全 文 ：河北科技师范学院学报　第 22卷第 3期 , 2008年 9月
JournalofHebeiNormalUniversityofScience＆TechnologyVol.22No.3 September2008
入侵植物牛膝菊对白菜 、萝卜 、生菜 、
油菜种子和幼苗的化感作用
郭振清 ,赵永光 ,张风娟 ,龙　茹 ,孟宪东 ,邢士欣 ,徐兴友＊
(河北科技师范学院 野生植物资源应用研究所 ,河北 秦皇岛 , 066600)
摘要:测定了牛膝菊茎叶浸提液对白菜 、萝卜 、生菜和油菜等 4种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表
明 , 牛膝菊浸提液对萝卜和油菜种子萌发与幼苗生长具有比较明显的抑制作用 , 其中质量浓度为 80 g/L的牛
膝菊浸提液抑制效应最强;对生菜种子的萌发和幼苗的生长总体上是 10 g/L和 20 g/L两个低质量浓度浸提
液有促进作用 , 40 g/L和 80g/L两个高质量浓度浸提液具有抑制作用;对白菜种子的萌发和幼苗的生长总
体上是呈不规律的促进作用 ,其中对苗高的促进作用 4个浸提液浓度处理都达到了极显著水平 。
关键词:牛膝菊;化感作用;蔬菜种子;蔬菜幼苗
中图分类号:Q945.7 　　　文献标志码:A　　　文章编号:1672-7983(2008)03-0013-04
化感作用是指高等植物次生代谢产生的化学物质释放到环境中 ,对其临近植物或自身产生的不利
或有利作用 [ 1] 。目前 ,化感作用已成为森林保护 、有害生物控制 、增加作物产量和促进环境可持续性发
展的重要途径之一[ 2] 。植物化感作用在外来植物成功定居中扮演重要的角色 , 入侵植物豚草(Ambrosia
artemisifoliaL.)、紫茎泽兰(Eupatoriumadenophorum(Spreng)R.M.KingetH.Robinson)、薇甘菊(Mika-
niamicranthaH.B.K)、加拿大一枝黄花(SolidagoanadensisL.)等都被证实具有明显的化感作用 [ 3 ～ 7] 。
牛膝菊(GalinsogaparvifloraCav.Ic.etDescr.)又名辣子草 、向阳花 、铜锤草 ,为菊科牛膝菊属一年生
草本植物 ,分布于我国的云南 、贵州 、四川 、西藏 、浙江等省 ,印度 、热带美洲也有 。 20世纪 80年代初传
入我国河北省秦皇岛市 ,现在已成为该地区田边 、路旁 、庭院或荒坡等地的优势种 [ 8] 。有关牛膝菊的化
感作用的研究还未见报道 。本次试验以白菜 、萝卜 、生菜和油菜等植物为受体植物 ,研究了牛膝菊茎叶
浸提液对上述 4种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响 ,旨在探讨牛膝菊的次生代谢产物对蔬菜作物的潜
在化感影响 ,为化感物质的应用提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料
牛膝菊新鲜植株于 2007年 7月 24日采自河北科技师范学院昌黎校区。受体作物的种子有:白菜
(BrassicapekinensisRupr.),新北京三号(91-12));萝卜(RaphanussativusL.),金丰一号;生菜(Lactuca
sativaL.var.romanaHort.),美国大速生菜;油菜(BrassicaChinensisL.),五月慢 。
1.2　方法
1.2.1　浸提液的制备　选取牛膝菊营养生长期发育良好 、没有病虫害的新鲜茎叶 ,用剪刀剪碎 ,分别取
3, 6, 12和 24 g,各加 300mL的蒸馏水浸泡 48 h,用滤纸双重过滤后得到质量浓度分别为 10, 20, 40和
80 g/L的浸提液 ,置 4 ℃冰箱中备用。
1.2.2　化感活性生物鉴定　采用培养皿滤纸法 。将每个培养皿中放置 50粒种子 ,蒸馏水作对照(ck),
