全 文 ：书西北植物学报!
"#$
!
%$
"
&
#$
"&()"*!
!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#"""+$"!&
"
!"#$
#
"&+"&(+"*
!!!!!!!!!!!!!!!
!"#
$
#",(*"*
%
-
,.//0,#"""+$"!&,!"#$,"&,"&(
收稿日期$
!"#$+"#+##
&修改稿收到日期$
!"#$+"$+"%
基金项目$国家自然科学基金"
%#"("%1*
#&中国科学院西部之光(联合学者项目&中国农业科学院烟草研究所烟草行业烟草基因资源利用
重点实验室开放课题
作者简介$王丹丹"
#1%)
#!女!硕士研究生!主要从事植物活性物质的作用机理研究)
2+34.5
$
677684.68
-
.4
!
#*%,983
"
通信作者$秦
!
波!研究员!主要从事植物化学生态学基础与应用研究)
2+34.5
$
:
;
.0
!
5.9
<
,94/,90
绿原酸对莴苣生长的化感作用及其机理研究
王丹丹#!杨建设#!燕志强!!孙玉合%!崔海燕!!丁
!
兰#!秦
!
波!"
"
#
西北师范大学 生命科学学院!兰州
(%""("
&
!
中国科学院兰州化学物理研究所 中国科学院西北特色植物资源化学重点实验
室%甘肃省天然药物重点实验室!兰州
(%""""
&
%
中国农业科学院烟草研究所 烟草行业烟草基因资源利用重点实验室!山东青岛
!**#"#
#
摘
!
要$酚酸类化合物是一类重要的化感物质!广泛存在于农作物等植物体内以及耕作土壤中!与植物的化感效应
以及连作障碍密切相关)该研究以蔬菜类植物莴苣为受体!采用植物细胞和生理学方法!分析酚酸类化感物质绿
原酸抑制莴苣生长的活性效应及其作用机理!以揭示绿原酸介导的化感作用及连作障碍机制)结果显示$"
#
#绿原
酸对莴苣的根长*茎长以及鲜重等生长指标均表现出低浓度"
,#
和
#,"
"
385
%
=
#促进*高浓度"
#"
*
#""
和
#"""
"
385
%
=
#抑制的活性作用模式!其在
#"
"
385
%
=
及以上浓度时对根长和鲜重具有显著抑制作用!但在各浓度下对莴
苣茎长无显著影响)"
!
#绿原酸处理后!莴苣根尖细胞分裂指数明显下降!随处理浓度的升高!各分裂时期的细胞
比例也显著降低!导致细胞分裂过程受阻)"
%
#较低浓度"
,#
*
#,"
和
#"
"
385
%
=
#绿原酸对莴苣根尖细胞活力无明
显影响!较高浓度绿原酸"
#""
和
#"""
"
385
%
=
#使莴苣根尖死细胞显著增多!根尖端绝大部分细胞失去活力)"
$
#
>?2
荧光染色显示!与对照相比!低浓度"
,#
和
#,"
"
385
%
=
#绿原酸对莴苣根部的活性氧积累无明显影响!当绿
原酸处理浓度大于
#"
"
385
%
=
时!随处理浓度升高莴苣根部的活性氧积累明显大量增多)研究表明!绿原酸能够
诱导莴苣体内活性氧产生并积累!从而导致莴苣细胞分裂受阻*细胞活力降低!最终影响莴苣幼苗的生长发育)
关键词$绿原酸&莴苣&化感效应&作用机理
中图分类号$
@$&,(
文献标志码$
A
$%&%"

()*#+,--&+)(.!/&+*(.#01"-2*%"3"
4
&.#+
$+#!".)*&53"6)*"-7&))8+&
BACD>40740
#
!
EACDF.40/GH
#
!
EACIG.
;
.40
J
!
!
KLCEMGH
%
!
NLO?4.
P
40
!
!
>OCD=40
#
!
@OCQ8
!
"
"
#N85H
J
H8R=.RHK9.H09H
!
C8STG6H/TC8S345L0.UHS/.T
P
!
=40VG8M(%""("
!
NG.04
&
!WH
P
=4:8S4T8S
P
8RNGH3./TS
P
8RC8STG6H/T+
HS0X540TYH/8MS9H/407WH
P
=4:8S4T8S
P
R8SC4TMS45ZH7.9.0H8RD40/MXS8U.09H
!
=40VG8MO0/T.TMTH8RNGH3.945XG
P
/.9/
!
NG.0H/H
A947H3
P
8RK9.H09H/
!
=40VG8M(%""""
!
NG.04
&
%WH
P
=4:8S4T8S
P
R8S[8:4998DH0HYH/8MS9H/
!
[8:4998YH/H4S9GO0/T.TMTH
!
NG.0H/H
A947H3
P
8RA
J
S.9M5TMS45K9.H09H/
!
@.0
J
748
!
KG40780
J
!**#"#
!
NG.04
#
$90)3(+)
$
XGH085.949.7/4SH80H\.078R.3
<
8ST40T45H589GH3.945/
!
