全 文 ：第 17 卷
第 6 期

Vol. 17
No. 6
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2009 年
11 月

Nov.

2009
开花期 10个苜蓿品种水浸提液中
酚酸类化感物质含量研究
李志华, 沈益新, 刘信宝, 于
静, 赵芳芳, 罗
涛
(南京农业大学动物科技学院, 南京
210095)
摘要: 采用高效液相色谱法( H PLC)于 2003 年分析了 10 个紫花苜蓿( Medicago S ativ a L . )品种开花期地上部和
根水浸提液中羟基苯甲酸、咖啡酸、香豆酸、绿原酸和阿魏酸 5 种酚酸类化感物质的含量。结果表明: 德福( Defi)、
艾格( A leg ro )和三德利( Sanditi)的地上部和根水浸提液中至少有一种酚酸含量明显高于其他供试品种, 是供试品
种中酚酸类化感物质含量较高的品种;同一酚酸类在同一紫花苜蓿品种的地上部和根浸提液中的含量不同;供试
的紫花苜蓿品种地上部水浸提液总酚酸的含量高于根水浸提液。因此, 不同紫花苜蓿品种的同一酚酸类化感物质
的含量存在差异,同一酚酸类化感物质的含量在紫花苜蓿的地上部和根中的含量不同。建议生产中选择适宜的紫
花苜蓿品种,充分利用其化感抑草作用, 克服其连作的自毒作用, 达到提高草地生产能力的目的。
关键词:紫花苜蓿品种; 酚酸类;化感物质; 水浸提液
中图分类号: Q541



文献标识码: A




文章编号: 1007
0435( 2009) 06
0799
04
Study on the Phenolic Acid Allelochemicals Contents of the Aqueous
Extracts of Ten Alfalfa Cultivars at the Blooming Stage
LI Zhi
hua, SHEN Yi
xin, LIU Xin
bao, YU Jing , ZHAO Fang
fang, LUO T ao
( Col lege of Animal S cience and Technology, Nanjing Agricul tu ral Un iversity, Nan jing, Jian gsu Pr ovin ce 210095, Ch ina)
Abstract: T he pheno lic acids contents, p
hydro xybenzoic acid, caffeic acid, p
coumaric acid, chlor ogenic
acid and ferulic acid, in the aqueous ex t racts of aboveg round part and ro ot of ten alfalfa cult ivars at the
blo oming stag e w ere analyzed using high perfo rmance liquid chromatog raphy ( HPLC) in 2003. The r esults
show that Def i, Alegro, and Sandit i w ere the cult ivars w ith relatively high pheno lic acid allelochemicals
content in ten tested alfalfa cult ivars and there w as at least one certain phenolic acid content in the aqueous
ex t racts of aboveground part and root of tho se cult ivars w as signif icant ly higher than that of other cult i

var s. The phenolic acid content in the aqueous ex t racts of aboveg round part w as dif ferent fr om that in the
aqueous ex t racts of root for a g iv en cult ivar. The to tal phenolic acids content in the aqueous ext racts of
aboveg round part w er e higher than that o f the aqueous ex t racts o f ro ot. In summary, the content o f a given
phenolic acid was different betw een alfalfa cultivars and different between aboveground part and root. The appro

priate cultivars of alfalfa should be chosen in practice in order to rationally apply the allelopathy of w eed inhibition,
overcome the autotoxicity effects, and eventually enhance the ability of alfalfa production.
Key words: Alfalfa cult iv ar; Phenolic acids; A llelo chemicals; Aqueous ex t ract


