全 文 :湖 北 农 业 科 学 2014 年
收稿日期:2014-02-19
基金项目:山东省自然科学基金项目(ZR2010CL012)
作者简介:刘忠德(1967-),男,山东莱芜人,副教授,硕士,主要从事植物保护研究,(电话)13082772026(电子信箱)sdliuzhongde@126.com。
第 53 卷第 18 期
2014年 9 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.18
Sep.,2014
臭椿 [Ailanthus altissima (Mill.)swingle]为苦
木科(Simaroubaceae)臭椿属(Ailanthus Desf.)多年
生木本植物。 臭椿提取物是近年来研究的一个热
点,臭椿提取物对水芹菜等具有化感作用 [1,2],对光
肩星天牛取食、产卵有驱避等作用 [3-5],研究者还开
展了臭椿提取物对 TMV 抑制活性研究 [6],对播娘
蒿、马铃薯、刺槐等生长抑制作用的研究[7-9],以及对
油菜形态、显微结构和核酸含量的影响研究 [10,11],但
臭椿提取物对农田常见杂草荠菜[Capsella bursa-
pastoris(L.)Medic]的化感作用方面的研究鲜见报道。
本研究采用索氏提取法, 以无水乙醇为溶剂,
获得臭椿乙醇提取物,采用不同浓度提取物处理杂
臭椿乙醇提取物对荠菜种子萌发的抑制作用
刘忠德
(泰山学院生物与酿酒工程学院,山东 泰安 271021)
摘要:采用索氏提取法,以无水乙醇为溶剂获得臭椿[Ailanthus altissima (Mill.)swingle]提取物,采用提
取物药膜法处理杂草荠菜[Capsella bursa-pastoris(L.)Medic]种子。 结果表明,臭椿乙醇提取物对荠菜种
子萌发有强烈的抑制作用,可延缓种子萌发;在 1.25~5.00 g/L 浓度范围内,荠菜种子部分萌发,随着臭椿
乙醇提取物浓度升高,荠菜种子发芽率减少,发芽指数降低、活力指数下降,种子发芽、根长、株高、鲜重
的抑制率均提高,在 5.00~10.00 g/L 浓度范围内,荠菜种子只有极少数萌发或不萌发,发芽率、发芽指数、
活力指数均接近或等于 0,种子发芽、根长、株高、鲜重的抑制率也接近或达到 100%,在 10.00~20.00 g/L
浓度范围内,荠菜种子不能萌发,发芽率、发芽指数、活力指数均为 0,种子发芽、根长、株高、鲜重的抑制
率达到 100%。
关键词:臭椿[Ailanthus altissima (Mill.)swingle]乙醇提取物;荠菜[Capsella bursa-pastoris (L.)Medic];
种子萌发;抑制作用
中图分类号:S451.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)18-4324-03
Inhibitory Effects of Ailanthus Ethanol Extracts on the Growth
of Weed Capsella
LIU Zhong-de
(College of Biological and Brewing Engineering, Taishan University, Taian 271021,Shandong, China)
Abstract: Soxhlet extraction method and ethanol was used to obtain ailanthus extracts. The extracts membrane method was
used to treat the seed of weed capsella bursa pastoris. The results showed that the ethanol extracts of ailanthus had strong
inhibiting effect on the seed germination of shepherd's purse. Within the 1.25~5.00 g / L concentration, part of the shepherd's-
purse seeds germinated with the density of ailanthus ethanol extract increasing, the germination percentage of the shepherd's
purse reducesd. The germination index and vigor index decreased. The inhibition rate of seed germination, root length, plant
height,and fresh weight increased. Within the 5.00-10.00 g / L concentration range, a very few shepherd's-purse seeds germi-
nated. Germination rate, germination index, and vigor index was close to zero. The inhibition rate of seed germination, root
length, plant height,and fresh weight was nearly 100%. Within the 10.00-20.00 g / L concentration range, the shepherd's purse
seed did not germinate. The germination rate, germination index and vigor index was zero. The inhibition rate of seed germi-
nation, root length, plant height,and fresh weight was 100%.