6G.9G
J
H0HS45
P
H]./T.09S8
<
/407UH
J
H+
T4:5H/
!
4/6H54/TGH.S9M5T.U4TH7/8.5/,[GH/H3HT4:85.TH/4SH.0U85UH7.0
<
540T45H58
<
4TG.9HRRH9T407980+
T.0M8M/9S8
<<
.0
J
8:/T495H/,O0TG./
<
4
<
HS
!
6H.0UH/T.
J
4TH7TGH45H58
<
4TG.9HRRH9T8R9G58S8
J
H0.949.7407.T/
<
G
P
T8T8].93H9G40./3805HTTM9H/HH75.0
J
/:
P<
540T9H5407
<
G
P
/.858
JP
3HTG87/
!
.08S7HST8SHUH45TGH45+
5H58
<
4TG
P
407980T.0M8M/9S8
<<
.0
J
8:/T495H/3H7.4TH7:
P
9G58S8
J
H0.949.7,[GHSH/M5T//G86H7TG4T
$"
#
#
Y88T5H0
J
TG
!
/G88T5H0
J
TG407RSH/G6H.
J
GT8R5HTTM9H/HH75.0
J
/6HSH
<
S838TH7:
P
9G58S8
J
H0.949.74T586
9809H0TS4T.80/
"
,#407#
"
385
%
=
#
4076HSH.0G.:.TH74TG.
J
G9809H0TS4T.80/
"
#"
!
#""407#"""
"
385
%
=
#
,
NG58S8
J
H0.949.77./
<
54
P
H7/.
J
0.R.940T.0G.:.T8S
P
HRRH9T/80S88T5H0
J
TG407RSH/G6H.
J
GT8R5HTTM9H4T980+
9H0TS4T.80/8R#"
"
385
%
=40738SH,?86HUHS
!
/G88T
J
S86TG8R5HTTM9H64/08T/.
J
0.R.940T5
P
.0G.:.TH7:
P
9G58S8
J
H0.949.74TH49G9809H0TS4T.80/M/H7,
"
!
#
ARTHSTSH4TH7:
P
9G58S8
J
H0.949.7
!
TGH3.T8T.9.07H]8R5HT+
TM9HS88TT.
<
/64//.
J
0.R.940T5
P
7H9SH4/H7
!
4076.TGTGH9809H0TS4T.808R9G58S8
J
H0.949.7.09SH4/.0
J
!
TGH
<
S8
<
8ST.808R9H5/.0H49G3.T8T.9
<
G4/H64/45/8/.
J
0.R.940T5
P
SH7M9H7
!
SH/M5TH7.04SSH/T8R9H57.U./.80,
"
%
#
L07HS5869809H0TS4T.80/
"
,#
!
#,"407#"
"
385
%
=
#!
9G58S8
J
H0.949.7G4708/.
J
0.R.940THRRH9T809H5U.+
4:.5.T
P
.05HTTM9HS88TT.
<
/,?86HUHS
!
G.
J
G9809H0TS4T.80/8R9G58S8
J
H0.949.7
"
#""407#"""
"
385
%
=
#
/.
J
0.R+
.940T5
P
.09SH4/H7TGH0M3:HS8R7H479H5/
!
40794M/H758/.0
J
8R9H5U.T45.T
P
.05HTTM9HS88TT.
<
/,
"
$
#
5^M8SH/+
9H09H/T4.0.0
J
8R>?2/G86H7TG4T5869809H0TS4T.80/
"
,#407#,"
"
385
%
=
#
8R9G58S8
J
H0.949.7G4708
/.
J
0.R.940THRRH9T/80TGH499M3M54T.808RSH49T.UH8]
PJ
H0/
<
H9.H/
"
Y_K
#
983
<
4SH76.TGTGH980TS85,?86HU+
HS
!
6GH0TGH9809H0TS4T.808R9G58S8
J
H0.949.7SH49GH7#"
"
385
%
=
!
458T8RY_K499M3M54TH7.05HTTM9HS88T/
6.TG9809H0TS4T.80.09SH4/.0
J
,[GH/HSH/M5T/.07.94TH7TG4TM07HSTGH/TSH//8R9G58S8
J
H0.949.7
!
Y_K.05HT+
TM9H64/.07M9H7407TGH0499M3M54TH7,^MSTGHS38SH
!
TGH9H57.U./.80407U.4:.5.T
P
6HSH.0G.:.TH7
!
SH/M5T.0
J
.0
J
S86TG4077HUH58
<
3H0T4SSH/T.05HTTM9H/HH75.0
J
/,
:&
;
6"3!0
$
9G58S8
J
H0.949.7
&
5HTTM9H
&
45H58
<
4TG.9HRRH9T
&
387H8R49T.80
!!
Z85./9G
于
#%(
年首次提出植物化感作用的
概念+#,!
