全 文 ：第 18 卷
第 3 期

Vol. 18
No. 3
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2010 年
5 月

May .

2010
菊苣根提取物除草活性的研究
孙娈姿 , 呼天明, 王佺珍*
(西北农林科技大学动物科技学院, 陕西 杨凌
712100)
摘要: 为测定菊苣根提取物对牧(杂)草的生长是否有抑制作用, 以白三叶 ( T r if olium r ep ens L . )、黑麦草 ( L olium
per enne L. )、菊苣(Cichor ium inty bus L . )、苘麻( Abutilon theophrasti Medic. ) 4 种牧(杂)草种子为供试材料,用种
子萌发法测定了菊苣(Cichor ium inty bus L. )根的乙醇、乙酸乙酯和石油醚 3 种溶剂提取物的除草活性。结果表
明:除白三叶, 菊苣根乙醇提取物外对其他 3 种植物生长的抑制活性最高,其次为乙酸乙酯提取物, 石油醚提取物
对4 种植物生长的抑制活性最低; 不同植物幼根和幼茎对 4 种溶剂提取物的敏感性不同,苘麻的幼芽和幼根对菊苣
根乙醇提取物极为敏感, 2. 5 g
L- 1浓度下,菊苣根乙醇提取物对苘麻的幼芽和幼根抑制率为99. 51%和 98.09%。
关键词:菊苣根; 提取物;除草活性
中图分类号: S 451



文献标识码: A




文章编号: 1007
0435( 2010) 00
0473
04
Studies on Herbicidal Activities of Four Solvent Extracts
from the Root of Cichorium intybus L.
SU N Luan
zi, HU T ian
ming , WANG Quan
zhen*
( College of Animal Science and Techn ology, Northw est A & F U niver sity, Yangling, Shaan xi Province 712100, China)
Abstract: In order to study the herbicidal act iv ity of r oot ex tr acts of chicory ( Cichor ium inty bus L. ) , the
herbicidal act ivit ies of three so lvent ext racts f rom chico ry r oot w ere tested on T ri f ol ium r ep ens L. , L ol i

um per enne L, C. inty bus, and A buti lon theophr asti Medic. using seed germinat ion method. The r esults
show that ethano l ext ract had the highest herbicidal act iv ity on the three species except T . rep ens, acetate
ex t ract the second place, and petroleum ether ext ract the low est one to the four species. The sensit ivit ies
of seedling roots and t iller s of the four species w ere different to the same ext ract . T iller and ro ot of A.
theophrasti seedling w ere very sensit ive to ethanol ex t ract and the inhibit ion rates w ere 99. 51% and
98. 09%, respect ively, w hen treated w ith 2. 5 g
L- 1 ethanol ex t ract .
Key words: Root of Cichorium inty bus L. ; Ext ract ; Herbicidal activity


植物源除草剂是一种环保型的除草剂, 研究发
现,生物除草剂具有易降解、毒性低、开发费用少、化
学结构新奇、作用方式独特及靶标选择性高等合成
除草剂无法比拟的优点, 其相关研究日益受到人们
的重视[ 1, 2]。从植物中寻找有活性的化合物, 以其
为模板进行结构改造[ 3] , 从而开发新型除草剂已成
为除草剂研发的重要途径之一。
菊苣( Cichor ium inty bus L. )为菊科菊苣属多
年生草本植物, 原产于欧洲、西亚、中亚和北美洲, 我
国西北、华北及东北等地区均有分布。菊苣营养价
值高,抗病虫害且高产, 再生能力强,是一种很有开
发潜力的高产优质饲草[ 4] 。
菊科植物化学成分的复杂性和多样性均居植物
界首位,几乎包括了所有天然化合物类型[ 5, 6]。关
于菊科植物对害虫和病菌抑制活性的报道较多, 但
对杂草克生作用的研究较少。为了寻找新型安全的
植物源除草化合物, 本研究以种子萌发法测定了菊
苣根提取物对 4种牧(杂)草种子发芽后生长的抑制
作用,为菊苣的综合利用及无公害植物农药的开发
提供科学依据。
1
材料与方法
1. 1
供试植物
白三叶( Trif olium rep ens L. )、菊苣、黑麦草( Lo