Key words: ethanol extracts of ailanthus; shepherd's-purse; seed germination; inhibition effect
第 18 期
草荠菜种子,研究臭椿乙醇提取物对荠菜种子萌发
的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
臭椿,采自山东省泰安市泰山环山路 2 年生树
枝条,趁鲜剥皮,将皮剪成 1 cm2的小块,70 ℃烘箱
内烘 24 h,用微型粉碎机进行粉碎,过 20目网筛。
1.2 臭椿树皮提取物的制备
用索氏提取法制备提取物。 准确称取树皮干粉
10 g,用滤纸包好,装入索氏提取器,用无水乙醇回
流提取 6 h, 将提取液用旋转蒸发仪减压浓缩至稠
膏状,取出,待乙醇挥发完后称重,置于 4 ℃冰箱中
保存。
1.3 臭椿提取物的生物活性测定
臭椿提取物用无水乙醇配制 5 个浓度,分别为
1.25、2.50、5.00、10.00、20.00 g / L, 以清水为对照,共
6 个处理, 采用药膜法进行生测试验。 具体测定方
法:在放有滤纸培养皿中加入 1 mL不同浓度的提取
物,待有机溶剂乙醇完全挥发后,加入 1 mL清水,均
匀摆放 100 粒饱满的待测荠菜的种子, 对照用 1
mL清水,同样处理 100粒种子。3次重复,25 ℃光照
培养箱培养至对照完全萌发。
1.4 数据获取
观察荠菜种子发芽和生长情况,每天测定荠菜
种子发芽数,计算发芽率、发芽指数和抑制率;因在
测根长和株高时容易伤害幼苗,故在发芽试验结束
时拔苗测定根长、株高和鲜重,计算臭椿乙醇提取
物对荠菜根长、株高、鲜重的抑制率以及对荠菜种
子活力指数的影响。
2 结果与分析
2.1 臭椿乙醇提取物对荠菜种子发芽率的影响
不同浓度臭椿乙醇提取物对荠菜种子的萌发
均产生明显的影响(图 1)。 荠菜种子发芽率以清水
对照处理最高,在第四天就出现发芽高峰,第六天
大部分发芽; 其次为 1.25 g / L 臭椿乙醇提取物处
理,荠菜种子第五天才有种子发芽,发芽率略低于
对照;再次为 2.50 g / L 处理,荠菜种子第七天有极
少数种子发芽,发芽率明显低于对照;另外,5.00 g /
L处理的荠菜种子第十天有极个别种子发芽, 发芽
率远低于对照;10.00、20.00 g / L 臭椿乙醇提取物处
理的荠菜种子没有发芽,后期开始霉烂。 由图 1 可
见,随着臭椿乙醇提取物浓度升高,荠菜发芽率降
低;随时间推移,荠菜发芽率升高; 10.00、20.00 g / L
臭椿乙醇提取物处理的荠菜种子完全不能萌发。
2.2 臭椿乙醇提取物对荠菜种子发芽指数的影响
不同浓度臭椿乙醇提取物均对荠菜种子发芽
指数产生明显的影响(图 2)。 荠菜种子发芽指数清
水对照处理最高,臭椿乙醇提取物各处理发芽指数
以 1.25 g / L 处理最高, 其次为 2.50 g / L 处理,5.00、
10.00、20.00 g / L 处理的荠菜种子发芽指数均为 0。
由图 2 可见,臭椿乙醇提取物浓度在 1.25~5.00 g / L
范围内, 荠菜发芽指数随着提取物浓度升高而降
低;大于 5 g / L浓度处理,发芽指数降低至 0。
2.3 臭椿乙醇提取物对荠菜种子发芽抑制率的影
响
不同浓度臭椿乙醇提取物对荠菜种子萌发均
有抑制效果,其种子发芽抑制率情况见图 3。 10.00、
20.00 g / L 处理 10 d,臭椿乙醇提取物对荠菜种子发
芽抑制率均为 100%;处理 8 d,5.00 g / L 臭椿乙醇提
取物对荠菜种子的发芽抑制率为 100%, 以后略有
降低,第十天仍为 95%以上;2.50 g / L 处理前 6 d,荠
菜种子发芽抑制率为 100%,以后随着时间推移,逐
步下降,第十天为 75%左右;1.25 g / L 处理 4 d,荠菜
图 1 提取物对荠菜发芽率的影响
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
时间//d
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
发
芽
率
//%
20.00 g/L
10.00 g/L
5.00 g/L
2.50 g/L
1.25 g/L
对照
图 2 提取物对荠菜种子发芽指数的影响
对照 1.25 2.50 5.00 10.00 20.00
提取物浓度//g/L
70
60
50
40
30
20
10
0
发
芽
指
数
刘忠德:臭椿乙醇提取物对荠菜种子萌发的抑制作用 4325