牛膝菊浸提液质量浓度分别为 10, 20, 40和 80g/L的 4个处理 ,每个浓度的处理 3次重复 ,室温下(28 ～ 30
℃)进行常规培养 。每天记录发芽数 ,连续记录 4 d,统计萌发率 、幼苗根长 、苗高和鲜重等数据。
1.2.3　数据统计与分析[ 4] 　
幼苗根长:从每个培养皿中随机挑选 10株幼苗进行根长测量 ,取平均值 。
＊通讯作者:男 ,教授 , 博士。主要研究方向:野生植物资源的保护与应用。 E-mail:xuxingyouzlj@yahoo.com.cn。
收稿日期:2008-05-20;修改稿收到日期:2008-07-04
　　幼苗苗高:从每个培养皿中随机挑选 10株幼苗测量苗高 ,取平均值 。
种子萌发率 =(第 4天记录的发芽数 /50)×100%
种子萌发的简易活力指数(GI)=种子发芽率 ×幼苗鲜重(g)
对照抑制百分率 =(1-处理 /对照)×100%
综合效应(SE)是同一处理浓度对同一受体 3个测试项目(根长 、苗高 、简易活力指数)的对照抑制
百分率的算术平均值 。
采用方差分析和最小显著差数检验(LSD)法进行差异显著性检验 。
2　结果与分析
2.1　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种蔬菜种子发芽率的影响
与对照相比 , 4个质量浓度的牛膝菊浸提液对萝卜和油菜种子的发芽具有极显著的抑制作用(表
1)。其中 , 80g/L的牛膝菊浸提液对萝卜和油菜种子萌发的抑制作用最强 ,发芽率分别为 33.34%和
81.34%,比对照分别降低了 24.66和 15.32个百分点。对生菜种子发芽的作用 , 10g/L和 20g/L两个
低质量浓度浸提液有微弱的促进作用 ,但与对照相比差异不显著;40 g/L和 80 g/L两个高质量浓度浸
提液则有极显著的抑制作用。而 4种浓度牛膝菊浸提液对白菜种子的发芽率没有显著影响 。
2.2　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种蔬菜幼苗根长的影响
与对照相比 , 4种浓度牛膝菊水浸提液对萝卜幼苗根的生长均有抑制作用(表 2)。其中 , 10 g/L和
80 g/L的牛膝菊浸提液对萝卜幼苗根长的抑制作用达到极显著水平 , 20g/L和 40 g/L的牛膝菊浸提液
对萝卜幼苗根长的抑制作用达到显著水平。而对油菜幼苗根长的抑制作用无明显规律 , 10g/L和 20g/
L的牛膝菊浸提液对油菜幼苗根长的抑制作用不明显;40 g/L的牛膝菊浸提液对油菜幼苗根长的抑制
达到显著水平;80g/L的牛膝菊浸提液极显著地抑制油菜幼苗的根长。 10 g/L和 20g/L的牛膝菊浸提
液在一定程度上对生菜幼苗的根长具有促进作用 ,但不明显;而 40 g/L和 80 g/L的牛膝菊浸提液对生
菜幼苗的根长具有抑制作用 ,其中 40 g/L的牛膝菊浸提液显著地抑制生菜幼苗的根长 , 80g/L的牛膝
菊浸提液对生菜幼苗根长的抑制作用达到极显著水平。 10, 20和 40 g/L的牛膝菊浸提液均不同程度地
促进了白菜幼苗的根长 ,且 20g/L和 40g/L的牛膝菊浸提液对白菜幼苗根长的促进作用达到极显著的
水平;80g/L的牛膝菊浸提液对白菜幼苗根长有一定程度的抑制作用 ,但不显著 。
表 1　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种
蔬菜种子发芽率的影响 %　
浸提液浓度
/(g· L-1) 白菜 萝卜 生菜 油菜
0(ck) 98.00 58.00 88.00 96.66
10 98.66 50.66＊＊ 88.66 92.00＊＊
20 99.34 49.34＊＊ 91.34 87.34＊＊
40 100.00 51.34＊＊ 83.34＊＊ 87.34＊＊