Y.9H
在
#1$
年将其较完善地定义为植物
或微生物通过向环境释放生物活性物质对其它植物
或微生物产生的有利或不利的作用+!,)化感作用广
泛存在于自然界中!与植物入侵*连作障碍等现象密
切相关+%+$,)化感物质是植物发挥其化感效应的物
质基础!它多数为植物的次生代谢产物!其释放主要
通过茎叶挥发*茎叶淋溶*根系分泌以及残体腐解等
$
种途径+&,)化感物质往往能够影响到受体植物生
长发育的多个方面!因此阐释化感物质的活性作用
机理仍是该领域的难点之一+*+(,)
酚酸类化合物是含有酚羟基和羧基的一类代谢
产物!是植物体内普遍存在的重要化感物质之一+1,!
大部分酚酸类物质均具有化感作用+,!其中由根系
分泌或残体腐解产生的酚酸在连作障碍中起到了直
接或间接的作用+%!#",)绿原酸作为酚酸的一种!多
用于食品添加剂+##,)绿原酸作为一种化感物质!对
植物或其它生物具有多种活性效应+#!+#&,!它能够抑
制萌发所需的关键酶---磷酸化酶+#*,!其活性作用
与生长素*赤霉素*脱落酸等植物激素有关+#(+#,)本
研究以莴苣为受体植物!在明确绿原酸活性作用效
果的基础上!深入探讨了绿原酸对植物细胞分裂*细
胞活力及活性氧的影响!有助于揭示由绿原酸介导
的化感作用及连作障碍机制)
#
!
材料和方法
<,<
!
实验材料
供试莴苣种子为丰农青笋!购于兰州丰农种业
科技有限公司)绿原酸标准品购于上海迈瑞尔化学
技术有限公司!纯度为
&`
)
<,=
!
材料培养与处理
绿原 酸 标 准 品 用
>ZK_
溶 解 配 制 成
#""
3385
%
=
的母液!并依次稀释为
#"
*
#
*
",#
和
","#
3385
%
=
!组成包括母液在内的
&
个浓度梯度!然后
按
#`
"
!
%
!
#添加到含蒸馏水的
*
孔板中备用"绿
原酸浓度分别为
"
*
",#
*
#
*
#"
*
#""
和
#"""
"
385
%
=
#)莴苣种子放置在湿润的滤纸上!置于恒温恒湿
培养箱"瑞华!
?X#&"?K
#中!
&a
黑暗条件下萌发
!$G
!选取生长一致的莴苣幼苗转移到上述
*
孔板
中!以相同量的溶剂"
>ZK_
#为对照!每个处理至少
*
株幼苗!相同条件下继续培养
$1G
后!进行相关
指标的观察和测定)
<,>
!
测定指标与方法
<,>,<
!
生长指标
!
绿原酸处理
$1G
后用毫米尺测
量幼苗根长和茎长!用分析天平"
ZHTT5HS+[85H78
!
A=#"$
#测量幼苗鲜重)
<,>,=
!
细胞分裂观察
!
细胞分裂观察参考
W887+
\4H6
等+!",的方法!略有修改)经绿原酸处理的莴
苣幼苗!切取根尖
#93
左右!置于卡诺固定液中
$
a
下固定
!$G
!
&385
%
=?N5
中处理
#3.0
!蒸馏水
洗
!
遍!酸性品红溶液中染色
#G
!切取根尖约
#
33
压片!在装配有图像采集装置"
[8M
<
N43
!
KN+
NN>"#$""WXQ
#的倒置显微镜"上海!
%(bQ
#下观察
并拍照)
<,>,>
!
细胞活力观察
!
细胞活力观察依照
W887+
\4H6
等+!",的方法进行)切取莴苣幼苗根尖约
",&
93
!放入含有
#!,&
"
J
%
3=
二乙酸荧光素"
R5M8SH/+
9H.07.49HT4TH
!
>^A
#和
&
"
J
%
3=
碘化丙啶"
<
S8
<
.7.+
1&
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
M3.87.7H
!
XO
#的染液中!避光着色
#"3.0
!蒸馏水
冲洗干净!置于载玻片上!在荧光显微镜"
=H.94
!
>ZO$"""Q
#下用
$&"
#
$"03
激发光和
&!"03
发
射光下观察并拍照)
<,>,?
!
伊文思蓝吸收检测
!
伊文思蓝"
2U40/
:5MH
#吸收检测参考
Q4\HS
等+!#,的方法)切取莴苣
幼苗根尖约
#93
!室温下置于
",!&`
"
"
%
!
#的伊
文思蓝水溶液中染色
#G
!蒸馏水清洗
%"3.0
!去除
根表面染料!然后转移到
&""3=C
!
C+
二甲基甲酰
胺"
C
!
C+7.3HTG
P
5R8S343.7H
!
>Z^
#中!在
!&a
下
提取
#!G
!提取液用紫外可见分光光度计"岛津!
Lc#(&"
#测量
*""03
下吸光值)
<,>,@
!
活性氧观察
!
活性氧观察参考
D4S09V4S/+
\4
+
!!