紫花苜蓿(M edicago sativa L. )具有明显的化
感作用 [ 1~ 4] ,且其强弱与品种有关[ 5, 6]。据报道紫花
苜蓿的化感物质有酚酸类[ 3, 7~ 15]、皂甙 [ 1, 16, 17]、三十
烷醇[ 18] 等物质。Abdul等 [ 7]研究发现, 苜蓿根系和
残茬能够释放酚酸类物质, 如咖啡酸、绿原酸、异绿
原酸、香豆酸、羟基苯甲酸和阿魏酸, 能抑制白茅
( Imperata cy l indr ical ( L . ) Beauv. )生长, 因此探
究紫花苜蓿品种间化感作用和化感物质含量的差
异,对研究紫花苜蓿和其他植物间的互作效应具有
重要意义。本研究采用高效液相色谱法( HPLC) ,
分析了开花期 10个紫花苜蓿品种地上部和根中的
绿原酸、香豆酸、羟基苯甲酸、咖啡酸和阿魏酸 5种
酚酸类化感物质, 以揭示以上物质含量的差异, 为生
长中合理利用紫花苜蓿的化感作用提供依据。
收稿日期: 2009
03
30; 修回日期: 2009
09
17
基金项目:国家公益项目( NYHYZX07
22)和国家大学生创新性实验计划项目( GJ0715)
作者简介:李志华( 1966
) ,女,内蒙赤峰人,副教授,博士,主要从事牧草及饲料作物高产栽培、草地资源的开发与利用、草坪绿化方面的教
学和科研工作, E
mail : l izhihua@ njau. edu. cn
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地
学
报 第 17卷
1
材料与方法
1. 1
供试材料
供试的 10个紫花苜蓿品种德宝( Derby )、德福
( Defi )、赛特 ( Sitel )、三德利 ( Sandit i )、北极星
( Northstar)、游客 ( Eureka)、艾丽丝( Alize )、皇后
( Alfaqeen)、艾格( Alegro )和金达( Jindery )的种子
均由百绿集团北京办事处提供。
1. 2
试验地条件及田间试验设计
试验在南京农业大学江埔农场进行,土壤为马
肝土,质地较粘重,灌溉和排水条件良好。试验处理
为 10个紫花苜蓿品种,小区面积为 2 m
1 m,小区
采用随机区组设计, 3次重复。于 2002年 10月 16
日播种, 播种量 22. 5 kg/ hm2。田间管理按大田常
规管理办法进行。
1. 3
供体材料的采集与处理
2003年 5月 15日于紫花苜蓿开花期至盛花期
( 50% ~ 80%植株进入开花期) , 平均株高在 94. 72
cm 时每个处理分别取地上部和根 50 g, 3次重复。
剪成 2 cm 的小段,用 100 mL 蒸馏水浸泡 48 h。二
重过滤,第一重用定性滤纸过滤,第二重用滤元单位
为 0. 45
m 的滤膜, 以获得不含微生物的母液, 浓
度为 50%( w / v) ,保存于 4
冰箱中备用。
1. 4
试剂
绿原酸( chlo rogenic acid)、香豆酸 ( p
coumaric
acid)、羟基苯甲酸( p
hydro xybenzoic acid)、咖啡酸
( caf feic acid)和阿魏酸( ferulic acid) 5种酚酸的标
准品均购于 Sigma公司。
1. 5
色谱条件
日本岛津高效液相色谱仪, LC
10AT vp液相色
谱泵、岛津 SPD
10Avp 紫外可见检测器, CT O

10Asvp 柱温箱和 C
R8A 记录仪。
检测条件为色谱柱: 岛津 C18 4. 6
250 mm。
流动相:甲醇
水= 23
77( V / V) , 甲醇为色谱醇,
水为双蒸水。流速: 0. 8 mL/ min。柱温: 35
。检
测波长: 254 nm。进样量: 20
L。
1. 6
标准曲线
分别精密称取绿原酸、香豆酸、羟基苯甲酸、咖
啡酸和阿魏酸 5种标准品 0. 0200 g 溶于 100 mL 甲
醇溶液中, 配成 200
g/ mL 的标准溶液, 再用甲醇
溶解至 0. 0005
g / mL~ 200
g / mL 浓度范围的标
准溶液,进样量 20
L,测得酚酸类浓度与峰面积之
间的线性关系。
1. 7
数据处理
用 Excel 和 SPSS 11. 0软件进行数据处理, 用
Duncan法对平均值进行多重比较。
2
结果与分析
2. 1
不同品种紫花苜蓿地上部水浸提液中酚酸类
化感物质的含量
不同紫花苜蓿品种地上部水浸提液中酚酸类化
感物质含量存在差异(表 1)。德福的羟基苯甲酸含
量最高, 为 330. 31
g/ g, 显著高于其他处理( P<
0. 05)。艾格的羟基苯甲酸的含量较高,显著高于除
德福外的其他品种( P< 0. 05)。艾丽丝的羟基苯甲酸
的含量明显高于赛特、游客、皇后、三德利、北极星、德
宝和金达(P< 0.05)。金达的羟基苯甲酸含量最低,比
德福处理降低82. 61%,明显低于其他品种( P< 0. 05)。
艾丽丝和德福的咖啡酸的含量分别为 523. 80