80 96.67 33.34＊＊ 75.34＊＊ 81.34＊＊
　　注:＊表示在 0.05水平上的差异显著 , ＊＊表示在
0.01水平上的差异极显著 ,以下同。
表 2　不同浓度牛膝菊水浸提液对
4种蔬菜幼苗根长的影响 cm　
浸提液浓度
/(g· L-1) 白菜根长 萝卜根长 生菜根长 油菜根长
0(ck) 1.938 4.982 3.176 2.852
10 2.407 2.439＊＊ 3.512 2.303
20 3.844＊＊ 3.859＊ 3.849 2.715
40 3.284＊＊ 3.827＊ 2.451＊ 1.955＊
80 1.799 1.985＊＊ 1.137＊＊ 0.936＊＊
2.3　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种蔬菜幼苗苗高的影响
与对照相比 , 4种浓度牛膝菊浸提液均对白菜幼苗的苗高存在促进作用 ,且都达到极显著水平 ,从
10 g/L到 40g/L促进作用逐渐增强 , 80g/L时稍有减弱(表 3)。 10g/L和 80g/L的牛膝菊浸提液对萝
卜幼苗的苗高存在抑制作用 ,且 80 g/L的牛膝菊浸提液对萝卜幼苗苗高的抑制作用达到极显著水平;
而 20g/L和 40 g/L的牛膝菊浸提液对萝卜幼苗的苗高存在促进作用 ,且 20 g/L的牛膝菊浸提液对萝
卜幼苗苗高的促进作用达到极显著水平。 10, 20和 40 g/L的牛膝菊浸提液对生菜幼苗的苗高存在促进
作用 ,且 10g/L和 20 g/L的牛膝菊浸提液对生菜幼苗苗高的促进作用达到极显著水平;80 g/L的牛膝
菊浸提液对生菜幼苗的苗高有一定程度的抑制作用 ,但不显著 。 10g/L和 20 g/L的牛膝菊浸提液对油
14 河北科技师范学院学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　22卷　
菜幼苗的苗高有促进作用 , 40 g/L和 80g/L的牛膝菊浸提液对油菜幼苗的苗高有抑制作用 ,但差异均
不显著 。
2.4　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种蔬菜种子活力的影响
与对照相比 , 10 g/L的牛膝菊浸提液对白菜种子的活力有一定的抑制作用但不明显 ,而 20, 40和
80 g/L的牛膝菊浸提液对白菜种子的活力均有促进作用 ,其中 40g/L的牛膝菊浸提液对白菜种子活力
的促进作用达到极显著水平(表 4)。 4种浓度的牛膝菊浸提液对萝卜种子活力和油菜种子的活力均有
抑制作用 ,其中 10 g/L和 40g/L的牛膝菊浸提液对萝卜种子活力的抑制作用达到显著水平 , 80 g/L的
牛膝菊浸提液对萝卜种子的抑制作用达到极显著水平。 40 g/L和 80 g/L牛膝菊浸提液均对油菜种子
活力的抑制作用达到极显著水平 ,其它浓度的牛膝菊浸提液抑制作用不明显 。 10 g/L和 20 g/L的牛膝
菊浸提液对生菜种子活力均有促进作用 ,其中 20 g/L的牛膝菊浸提液对生菜种子活力的促进作用达到
显著水平 ,而 40g/L和 80g/L的牛膝菊浸提液对生菜种子活力均有抑制作用且分别达到显著和极显著
水平。
表 3　不同浓度牛膝菊水浸提液对
4种蔬菜幼苗苗高的影响 cm　
浸提液浓度
/(g· L-1) 白菜苗高 萝卜苗高 生菜苗高 油菜苗高
0(ck) 1.617 4.047 1.389 1.826
10 1.900＊＊ 3.487 1.692＊＊ 1.846
20 2.255＊＊ 5.235＊＊ 1.717＊＊ 1.964
40 2.677＊＊ 4.140 1.507 1.754
80 2.368＊＊ 2.621＊＊ 1.301 1.502
表 4　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种蔬菜
种子活力指数(GI)的影响