湖 北 农 业 科 学 2014 年
种子发芽抑制率为 100%, 以后随着时间推移迅速
下降,第十天为 60%左右。 由图 3可见,臭椿提取物
处理浓度大于等于 5.00 g / L,发芽抑制率达到100%;
浓度小于 5.00 g / L 的处理,随着处理浓度的降低荠
菜发芽抑制率降低,随着处理时间的延长,发芽抑
制率也明显降低。
2.4 臭椿乙醇提取物对荠菜根长、株高和鲜重的影
响
不同浓度臭椿乙醇提取物对荠菜根长、株高和
鲜重的生长均有抑制作用(图 4)。由图 4可见,臭椿
乙醇提取物浓度在 1.25~5.00 g / L 范围内,根长和株
高的抑制率接近,明显高于鲜重的抑制率,并且荠
菜根长、株高、鲜重抑制率随着浓度提高呈现上升
趋势;浓度达到 10.00 g / L 时,对荠菜根长、株高、鲜
重的抑制率均为 100%。
2.5 臭椿乙醇提取物对荠菜种子活力指数的影响
不同浓度臭椿乙醇提取物对荠菜种子活力指
数均有明显的影响(图 5)。由图 5可见,荠菜种子活
力指数以清水对照处理为最高,荠菜种子经臭椿乙
醇提取物处理,活力指数明显降低,1.25 g/L 处理活
力指数降低为 0.208,2.50 g/L 处理活力指数降低到
0.056,处理浓度增加到 5.00 g/L 及以上时,活力指
数降为 0。
3 结论
臭椿乙醇提取物对荠菜种子萌发有强烈的抑
制作用,在 1.25~5.00 g / L 浓度范围内,荠菜种子部
分萌发,随着臭椿乙醇提取物浓度升高,荠菜发芽
率降低,发芽指数降低、活力指数下降,荠菜种子发
芽、 根长、 株高、 鲜重的抑制率均提高。 在 5.00~
10.00 g / L 浓度范围内, 荠菜种子只有少数萌发,发
芽率、发芽指数、活力指数均接近或等于 0,荠菜种
子发芽、根长、株高、鲜重的抑制率也接近或达到
100%。 在 10.00~20.00 g / L 浓度范围内,荠菜种子不
能萌发,发芽率、发芽指数、活力指数均为 0,荠菜种
子发芽、根长、株高、鲜重的抑制率达 100%。
4 讨论
种子发芽率是种子萌发的指标, 以发芽抑制
率,根长、鲜重抑制率为指标,可以判断抑制作用,
但发芽指数,特别是活力指数,是判断种子活力的
更好指标,更能进一步说明臭椿乙醇提取物对荠菜
种子发芽的抑制作用。
臭椿乙醇提取物对荠菜鲜重抑制率的影响小
于根长、株高抑制率。 试验中观察到 1.25~5.00 g / L
处理的荠菜出现畸形苗, 虽然生长高度受到抑制,
但鲜重仍然有一定的增加, 导致鲜重抑制率比根
长、株高抑制率低。
本研究只测定了臭椿乙醇提取物对荠菜种子
发芽、根长、株高和鲜重的影响,对参与生理活动有
关酶活性是否产生影响,有待进一步研究。
本研究证实臭椿乙醇提取物对荠菜种子萌发
具有较强的抑制作用,臭椿中的有效活性成分有望
开发研制成新型生物除草剂。 对于抑制发芽活性成
分的研究,尚需要对提取物做进一步提纯、进行化
学成分和化学结构的测定。
对照 1.25 2.50 5.00 10.00 20.00
提取物浓度//g/L
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
活
力
指
数
图 5 臭椿乙醇提取物对荠菜种子活力的影响
图 3 臭椿乙醇提取物对荠菜种子发芽抑制率的影响
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
时间//d
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
45
40
发
芽
抑
制
率
//% 20.00 g/L
10.00 g/L
5.00 g/L
2.50 g/L
1.25 g/L
图 4 臭椿乙醇提取物对荠菜根长、株高和鲜重的影响
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
提取物浓度//g/L
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
45
40
抑
制
率
//%
根长
株高
鲜重
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第 18 期
参考文献:
[1] HEISEY R M. Herbicidal effects under field conditions of
Ailanthus altissima bark extract, which contains ailanthone[J].