g/ g 和 515. 56
g / g, 显著高于艾格、北极星和金达
( P< 0. 05)。北极星和金达含量最低, 分别为 6. 26

g/ g 和 5. 18
g / g。赛特、三德利、德宝、游客和皇
后中未检测到咖啡酸。
艾丽丝中香豆酸的含量最高,为 303. 49
g/ g,显
著高于其他品种( P< 0. 05)。皇后和艾格中香豆酸的
含量较高, 分别为 158. 00
g/ g 和 98. 23
g/ g, 显著
高于游客、三德利、赛特、北极星和德宝( P< 0.05)。
赛特、北极星和德宝的香豆酸含量最低, 为 28. 78

g/ g~ 33. 37
g/ g,且 3个紫花苜蓿品种的香豆酸含
量差异不显著。德福和金达处理中未检测出香豆酸。
三德利中绿原酸含量最高, 为 254. 417 9
g/ g ,
显著高于其他品种( P< 0. 05)。德福的绿原酸含量
较高,为 232. 22
g / g, 显著高于除三德利外的其他
品种( P< 0. 05)。德宝和北极星中绿原酸含量显著
高于赛特、游客和金达( P< 0. 05)。游客和金达的
绿原酸含量最低, 分别比三德利降低 67. 34% 和
67. 38%。艾丽丝、皇后和艾格品种中未检测到绿原酸。
除艾格、三德利、金达和皇后外, 其他 6个供试
品种中未检测到阿魏酸。艾格处理阿魏酸的含量最
高,为 85. 51
g / g, 显著高于三德利、金达和皇后品
种( P< 0. 05) ,三德利、金达和皇后中阿魏酸的含量
为 4. 45
g/ g~ 16. 67
g/ g,方差分析差异不显著。
德福和艾丽丝总酸的含量最高, 分别为1078. 10

g/ g 和 1047. 99
g / g。艾格和三德利的总酸含量
较高,分别为 575. 86
g /和 456. 17
g / g。总酸含
量最低的品种为金达, 含量为 160. 59
g / g, 其他品
种总酸含量为 295. 11
g/ g~ 372. 54
g / g。可见,
800
第 6期 李志华等:开花期 10个苜蓿品种水浸提液中酚酸类化感物质含量研究
不同品种总酸的含量之间存在差异, 且 5种酚酸的 各占的比例不同。
表 1
开花期不同品种紫花苜蓿地上部酚酸类物质含量(
g
g FW- 1)
Table 1
T he pheno lic acids content in abovegr ound part o f differ ent alfalfa cult ivar s at blooming stag e,
g
g FW - 1
品种
Cult ivar
羟基苯甲酸
P
h yd rox ybenzoic acid
咖啡酸
Caf feic acid
香豆酸
P
coumaric acid
绿原酸
Ch lorogenic acid
阿魏酸
Feru lic acid
总酸
Total acid
德福 Def i 330. 31
12. 19a 515. 56
8. 23a - 232. 22
23. 83b - 1078. 10
赛特 Sitel 161. 35
9. 43d - 33. 37
1. 36f 125. 70
9. 84d - 320. 42
三德利 Sandit i 138. 95
3. 99e - 48. 36
1. 42e 254. 42
12. 52a 14. 45
0. 58 b 456. 17
德宝 Derby 111. 04
2. 81f - 28. 78
0. 52f 185. 24
5. 05c - 325. 06
北极星 Northstar 136. 65
4. 41e 6. 26
0. 54c 31. 01
1. 74f 198. 62
3. 26c - 372. 54
游客 Eur eka 147. 55
9. 17de - 64. 59
1. 25d 82. 98
1. 25e - 295. 11
艾丽丝 Aliz e 220. 70
13. 77c 523. 80
9. 64a 303. 49
9. 05a - - 1047. 99
皇后 Alfaqeen 142. 78
4. 26e - 158. 00
8. 89b - 16. 67
1. 30 b 317. 45
艾格 Alegro 289. 04
12. 23b 103. 07
6. 20b 98. 23
0. 92c -
85. 51
2. 44 a 575. 86
金达 Jin dery 57. 45
0. 49g 5. 18
0. 87c - 83. 09
1. 10e 14. 88
0. 66 b 160. 59


