制作用很明显 ,故认为其受到
播娘蒿的化感作用也较强。
表 3 播娘蒿浸提液对小麦化感作用的综合评价
　Table 3 Comprehensive evalua tion on allelopa thy of
different w hea t v arieties treated by the w ater
ex tract
品种
Variety
综合效应/ %
Comprehensive effect
品种
Variety
综合效应/ %
Comprehensive effect
周麦 18 38.7 豫麦 34 46.0
新麦 208 43.3 豫麦 49 48.0
新麦 18 56.2 郑州 9023 52.8
百农矮抗 58 45.6
3 结论与讨论
本试验中 , 6.25 ～ 25 g/ L 播娘蒿浸提液对小麦
种子发芽率及小麦幼苗根长 、苗高 、鲜重等的生长均
有抑制作用 ,且随着浸提液浓度的增加抑制作用加
强 ,说明播娘蒿体内的化感物质能溶解于水中并对
小麦产生化感效应。关于播娘蒿的化感物质有待进
一步研究 。在试验中还发现 ,当播娘蒿浸提液浓度
较低时 ,对小麦幼苗根长 、苗高的生长有一定的促进
作用 。由此可以看出 ,生化他感作用比生化相克更
能恰当的反映同一生境中不同植物间的复杂关系 。
植物的化感作用机制是一个十分复杂的生理生
化过程 ,必须多方面 、深层次 、多学科地进行研究 。
同样 ,播娘蒿对小麦幼苗的化感作用机理也不可能
是单一的生理机制影响。本实验仅从播娘蒿对小麦
的发芽率 、根长 、芽长 、鲜重等几个指标进行了初步
探讨 ,而对小麦幼苗的丙二醛含量 、叶绿素比值变
化 、类胡萝卜素的含量 、不同防御酶的活性(POD ,
PPO)等几项生理指标和有丝分裂 、染色体等其他方
面的影响以及对小麦最终的品质和产量等都有待于
进行深入研究 ,从而对播娘蒿的化感作用有深入的
了解 ,为其开发和利用提供有用的理论依据。
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(特约编辑:石帮志)
·77·　第 9 期 吴艳兵 等　播娘蒿对小麦种子萌发和幼苗生长的影响