,的方法)
!& a
下!莴苣根在二氢乙锭"
7.+
G
P
7S8HTG.7.M3
!
>?2
#染色液"含
#"3385
%
=>?2
!
","#`
丙酮和
#""3385
%
=N4N5
!
!
<
?$,(&
#中避光
染色
&3.0
!然后在
#""3385
%
=N4N5
!
中震荡清洗
#"3.0
!去除多余染料!在荧光显微镜 "
=H.94
!
>ZO$"""Q
#下用
$&"
#
$"03
激发光和
&!"03
发
射光下观察并拍照)
<,?
!
数据处理
所测的数据用
2]9H5!""%
进行数据处理和作
图!采用
KXKK#(,"
软件进行数据显著性分析!用
XG8T8/G8
<
(,"
进行图片处理)
!
!
结果与分析
=,<
!
绿原酸对莴苣幼苗生长的影响
生物活性实验显示!绿原酸对受体植物莴苣幼
苗的根*茎伸长以及幼苗生长均表现出低浓度促进*
高浓度抑制的作用模式"表
#
#)其中!绿原酸对莴
苣主根的生长作用效果最为明显!莴苣的根长在低
浓度处理下"
",#
和
#
"
385
%
=
#分别比对照"
#,&!
93
#增加了
!&`
和
#%`
!且在
",#
"
385
%
=
浓度下
达到显著水平&而在
#"
*
#""
和
#"""
"
385
%
=
浓度
处理下均低于对照组!特别是在
#""
和
#"""
"
385
%
=
的高浓度处理下其主根生长受到了显著的抑制
"表
#
#)与主根生长抑制效应不同!绿原酸对莴苣
茎的生长影响效果不太明显!虽也表现出低浓度促
进*高浓度抑制的作用效果!但均未达到显著水平
"表
#
#)鲜重指标反映了莴苣幼苗的整体生长状
况!在
",#
#
#"""
"
385
%
=
处理下幼苗鲜重与其根*
茎长度指标的变化趋势类似!绿原酸影响幅度介于
两者之间!但仅在
#"""
"
385
%
=
的最高试验浓度下
才对莴苣的鲜重抑制达到显著水平"表
#
#)以上结
果表明!在本实验条件下绿原酸主要是通过抑制莴
苣根部伸长来抑制其整体生长状况)所以!下面均
以莴苣根部为研究对象!从细胞分裂*细胞活力以及
活性氧等方面探讨绿原酸对莴苣抑制作用机理)
=,=
!
绿原酸对莴苣根尖细胞分裂的影响
植物个体的生长依赖于细胞数量的增加以及细
胞体积的增大!因此!细胞分裂是植物生长发育的重
要前提!局部细胞的分裂速度反映了器官生长的快
慢)细胞分裂指数是处于分裂期的细胞占所有细胞
的比例!能够直接反映细胞的分裂效率)观察结果
"表
!
#表明!各浓度绿原酸处理条件下均未发现异
常的分裂期细胞!说明绿原酸对莴苣根尖细胞分裂
的过程无明显影响)统计结果显示!在不同浓度"
#
#"""
"
385
%
=
#的绿原酸处理下!莴苣根尖细胞的
分裂指数与其主根生长表现出基本一致的变化趋
势!即分裂指数在
",#
"
385
%
=
浓度下有一定的升
高!在
#
和
#"
"
385
%
=
浓度下稍稍降低!而在
#""
和
#"""
"
385
%
=
高浓度下才比对照显著降低"表
!
#)
在各个细胞分裂时期中!处于有丝分裂前期的细胞
所占比例随绿原酸浓度的变化趋势为先升高后降
低!在
",#
"
385
%
=
浓度下显著高于对照!
#
和
#"
"
385
%
=
浓度下与对照基本一致!
#""
"
385
%
=
浓度
下稍低!而在
#"""
"
385
%
=
浓度下比对照显著降
低&处于有丝分裂中期的细胞比例在
"
#
#"
"
385
%
=
表
<
!
绿原酸对莴苣幼苗根长*茎长和鲜重的化感作用
[4:5H#
!
A5H58
<
4TG.9HRRH9T8R9G58S8
J
H0.949.780TGHS88T407/G88T5H0
J
TG407RSH/G6H.
J
GT8R5HTTM9H/HH75.0
J
/
指标
O07H]
浓度
N809H0TS4T.80
%"
"
385
%
=
#
" ",# # #" #"" #"""
根长
Y88T5H0
J
TG
%
93 #,&!d",!1: #,"d",#&4 #,(!d",%4: #,$!d",%1:9 #,"1d",%#9 #,"!d",!9
茎长
KG88T5H0
J
TG
%
93 ",1d",#&4: #,"&d","&4 #,"&d",#&4 ","d",#"4: ",1%d",!$4: ",1!d",#*:
鲜重
S^H/G6H.
J
GT
%
3
J
(,%%d#,&!4: 1,%%d",&4 (,(%d#,%#4: *,((d",*: *,!!d#,(:9 &,%%d#,!9
!!