浸提液浓度
/(g· L-1) 白菜 萝卜 生菜 油菜
0(ck) 1.501 2.111 0.457 0.546
10 1.474 1.072＊ 0.510 0.486
20 1.866 1.567 0.594＊ 0.432
40 2.725＊＊ 1.317＊ 0.335＊ 0.355＊＊
80 1.657 0.459＊＊ 0.263＊＊ 0.158＊＊
2.5　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种蔬菜影响的综合效应(SE)
表 5　不同浓度牛膝菊水浸提液对 4种
蔬菜影响的综合效应(SE值) %　
浸提液浓度
/(g· L-1) 白菜 萝卜 生菜 油菜
0(ck)
10 -0.13 0.38 -0.13 0.10
20 -0.54 0.07 -0.23 0.06
40 -0.72 0.19 　0.15 0.23
80 -0.17 0.58 　0.38 0.52
　　比较不同浓度水浸提液对 4种蔬菜影响的综合效应可
以看出 , 4种浓度的牛膝菊浸提液对萝卜和油菜种子的根
长 、苗长和种子活力的综合效应均呈不规律的抑制作用
(表 5)。其中 , 80 g/L牛膝菊浸提液的抑制效应最强 , 20
g/L牛膝菊浸提液的抑制效应最弱 。牛膝菊浸提液对白菜
种子的综合效应呈不规律的促进作用 , 40 g/L牛膝菊浸提
液的促进效应最强 , 10 g/L牛膝菊浸提液的促进效应最
弱 。牛膝菊浸提液对生菜种子的综合效应为 , 10 g/L和 20
g/L两个低质量浓度牛膝菊浸提液具有促进作用 , 40 g/L
和 80g/L两个高质量浓度牛膝菊浸提液具有抑制作用 。
3　结论与讨论
本次试验结果表明 ,牛膝菊茎叶水浸提液处理可极显著地降低萝卜和油菜种子的发芽率 ,并能抑制
其幼苗的生长 ,其中质量浓度为 80 g/L的牛膝菊浸提液抑制效应最强 。对生菜种子的萌发和幼苗的生
长总体上是 10g/L和 20 g/L两个低质量浓度牛膝菊浸提液具有促进作用 , 40 g/L和 80 g/L两个高质
量浓度牛膝菊浸提液具有抑制作用。牛膝菊浸提液对白菜种子的萌发和幼苗的生长总体上是呈不规律
的促进作用 ,对苗高的促进作用 ,与对照相比 , 4个牛膝菊浸提液处理的都达到了差异极显著水平。已
有研究结果表明 [ 9 ～ 13] ,对受体化感作用强度的种间或品种间差异主要与化感物质浓度有关 ,供体植物
浸提液中化感物质浓度高 ,对受体植物生长的化感抑制作用就大 ,当化感物质浓度未达到一定程度时 ,
甚至对受体植物生长具有一定促进作用。可见 ,选择性作为化感作用的一个显著特点[ 14] ,在本试验中
得到了具体体现 ,同一植物的不同浓度浸提液处理 、同一浓度浸提液的不同植物处理 ,对种子的萌发和
15　3期　　　　　　　郭振清等　入侵植物牛膝菊对白菜 、萝卜 、生菜 、油菜种子和幼苗的化感作用
幼苗生长的影响是不同的 ,化感抑制作用与化感促进作用都存在着浓度效应与受体植物选择效应 ,化感
作用具有多样性的特点。入侵植物牛膝菊通过次生代谢产生的化感物质的组成成分 、化感物质的释放
途径与作用机理等还有待进一步研究 。
参考文献:
[ 1] 　周凯 , 郭文明 ,徐迎春.菊科植物化感作用研究进展 [ J] .生态学报 , 2004, 24(8):1 776-1 784.
[ 2] 　蒋红云 , 张燕宁 , 冯平章 , 等.石蒜对萝卜 、黄瓜 、番茄和油菜幼苗的化感效应 [ J] .应用生态学报 , 2006, 17(9):
1 655-1 659.
[ 3] 　李博 , 陈家宽.生物入侵生态学:成就与挑战 [ J] .世界科技研究与发展 , 2002, 24(2):26-36.
[ 4] 　李博 , 徐炳声 ,陈家宽.从上海外来杂草区系剖析植物入侵的一般特征 [ J] .生物多样性 , 2001, 9(4):446-457.