注:同列数据后缀小写字母不同表示不同品种同一酚酸含量在 5%水平下显著差异, - 代表未检测到数据,下同
Note: Means with diff erent small let ters in the same column are significant ly diff erent at the 0. 05 level; - means no measured data; same as below
2. 2
不同品种紫花苜蓿根水浸提液酚酸类化感物
质的含量
开花期不同品种紫花苜蓿的根水浸提液中同一
酚酸类物质含量存在差异(表 2)。艾格羟基苯甲酸
的含量最高,为 31. 75
g / g, 显著高于其他处理( P
< 0. 05)。艾丽丝和三德利的含量较高, 为 20. 84

g/ g 和17. 22
g/ g,显著高于除艾格外的其他处理
( P< 0. 05)。金达中含量最低, 比艾格处理降低
85. 55%。游客、北极星、德宝、德福、赛特和皇后的
羟基苯甲酸的含量为4. 14
g/ g~ 7. 70
g/ g。
表 2
开花期不同品种紫花苜蓿根中酚酸类物质含量(
g
g FW- 1 )
Table 2
The pheno lic acids content in roo t of differ ent alfalfa cultivars at blo oming stage,
g
g FW- 1
品种
Cult ivar
羟基苯甲酸
P
hydroxybenzoic acid
咖啡酸
Caffeic acid
香豆酸
P
Coumaric acid
绿原酸
Chlor ogenic acid
总酸
T otal acid
德福 Defi 5. 43
0. 63e f - - 95. 90
1. 43a 101. 34
赛特 Sitel 5. 96
0. 87e 28. 44
1. 83b - - 34. 40
三德利 Sanditi 17. 22
0. 76c 30. 26
1. 05a 22. 78
1. 01a - 70. 26
德宝 Derby 4. 40
0. 70e fg - 21. 98
0. 76a - 26. 38
北极星 Northstar 4. 62
1. 31e fg 1. 28
0. 40g 7. 25
0. 86c 20. 81
1. 55b 33. 97
游客 Eureka 4. 14
0. 86fg 3. 29
0. 80ef - - 7. 44
艾丽丝 Alize 20. 84
1. 05b 4. 66
0. 68e - - 25. 50
皇后 Alfaqeen 7. 70
1. 23d 16. 77
0. 77c 14. 81
1. 00b - 39. 29
艾格 Aleg ro 31. 75
0. 93a 2. 15
0. 23fg 8. 33
0. 76c 20. 80
0. 98b 63. 02
金达 Jindery 3. 01
0. 99g 9. 14
0. 84d 16. 28
1. 09b - 28. 43
三德利处理中咖啡酸的含量最高为 30. 26
g/ g, 显
著高于其他处理( P< 0. 05)。赛特和皇后处理分别
比三德利降低 6. 00%和 44. 56%, 显著高于其他品
种( P < 0. 05)。北极星中咖啡酸的含量最低, 为
1. 28
g/ g,显著低于艾格外的其他处理( P< 0. 05)。
艾格、游客、艾丽丝和金达中咖啡酸的含量为 2. 15