注$表中所列数据为平均值
d
标准误差&同指标内不同字母表示处理间在
","&
水平存在显著性差异&下同)
C8TH
$
[GH74T45./TH7.0TGHT4:5H4/3H40dK2,>.RRHSH0T08S3455HTTHS/.0TGH/43H9G4S49THS/.07.94TH7/.
J
0.R.940T7.RRHSH09H/4380
J
TSH4T3H0T/4T","&5HUH5
&
[GH/43H4/:H586,
&
&
期
!!!!!!!!!!!!!
王丹丹!等$绿原酸对莴苣生长的化感作用及其机理研究
表
=
!
绿原酸处理后莴苣根尖细胞分裂情况统计
[4:5H!
!
2RRH9T8R9G58S8
J
H0.949.780TGH9H57.U./.808R5HTTM9HS88TT.
<
/
指标
O07H]
浓度
N809H0TS4T.80
%"
"
385
%
=
#
" ",# # #" #"" #"""
有丝分裂指数
Z.T8T.9.07H]
%
e &(,d(,4: *#,((d*,((4 &&,!1d&,!1: &$,($d&,($: $",$$d$,$$9 %(,"1d%,"19
前期
XS8
<
G4/H
%
e !,&"d!,&": %&,##d&,##4 !,((d!,((: !1,*(d!,*(: !&,"(d%,%(:9 #,*1d#,*19
中期
ZHT4
<
G4/H
%
e #&,!*d#,!*4 #$,%"d",!4 #$,#(d#,#(4 #$,((d!,#14 ,"(d",*(:9 #","#d",&:
后期
A04
<
G4/H
%
e *,#"d#,%14 $,&&d",&&: *,%1d#,%14 &,!#d#,!#4: %,"#d",$#9 %,*%d",!*9
末期
[H58
<
G4/H
%
e (,#!d#,!#4: (,1"d#,"!4 $,*d",*:9 *,"1d",1!: %,%"d",%(7 %,((d",$(7
浓度下与对照比变化不大!而在
#""
和
#"""
"
385
%
=
下显著降低&后期和末期细胞比例的变化趋势与
前期类似!在低浓度下与对照一致或稍低!而在高浓
度下"
#""
和
#"""
"
385
%
=
#比对照显著降低"表
!
#)
这些结果表明!绿原酸处理后!莴苣根尖细胞分裂指
数明显下降!各个分裂时期的细胞比例也显著降低!
导致细胞分裂过程受阻)
=,>
!
绿原酸对莴苣根尖细胞活力的影响
植物在受到胁迫时!其细胞活力往往发生变化!
因此!细胞活力是评价有毒物质诱导植物细胞死亡
的重要指标+!#,)本实验采用荧光染料染色以及伊
文思蓝吸收两种方法分别检测了莴苣幼苗在绿原酸
处理后根尖细胞活力的变化情况)
XO
能够使死细
胞着色!而
>^A
能够使活细胞着色!通过
>^A
%
XO
双染色!用荧光显微镜可观察受体植物根尖的细胞
活力)结果"图版
$
!
#
#
*
#显示!在处理
!7
后!低
浓度的绿原酸"
,#
*
#
和
#"
"
385
%
=
#对莴苣根尖细
胞活力无明显影响!其染色结果与对照基本一致"图
版
$
!
#
#
$
#&当绿原酸浓度达到
#""
"
385
%
=
时!受
体根尖死细胞能够明显观察到"图版
$
!
&
#&而当绿
原酸的浓度进一步达到
#"""
"
385
%
=
时!莴苣根尖
的死细胞显著增多!尖端绝大部分细胞已失去活力
"图版
$
!
*
#)另外!从图片中还可以发现!在高浓度
绿原酸处理下!莴苣根的发育出现异常!根尖直径变
图
#
!
绿原酸对莴苣根尖伊文思蓝吸收的影响
.^
J
,#
!
2RRH9T/8R9G58S8
J
H0.949.7802U40/:5MH
M
<
T4\H.05HTTM9HS88T/
大!与对照相比明显膨胀"图版
$
!
*
#)
另外!具有活力的植物细胞能够对外源添加有
害物质产生排斥效应!而失去活力的细胞则无此能
力!因此!利用受体植物对伊文思蓝的吸收可检测植
物细胞的相对活力)结果"图
#
#显示!莴苣幼苗根
尖对伊文思蓝的吸收量在
",#
"
385
%
=
浓度绿原酸
处理下与对照基本一致!而在
#
#
#"""
"
385
%
=
浓
度下比对照显著升高!分别达到对照的
#,#$
*
#,#%
*
#,$1
和
#,($
倍)以上两种细胞活力的检测方法结
果一致!都表明绿原酸在高浓度下对莴苣的根尖细
胞活力有明显的抑制作用)
=,?
!
绿原酸对莴苣根部活性氧的影响
活性氧在植物受到胁迫时会积累!活性氧信号
传递使植物产生一系列生理变化!从而对抗胁迫环
境&同时!活性氧积累也是引起细胞凋亡的重要标
志+!%,)荧光染料
>?2
能够通过颜色特异显示活性
氧积累的细胞+!!,)结果"图版
$
!