[ 5] 　王艳平 , 汤陵华 ,方先文.化感水稻不同组织水浸提液对稗草的化感作用 [ J] .植物遗传资源学报 , 2003, 4(3):191-
194.
[ 6] 　张茂新 , 凌冰 ,孔垂华.薇甘菊挥发油的化学成分及其对昆虫的生物活性 [ J] .应用生态学报 , 2003, 14(1):93-96.
[ 7] 　梅玲笑 , 陈欣 ,唐建军.外来杂草加拿大一枝黄花对入侵地植物的化感效应 [ J] .应用生态学报 , 2005, 16(12):
2 379-2 382.
[ 8] 　孟宪东 , 徐兴友 ,尹秀玲 , 等.牛膝菊在北方生长发育的初步观察 [ J] .绵阳经济技术高等专科学校学报 , 1997, 14
(2):16-17.
[ 9] 　许桂芳 , 刘明久 ,晁慧娟.入侵植物小蓬草化感作用研究 [ J] .西北农业学报 , 2007, 16(3):215-218.
[ 10] 　邬彩霞 ,沈益新 , 李志华.豆科牧草对多花黑麦草化感作用的种间差异 [ J] .中国草地 , 2005, 27(6):39-43.
[ 11] 　李志华 ,沈益新.红三叶茎叶对几种牧草种子及幼苗的化感作用 [ J] .中国草地 , 2005, 27(3):41-48.
[ 12] 　朱旺生 ,沈益新.白三叶和高羊茅不同品种对萝卜幼苗的化感作用 [ J] .南京农业大学学报 , 2004, 27(1):28-31.
[ 13] 　TRANDangXuan, TSUZUKIE.Varietaldiferencesinallelopathicpotentialofalfalfa[ J] .JournalofAgronomy＆Crop
Science, 2002, 188(1):2-7.
[ 14] 　孔垂华 ,胡飞.植物化感(相生相克)作用及其应用 [ M] .北京:中国农业出版社 , 2001.
作者简介:郭振清(1969-),男 ,讲师 。主要研究方向:植物遗传育种。 (责任编辑:朱宝昌)
AlelopathicEfectsoftheInvasivePlantGalinsogaparvifloraCav.Ic.etDescr.
onBrassicapekinensisRupr., RaphanussativusL., LactucasativaL.
var.romanaHort.andBrassicaChinensisL.
GUOZhen-qing, ZHAOYong-guang, ZHANGFeng-juan, LONGRu,
MENGXian-dong, XINGShi-xin, XUXing-you
(ResearchInstituteofWildPlantResourcesApplication, HebeiNormalUniversityofScience＆Technology,
QinhuangdaoHebei, 066600, China)
Abstract:TheefectsofleachingliquorofGalinsogaparvifloraCav.Ic.etDescr.onseedsgerminationand
seedlinggrowthoffourcropsincludingBrasicapekinensisRupr., RaphanussativusL., BrasicasativusL.,
LactucasativaL.var.romanaHort.andBrassicaChinensisLwerestudied.Themainresultswereasfolows:
TheleachingliquorofGalinsogaparvifloracouldremarkablyinhibittheseed sgerminationandseedling
growthofRaphanussativusandBrasicaChinensis, andtheinhibitionof80 g/LleachingliquorofGalinsoga
parviflorawasthestrongest.10 g/Land20 g/LleachingliquorofGalinsogaparvifloracouldacceleratethe
seedgerminationandseedlinggrowthofLactucasativavar.romana, while40g/Land80 g/Lleachingliquor
ofGalinsogaparvifloracouldinhibittheseedgerminationandseedlinggrowthofLactucasativavar.romana.
TheleachingliquorofGalinsogaparvifloracouldiregularlyacceleratetheseedgerminationandseedling
growthofBrasicapekinensisandthefourconcentrationsofleachingliquorcouldsignificantlyacceleratethe
growthofseedlingheight.
Keywords:GalinsogaparvifloraCav.Ic.etDescr.;alelopathy;vegetableseeds;vegetableseedlings
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