lium perenne L. )、苘麻( Abutilon theophrasti Medic. )。
收稿日期: 2009
07
16;修改日期: 2010
03
03
基金项目:科技部国际合作项目( 2008DFA31650) ;陕西省国际合作项目( 2008KW
29)资助
作者简介:孙娈姿( 1984
) ,女,辽宁大连人,硕士研究生,研究方向为牧草植物资源开发利用, E
m ail: sunluanzi@ 163. com; * 通讯作者
Auth or for correspon dence, E
mail: w angquanzh en191@ 163. com
草
地
学
报 第 18卷
1. 2
菊苣根提取物的制备
将菊苣根采回,清水洗净泥土,室内自然晾干后,
用粉碎机粉碎,过40目筛,干粉放入密封袋保存。
采用冷浸法和超声波混合提取法进行提取, 称
取 50 g 干粉放入 1000 mL 棕色瓶中, 加入 10倍量
有机溶剂,每次浸泡 24 h, 超声波提取 20 min, 将浸
提液滤出,再将滤渣重复提取一次, 合并滤液, 用旋
转蒸发仪浓缩至膏状,称重计算提取率,并用丙酮定
容到每 1 mL 丙酮中含有 0. 8 g 干粉,放入 4
冰箱
备用。
1. 3
提取率的计算
提取率( % ) = 提取物质量干粉质量
100
1. 4
提取物除草活性测定
参照徐冉等 [ 7]的种子萌发法并略加改动。在直
径 9 cm 培养皿中加入提取液 1 mL (对照加丙酮 1
mL)和 9 mL 蒸馏水,混合均匀,此时培养皿内提取
物浓度达 80 g
L- 1 , 盖上 2 层滤纸。用丙酮将提
取物稀释,使每 1 mL 丙酮中含有 0. 4 g、0. 2 g、0. 1
g、0. 05 g 和 0. 025 g 干粉, 然后按照上述方法进一
步研究不同浓度提取物对供试植物幼芽和幼根生长
的抑制作用。将 20 粒作物种子水平摆成 2 行。所
有处理均重复 3次,于 26
 1
恒温箱中黑暗培
养, 96 h 后分别测量作物幼苗的根长和茎长, 按下
式计算抑制率。
抑制率( % ) =
对照根或茎生长长度- 处理根或茎生长长度
对照根或茎生长长度
100
由于苘麻种子种皮较厚, 实验前先将种子放入
75
的水中(自然降至恒温 25
)浸泡 24h, 至此苘
麻种子尚未发芽。
1. 5
数据处理
使用 Excel 2003 和 SPSS 16. 0 软件进行数据
处理和方差分析。
2
结果与分析
2. 1
供试植物提取率
3种溶剂提取率大小依次是乙醇( 6. 58%) > 乙
酸乙酯( 1. 19% ) > 石油醚( 0. 8%)。
2. 2
菊苣根提取物对 4种作物幼芽生长的影响
不同浓度菊苣根乙醇、乙酸乙酯和石油醚对白
三叶、菊苣、黑麦草和苘麻幼芽生长的影响见图 1至
图 4。可以看出, 3种提取物对白三叶、菊苣、黑麦
草和苘麻的幼芽生长均有抑制作用, 除白三叶外,乙
醇提取物对幼芽的抑制活性最高, 石油醚对 4种植
物幼芽生长抑制活性最低,并且低浓度石油醚提取
物对白三叶和菊苣幼芽有促进生长作用。其中, 10
g
L - 1乙醇、乙酸乙酯和石油醚对菊苣本身幼芽的
抑制率为 93. 24%、46. 95%和 18. 42%。4 种作物
中,苘麻幼芽的生长对 3种提取物极为敏感,在较低
的浓度范围内, 抑制率达 50%以上, 其中乙醇和乙
酸乙酯提取物在低浓度下( 2. 5 g
L- 1 )对锦葵科杂
草苘麻幼芽抑制率接近 100%。
474
第 3期 孙娈姿等:菊苣根提取物除草活性的研究
图 3
菊苣根不同溶剂提取物对黑麦草幼芽生长的影响
F ig. 3
Effects of differ ent solvent ext racts from chico ry
r oot on seedling tiller gr ow th of L . p er enne
2. 3
菊苣根提取物对 4种作物幼根生长的影响
菊苣根不同溶剂提取物(乙醇、乙酸乙酯和石油
醚)对白三叶、菊苣、黑麦草和苘麻幼根生长抑制作
用见表 1,可以看出, 3种提取物对植物种子的幼根
生长的抑制作用与其对幼芽的抑制趋势相似, 但抑
图 4
菊苣根不同溶剂提取物对苘麻幼芽生长的影响
Fig . 4
Effect s o f different so lv ent ex tracts fr om chicor y
ro ot on seedling tiller g row th of A . theo phrasti
制程度有所不同, 其中, 10 g
L- 1乙醇、乙酸乙酯和
石油醚对菊苣本身幼芽的抑制率为 98. 44%、
65. 19%和 41. 17%。相同溶剂提取物的不同浓度
对 4种植物的幼根的抑制率存在显著差异,在石油
醚提取物对菊苣幼根的抑制中, 不同浓度的石油醚
提取物的抑制率均呈显著差异( P< 0. 05)。
表 1
不同溶剂菊苣根提取物对 4种植物种子幼根的生长抑制率
T able 1
Inhibition o f different solv ent ex tr acts fr om chicor y r oot on seedling roo t g row th of four species
植物种
Species
溶剂
Solven t
对不同植物幼根生长的抑制率( % )
Inhibit ion rate on seedl ing root grow th of dif f erent species
2. 5 g
L- 1 5 g
L- 1 10 g
L- 1 20 g
L- 1 40 g
L- 1 80 g
L- 1
白三叶
T. re pens
乙醇
Ethanol
42. 16
2. 71a 61. 02
3. 30 b 83. 74
2. 18c 91. 04
0. 99d 98. 07
0. 12e 100
0. 00e
乙酸乙酯
Ethy lacetate
10. 2
0. 93a 95. 70
0. 74 b 97. 13
0. 96bc 97. 71
0. 31dc 99. 14
0. 21ed 100
0. 00e
石油醚
Pet roleum ether
2. 82
0. 10a 9. 52
0. 62 a 44. 52
5. 68b 55. 33
1. 20c 57. 62
1. 20c 88. 41
0. 65d
菊苣
C. intybu s
乙醇
Ethanol
39. 79
3. 94a 67. 33
3. 05 b 98. 44
1. 00c 100. 00
0. 00c 100. 00
0. 00c 100
0. 00c
乙酸乙酯
Ethy lacetate
15. 63
1. 06a 43. 27
8. 16 b 65. 19
1. 56c 99. 67
0. 21d 99. 51
0. 28d 100
0. 00d
石油醚
Pet roleum ether
21. 44
2. 60a 31. 10
0. 59 b 41. 47
1. 77c 47. 77
0. 13d 53. 13
0. 63e 83. 44
0. 60f
黑麦草
L . p er enne
乙醇
Ethanol
53. 66
8. 72a 95. 89
2. 58 b 99. 85
0. 07b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b
乙酸乙酯
Ethy lacetate
56. 58
0. 55a 69. 63
2. 01 b 96. 13
0. 87c 98. 94
0. 11dc 99. 89
0. 00d 100
0. 00d
石油醚
Pet roleum ether
56. 80
1. 87a 59. 91
4. 73 a 80. 84
6. 01b 91. 56
0. 44c 92. 65
2. 63c 97. 95
0. 22c
苘麻
A. theoph rsi
乙醇
Ethanol
98. 09
1. 25a 100. 00
0. 00 b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b
乙酸乙酯
Ethy lacetate
96. 59
0. 56a 98. 74
1. 26 b 99. 51
0. 48b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b 100. 00
0. 00b
石油醚
Pet roleum ether
53. 86
2. 21a 65. 08
7. 05 b 89. 76
2. 69c 97. 93
0. 77c 99. 72
0. 28c 100. 00
0. 00c