(
#
#!
#显示!处理
!7
后!莴苣根部的活性氧随绿原酸浓度的增加也
有一定程度的积累!具体表现为低浓度下"
,#
和
#
"
385
%
=
#与对照组无明显差别"图版
$
!
(
#

#!浓度
达到
#"
"
385
%
=
时开始有一定积累"图版
$
!
#"
#!
到
#""
"
385
%
=
时明显增多"图版
$
!
##
#!而在
#"""
"
385
%
=
浓度下活性氧大量积累"图版
$
!
#!
#)
%
!
讨
!
论
经过多年发展!植物化感作用已成为解决农业
可持续发展以及维护植物生态平衡等方面的热点研
究领域+!$,)随着分离分析技术的发展!越来越多的
化感物质被分离鉴定!但化感物质的活性作用机理
研究一直是植物化感作用研究中的难点之一!尤其
植物细胞生物学方面的研究相对较少)酚酸类化合
物即是较早得到鉴定且获得广泛认可的化感物质!
这类植物代谢物广泛存在于粮食作物以及蔬菜等植
物体内与耕种土壤中!与这些植物的化感效应以及
连作障碍都有密切关系+!&+!*,!是一类重要且研究较
"*
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
多的化感物质)
本试验选用酚酸类中较为常见的一种---绿原
酸为研究对象!以对化感物质敏感的蔬菜类植物莴
苣为受体材料!在明确绿原酸对莴苣生长的化感活
性效应的基础上!采用细胞生物学方法!系统研究了
绿原酸对莴苣细胞分裂*细胞活力以及活性氧方面
的影响)绿原酸对莴苣生长的活性作用表现出低促
高抑的活性作用模式!与大多数化感物质的活性作
用方式相同)绿原酸浓度在达到
#"
"
385
%
=
时对
莴苣幼苗的生长产生抑制效应!而在超过
#""
"
385
%
=
时能够明显抑制莴苣生长)
细胞的有丝分裂是植物生长的前提!绿原酸对
莴苣细胞分裂的影响与其活性效应基本一致!莴苣
幼苗根尖细胞的分裂指数随着绿原酸浓度的不断增
加表现出先升高后降低的变化趋势!特别是处于有
丝分裂前期的细胞比例!也呈现类似的变化规律!这
一结果充分说明绿原酸能够抑制细胞进入分裂期!
从而降低细胞指数!导致根尖细胞分裂速度变慢)
同时!莴苣根尖细胞的活力也在绿原酸浓度达到
#""
"
385
%
=
时明显降低!说明绿原酸对莴苣根尖的
生长产生了明显的胁迫作用)另外!活性氧是植物
遭受胁迫条件的标志产物!绿原酸处理同样使莴苣
根部的活性氧逐渐积累)综合以上研究结果可以初
步推测莴苣在化感物质绿原酸的胁迫作用下!首先
导致了活性氧发生变化!将胁迫信号传递到其它生
命过程!进一步导致莴苣细胞分裂受阻*细胞活力降
低!最终影响受体植物生长发育)
酚酸类化感物质广泛存在于农作物中!与连作
障碍等农业生产过程密切相关!本研究通过对酚酸
类化感物质绿原酸化感作用机理的探索!初步阐释
了绿原酸对受体植物化感作用的细胞生物学机理!
能够为深入探讨农作物连作障碍机制提供参考)
参考文献!
+
#
,
!
Z_=OKN??,>HSH.0R5M//H.0HS
<
R540VH4MR7.H407HSH
!
45H58
<
4TG.H
+
Z
,
,FH04
$
cHS54
J
c80DM/T4U .^/9GHS
!
#%(
$
#%)!",
+
!
,
!
YON22=,A5H58
<
4TG
P
!
07H7
+
Z
,
,_S54078
$
A947H3.9XSH//
!
#1$
$
%$)$!,
+
%
,
!
BACDNb
!
I?2Zb
!
N?2Cb?
!
#$%&,YHU.H68045H58
<
4TG
P
8RH]8T.9.0U4/.UH
<
540T/
+
F
,
,()*#+,%-.
/
,.##(,.
/
!
"##
!
#1
$
!$")!$*,
+
$
,
!
BACDN?
"王
!
闯#!
bLDE
"徐公义#!
D2N?N?
"葛长城#!
#$%&,XS8
J
SH//80TGH
<
GH085.949.7/M:/T409H/407
<
540T/8.5/.9\0H//
+
F
,
,
0)($1#(.2)($,*3&$3(#
"北方园艺#!
""
!
%
$
#%$)#%(
"
.0NG.0H/H
#
,
+
&
,
!
W_CDN??
"孔垂华#
,XS8:5H3/0HH7H74TTH0T.8080
<
540T45H58
<
4TG
P
SH/H4S9G
+
F
,
,41,.#5#6)3(.%&)
7
8
99
&,#+-*)&)
/:
"应用生态学
报#!