g/ g~ 9. 14
g/ g。德福、德宝中未检测到咖啡酸。
三德利和德宝处理中香豆酸的含量分别为
22. 78
g/ g 和21. 98
g/ g ,显著高于其他处理( P<
0. 05) ,皇后和金达处理较高, 显著高于艾格和北极
星处理( P< 0. 05) , 艾格和北极星中的香豆酸含量
分别为 7. 25
g/ g 和 8. 33
g/ g。德福、赛特、游客
和艾丽丝处理中在开花期的根中未检测到香豆酸。
10个供试品种中仅在德福、北极星和艾格处理
中检测到绿原酸, 其中德福的含量最高, 为 95. 90

g/ g,显著高于艾格和北极星( P< 0. 05) ,艾格和北
极星中绿原酸的含量分别为 20. 80
g / g 和 20. 81

g/ g,无显著差异。
在开花期, 10个品种的紫花苜蓿根浸提液中,
均未检测到阿魏酸的含量。
德福总酸的含量最高, 为 101. 34
g/ g ,三德利
和艾格中的总酸含量分别为 70. 26
g / g 和 63. 02

g/ g,高于德福外的其他品种。游客中的总酸含量
最低。艾丽丝、德宝、金达、北极星、赛特和皇后总酸
801
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的含量为 25. 50
g/ g~ 39. 29
g/ g。
3
讨论
3. 1
在对开花期不同品种紫花苜蓿地上部和根水浸
提液中 5种酚酸类化感物质的含量进行研究发现,德
福、艾格、三德利地上部和根浸提液中至少有一种酚
酸含量明显高于其他品种,说明不同品种紫花苜蓿的
酚酸类含量存在差异。Chung 等[ 8]报道苜蓿鲜叶水
浸提液中绿原酸含量比水杨酸含量高,生物测定表明
绿原酸与苜蓿自毒有关,并且自毒效应依赖于浓度和
水溶性的毒性物质,苜蓿体内的水溶性物质既具自毒
性也具异毒性。李志华[ 19]研究开花期不同品种紫花
苜蓿品种地上部和根浸提液对受体萝卜的发芽和幼
苗生长的影响发现,不同紫花苜蓿品种间存在显著
差异,与寇建村等[ 20]的研究结果相一致。可见不同
品种紫花苜蓿酚酸类含量和化感作用均存在显著差
异,至于每种酚酸类化感物质在紫花苜蓿化感作用
中的地位和作用、化感作用的浓度阈值及其各种酚
酸类物质之间的相互作用有待进一步研究。
3. 2
研究结果表明,同一紫花苜蓿品种地上部水浸
提液与根水浸提液中同一酚酸类含量存在差异, 10
个供试紫花苜蓿品种的地上部水浸提液总酚酸含量
明显高于根水浸提液。说明紫花苜蓿不同生长部位
的酚酸类物质含量不同, 且地上部总酚酸含量高于
地下。与王希等[ 21]等研究发现不同部位苜蓿植株产
生的自毒作用强度不同,且花水浸液对种子萌发的抑
制作用最强,以及 Chung 等[ 22] 报道苜蓿地上部分提
取液的自毒作用强于根部的研究结果相一致。因此,
在紫花苜蓿的生产过程中,适时刈割利用,减少枯枝
落叶和花的凋落,也是减少紫花苜蓿自毒作用的有效
途经。同时,应通过合理选择紫花苜蓿品种, 科学利
用其化感抑草作用,避免化感作用较强的紫花苜蓿
品种的连作,以达到提高其草地生产能力的目的。
4
结论
4. 1
开花期不同紫花苜蓿品种无论地上部还是根
中所含的酚酸类物质含量存在差异,德福、艾格和三
德利地上部和根中至少有一种酚酸类含量明显高于
其他品种,是供试紫花苜蓿品种中酚酸类化感物质
含量较高的品种。
4. 2
开花期同一紫花苜蓿品种地上部水浸提液与
根水浸提液中同一酚酸类含量存在差异,且 10个供
试紫花苜蓿品种的地上部浸提液中总酚酸含量均高
于根浸提液。
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李
扬)
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