注:表中同行不同字母表示 P< 0. 05显著水平
Note: Mean s with dif feren t let ters at the same r ow are signif icant ly di ff erent at th e 0. 05 level
475
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3
讨论与结论
菊苣根不同溶剂提取物除草活性测定结果表
明,菊苣根提取物在室内有很好的除草活性潜力。
除对白三叶,菊苣根乙醇提取物对其他 3种作物生
长的抑制活性最高, 其次为乙酸乙酯提取物, 石油醚
提取物对 4种作物生长的抑制活性最低。当然这一
结果只是在室内采用种子萌发法得到的初步结果,
至于其田间真正的除草效果以及活性成分的分离、
鉴定还需要进一步研究。
在化学提取流程中, 选用何种溶剂能够最大限
度地提取和分离出除草活性物质至关重要。本研究
选用石油醚、乙酸乙酯和乙醇 3种溶剂,采用冷浸法
和超声波法对菊苣根的活性成分进行了提取和活性
测定。石油醚为典型非极性溶剂,提取了大部分亲
脂性成分,但生物测定效果相对较差。乙醇在 3 种
溶剂中效果最为显著,为中等极性的溶剂,根据相似
相溶原理,推测活性成分属于中等极性的化合物。
有报道向日葵属内含丰富的倍半萜类化合物, 且此
类化合物有杀虫抑菌等作用[ 8] ,究竟菊苣根中活性
物质是否属于倍半萜类化合物, 结构与活性的关系
等问题,尚需进一步分离和生物活性跟踪测定。
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米
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