#1
!
A
"
%
#$
%%!)%%*
"
.0NG.0H/H
#
,
+
*
,
!
N?AO@
"柴
!
强#!
?LACDDQ
"黄高宝#
,YHU.H68049T.803H9G40./34RRH9T.0
J
R49T8S/4074
<<
5.H7
<
8TH0T.458R45H58
<
4TG
P
+
F
,
,8*$%
;)$<;)(#%&<=>**,+#.$"西北植物学报#!
""%
!
=>
"
%
#$
&")&#&
"
.0NG.0H/H
#
,
+
(
,
!
EACDFE
"杨甲月#!
EACI?@
"燕志强#!
bLY
"徐
!
蕊#!
#$%&,O/854T.808R
<
540T
J
S86TG.0G.:.T8S
P
983
<
80H0T/RS83TGHS88T8R?$#&&=
#(%*1%@%#
A
%5@#407RM09T.803H9G40./3
+
F
,
,8*$%;)$<;)(#%&<=>**,+#.$"西北植物学报#!
"##
!
><
"
!
#$
!#)!(
"
.0NG.0H/H
#
,
+
1
,
!
OC>2YFO[WZ,X540T
<
GH085.9/.045H58
<
4TG
P
+
F
,
,;)$!
#*
!
*!
$
#1*)!"!,
+

,
!
N?_LN?
!
=2L==,A5H58
<
4TG
P
/M:/T409H407.0THS49T.80/8RD#&).,E(#
/
,%
"
Q8R
#
Y4R
+
F
,
,6)3(.%&)
7
41#@,*%&-*)&)
/:
!
#!
!
"
#!
#$
!!1&)!%"%,
+
#"
,
!
BL?B
!
?AOD[
!
XYA[=2EF
!
#$%&,A5H589GH3.945/.06GH4T
"
F(,$,*3@%#5$,C3@=
#$
U4S.4T.808R
<
GH085.949.7/.0/G88TT.//MH/
+
F
,
,
6)3(.%&)
7
41#@,*%&-*)&)
/:
!
""#
!
=<
"
(
#$
#!&)#%&,
+
##
,
!
K_CD?b
"宋宏新#!
>AOE
"戴
!
瑜#
,NG58S8
J
H0.949.7H]TS49T.80TH9G0858
JP
RS83-3*)@@,%3&@),+#5_5.U,5H4UH/
+
F
,
,8*$%;)$<;)(#=
%&<=>**,+#.$"西北植物学报#!
""*
!
=C
"
##
#$
!%1%)!%1(
"
.0NG.0H/H
#
,
+
#!
,
!
WOYK[2CA=
!
2^>2YONAZ
!
E_LCD?N
!
#$%&,O7H0T.R.94T.808R9G58S8
J
H0.949.74/4SH/./T409HR49T8SR8STGS.
<
/.09GS
P
/40TGH3M3
+
F
,
,&%.$1
:
5,)&)
/:
!
""
!
<@D
"
%
#$
#&*()#&(&,
+
#%
,
!
N=O^ _^Y>BQ
!
ZAZ>_L? Z A
!
A>YO2CC2=2W
!
#$%&,AR54U4080H407T68
<
GH085.949.7/RS8341(
:
5%.$1#@3@@)(,
7
)&,3@
6.TG
<
G
P
T8T8].9407.0/H9T
J
S86TGSH
J
M54T.0
J
49T.U.T
P
+
F
,
,6)3(.%&)
7
41#@,*%&-*)&)
/:
!
""$
!
>D
"
%
#$
&1)*"*,
+
#$
,
!
O==+ZN
!
>AcO>K
!
>AYY2==A Z
!
#$%&,AMT8T8].9983
<
8M07/RS83RSH/G45R45R45H4RH]TS49T/
$
.7H0T.R.94T.80407:.858
J
.94549T.U.T
P
+
F
,
,6)3(.%&)
7
41#@,*%&-*)&)
/:
!
"""
!
=C
"
#
#$
%#&)%!(,
+
#&
,
!
AQ>L=+YA?ZACAA
!
?AQOQKA,A5H58
<
4TG.9HRRH9T8R45R45R4
"
G#+,*%
/
)5%$,C%
#
80:547
PJ
S4//
"
H@
9
#(%$%*
:
&,.+(,*%
#+
F
,
<6)3(.%&
)
7
41#@,*%&-*)&)
/:
!
#1
!
<@
"

#$
!!1)!%"",
+
#*
,
!
2OC?2==OD^A,A5H584
<
TG
P
$
9MSSH0T/T4TM/407RMTMSH
J
845/
+
N
,%%
>AWK?OCOWZ Z,A5H584
<
TG
P
$
8S
J
40./3/
!
<
S89H//H/
!
4074
<<
5.94+
T.80/,A9//
P
3
<
8/.M3KHS.H/&1!,B4/G.0
J
T80
$
A3HS.940NGH3.945K89.HT
P
!