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(责任编辑 陈 焰)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
收稿日期:2014-05-15
基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2011AA10A201)
作者简介:黄大野(1984-),男,湖北武汉人,助理研究员,博士,主要从事作物病害生物防治研究,(电话)027-59101918(电子信箱)
xiaohuangdaye@126.com;通讯作者,曹春霞,副研究员,主要从事农药剂型研究,(电话)027-59101989(电子信箱)Caochunxia@163.com。
第 53 卷第 18期
2014 年 9 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.18
Sep.,2014
立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是一种毁灭性
的土传病害病原菌, 能侵染多种大田和园艺作物,
如棉花、水稻和黄瓜等,并引起严重减产[1-3]。目前预
防由立枯丝核菌引起的病害主要依靠栽培技术 [4],
当危害特别严重时,往往要使用化学杀菌剂 [5]。 然
而,目前的栽培技术和化学防治不能完全有效控制
枯草芽孢杆菌水分散粒剂防治黄瓜立枯病效果及
对黄瓜的促生作用
黄大野,姚经武,朱志刚,曹春霞,龙 同,杨妮娜,杨自文
(湖北省生物农药工程研究中心, 武汉 430064)
摘要:研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)水分散粒剂防治黄瓜立枯病效果及对黄瓜的促生作用。 盆栽
试验表明,1012 CFU/g 枯草芽孢杆菌水分散粒剂对黄瓜立枯病具有良好的防效并具有一定的促生作用。
在浓度为 2 000 μg/mL 和 1 000 μg / mL 时,对黄瓜立枯萎病的防效为 71.48%和 52.02%。 在浓度为 2 000
μg/mL 时,黄瓜发芽率、株高、根长和鲜重分别较对照提高了 10.57%、28.58%、29.63%和 27.46%。
关键词:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);水分散粒剂;黄瓜立枯病;促生作用
中图分类号:S436.5 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)18-4327-02
Controlling Effect of Bacillus subtilis Water Dispersible Granule on Cucumber
Rhizoctonia Rot and Its Growth-promoting Effect on Cucumber
HUANG Da-ye,YAO Jing-wu,ZHU Zhi-gang,CAO Chun-xia,LONG tong,YANG Ni-na,YANG Zi-wen
(Hubei Biopesticide Engineering Research Center, Wuhan 430064 China)
Abstract:The results of pot experiment showed that 1012 CFU / g Bacillus subtilis water dispersible granulehas had good con-
trolling effect on cucumber Rhizoctonia rot and plant growth-promoting effect. The prevention effect of 1012 CFU / g Bacillus
subtilis water dispersible granule on cucumber Rhizoctonia rot with the concentration of 2 000 μg / mL and 1 000 μg / mL was
71.48% and 52.02% , respectively. The germination, shoot length,root length, fresh weight increased 10.57% , 28.58% ,
22.85% and 21.54%, respectively.
Key words: Bacillus subtilis; water dispersible granulehas; cucumber Rhizoctonia rot; growth-promoting effect