#&
$
#)!$,
+
#(
,
!
孔垂华
,
植物化感"相生相克#作用及其应用+
Z
,
,
北京$中国农业出版社!
""#
$
#)#*1,
+
#1
,
!
余叔文!汤章城
,
植物生理与分子生物学+
Z
,
,
北京$科学出版社!
#1
$
*)(#1,
#*
&
期
!!!!!!!!!!!!!
王丹丹!等$绿原酸对莴苣生长的化感作用及其机理研究
+#
,
!
李绍文
,
生态生物化学+
Z
,
,
北京$北京大学出版社!
""#
$
&)*,
+
!"
,
!
W__>WA2BO
!
KLC_?AYAE
!
ZA[KLEAZAK
!
#$%&,XG
P
T8T8].949T.803H9G40./38RG4
<
4589
P
9543.7H.05HTTM9H/HH75.0
J
/
+
F
,
,
&%.$1
:
5,)&)
/:
%.+;,)*1#@,5$(
:
!
"#!
!
@B
"

#$
!%)!1,
+
!#
,
!
QAW2YNF
!
Z_NWCZ,A0.3
<
S8UH73HTG87R8S380.T8S.0
J
9H57H4TG.09H5/M/
<
H0/.804075H4R7./94//4
P
/M/.0
J
2U40/:5MH
+
F
,
,
&%.$4#&&
!
F,553#%.+>(
/
%.43&$3(#
!
#$
!
>A
"
#
#$
()#!,
+
!!
,
!
DAYCNIAYKWAZ,YH/
<
80/H8RTGH4/98S:4TH+
J
5MT4TG.80H9
P
95HT8SH+4HS4T.80R8586.0
J
G
P<
8].4.05M
<
.0HS88T/
+
F
,
,&%.$1
:
5,)&)
/:
%.+;,)*1#@,5$(
:
!
""&
!
?>
"
*
#$
&1%)&",
+
!%
,
!
_c2YZE2YW
!
QY_KN?2Z
!
WACDAKFAYcOF,YH49T.UH8]
PJ
H0/
<
H9.H/407G8S38045980TS858R9H57H4TG
+
F
,
,F(#.+5,.&%.$?*,=
#.*#
!
""%
!
B
"
(
#$
%%&)%$!,
+
!$
,
!
ZAC_2=QA
!
Y_K2AC2NK
!
=OIOAC2Z=
!
#$%&,A5H58
<
4TG
P
!
4045THS04T.UHT885T8.3
<
S8UH9S8
<<
.0
J
/
P
/TH3/,ASHU.H6
+
F
,
,8
/
().=
)@
:7
)(?35$%,.%I&#D#C#&)
9
@#.$
!
"##
!
<=
"
%#
#$
%()%&,
+
!&
,
!
N?_CKL
!
WOZEZ
!
=22FN,?HS:.9.745
<
8TH0T.45407
;
M40T.R.94T.808R94M/4T.UH45H589GH3.945/RS83/HUHS45983
<
8/.T4H6HH7/
+
F
,
,
"##+B#5#%(*1
!
""%
!
?>
"
*
#$
$$)$&",
+
!*
,
!
?2?Q
!
BACD?Q
!
A^CDNb
!
#$%&,Q4S0
P
4S7
J
S4///TSH//M
<
SH
J
M54TH/TGH:.8/
P
0TGH/./8R
<
GH085.9983
<
8M07/.045H58
<
4TG.9S.9H
+
F
,
,6)3(.%&)
7
&%.$1
:
5,)&)
/:
!
"#!
!
"
#(
#$
#($()#(&%,
!!
图版
$!
#
#
*,
绿原酸处理莴苣根尖细胞
>^A
和
XO
双染色观察"绿原酸浓度分别为
"
*
",#
*
#
*
#"
*
#""
和
#"""
"
385
%
=
#&
(
#
#!,
绿原酸处
理莴苣根部活性氧积累的
>?2
荧光染色观察"绿原酸浓度分别为
"
*
",#
*
#
*
#"
*
#""
和
#"""
"
385
%
=
#)
E%()&
$!
.^
J
,#
#
*,NH5U.4:.5.T
P
8R5HTTM9HS88TT.
<
/TSH4TH7:
P
9G58S8
J
H0.949.74RTHS7
P
H.0
J
6.TG >^A407XO
"
#
#
*,[GH9809H0TS4T.80/8R
9G58S8
J
H0.949.76HSH"
!
",#
!
#
!
#"
!
#""407#"""
"
385
%
=
!
SH/
<
H9T.UH5
P
#&
.^
J
,(
#
#!,2RRH9T/8R9G58S8
J
H0.949.780Y_K
<
S87M9T.80.05HTTM9H
S88T/7
P
H.0
J
:
P
>?2
"
[GH9809H0TS4T.80/8R9G58S8
J
H0.949.76HSH"
!
",#
!
#
!
#"
!
#""407#"""
"
385
%
=
!
SH/
<
H9T.UH5
P
#
,
!*
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