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北美车前抽提液对常见十字花科蔬菜种子萌发特性的影响



全 文 :北美车前抽提液对常见十字花科蔬菜种子萌发特性的影响
魏传斌,张 萍 (江汉大学生命科学学院,湖北武汉 430056)
摘要 [目的]探索北美车前对十字花科蔬菜种植的影响。[方法]以花菜、白皮棒菜、改良榨菜、五月慢、杨花萝卜、嫩苔、紫钻等十字
花科蔬菜为受试对象,通过种子发芽试验,研究北美车前抽提液对种子萌发的影响。[结果]北美车前抽提液对花菜、白皮棒菜、改良榨
菜种子发芽率有显著影响,对花菜根茎伸长具有较大的抑制作用。[结论]受北美车前危害的蔬菜种植地区,在选择种植花菜、白皮棒
菜、改良榨菜时应慎重。
关键词 北美车前;十字花科;种子;萌发特性
中图分类号 S451 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2014) 12 -03559 -02
Effect of Plantago virginica Extracts on Germination Characteristics of Common Cruciferae Vegetable Seeds
WEI Chuan-bing et al ( College of Life Science,Jianghan University,Wuhan,Hubei 430056)
Abstract [Objective]To explore the effect of Plantago virgincia on common Cruciferae vegetable planting. [Method]With cauliflower,
Baipibangcai,improved mustard,Wuyueman,Yanghualuobo,Nentai,Zizuan and other cruciferous crops as subjects,explore the effect of
Plantago virginica’s extract on germination with seed germination test. [Result]Plantago virginica extracts can markedly affect the germina-
tion rate of cauliflower,Baipibangcai and improved mustard. And it can inhibit the crop radicle and hypocotyl growth of cauliflower. [Conclu-
sion] In the districts of Plantago virginica planted,it should be discreet on planting the cauliflower,Baipibangcai and improved mustard.
Key words Plantago virginica; Cruciferae; Seeds; Germination characters
作者简介 魏传斌( 1964 - ) ,男,湖北武汉人,副教授,从事园艺植物栽
培生理教学及研究。
收稿日期 2014-04-09
北美车前(Plantago virginica)原产于北美地区。作为外
来入侵杂草,目前在我国南方地区常见,且正呈暴发式增长
态势。北美车前种子多,繁殖能力强,蔓延迅速,往往会入侵
和危害草坪,也出现在荒山、草坡、路边、宅旁、疏林果园及蔬
菜地等地。北美车前的入侵除对生态环境造成危害,也对蔬
菜生产造成较为严重的影响[1 -4]。研究北美车前对十字花
科(Cruciferae)蔬菜种子萌发和生长的影响,对于指导受北美
车前危害的蔬菜种植地区的蔬菜生产、合理选择种植品种、
降低北美车前带来的损失、提高蔬菜的产量与品质具有重要
的现实意义。
1 材料与方法
1. 1 材料 北美车前全草:初夏采集于疏林地,晒干备用。
北美车前抽提液:取北美车前全草,剪碎,用粉碎机碾成
粉末。称取 250 g北美车前干草粉末置于大烧杯中,加适量
水煮沸 20 min,用纱布滤除滤渣,滤液定容至 5 000 ml(抽提
液原液)待用。
十字花科蔬菜种子包括花菜(农乐-2)、白皮棒菜(远水
大白皮)、榨菜(余榨-2)、五月慢(上海青)、杨花萝卜(樱桃
萝卜)、嫩苔(嫩苔 2号)、紫钻(紫冠一号) ,采购于武汉市大
东门蔬菜种子市场。
1. 2 试验设计 精选颗粒饱满、大小一致、无损伤的种子,
分为 5份,分别用自来水、北美车前抽提液原液及稀释液(为
叙述方便,该试验规定北美车前抽提液原液为高浓度,1 /4 稀
释液为较高浓度,1 /16稀释液为中等浓度,1 /64 稀释液为低
浓度)浸种 24 h 后,每份选取 100 粒置于垫双层滤纸、直径
15 cm培养皿的发芽床上,再放入变温光照培养箱中进行发
芽试验(昼 25 ℃,夜 15 ℃,光照 8 h /d)。3 次重复[5]。种子
萌发过程中,发芽床水分干燥时,用自来水湿润。从种子置
床之日起开始观察,以胚根突破种皮 1 mm为发芽标准,将每
种供试种子中第一粒种子发芽之日作为该种的发芽开始期,
以后每天定时记录发芽种子数,当连续 4 d不再有种子发芽
时,作为发芽试验结束期[6 -7]。试验结束后 ,随机选取 10株
幼苗,进行有关项目测定。
1. 3 测定项目与方法 直到发芽结束,记录每个发芽床累
计发芽种子数。试验结束日,测定幼株平均根长、茎长。
1. 4 数据处理 为了减少各材料间的差异,采用性状相对
值进行评价[5 -6]。
性状相对值(%)=处理后各组性状测定值 /对照各组性
状测定值 ×100
相对发芽率 =处理组发芽率 /对照组发芽率 ×100%
相对根长 =处理组根长 /对照组根长 ×100%。
相对茎长 =处理组茎长 /对照组茎长 × 100%(茎长包括
胚轴长度)
相对根 /茎长度比 =(处理组根 /茎长度比)/(对照组
根 /茎长度比)×100%。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度抽提液处理后的相对发芽率 图 1 显示,北
美车前抽提液对花菜、白皮棒菜、改良榨菜种子的发芽率具
有明显的影响。其中,低浓度、中等浓度、高浓度的北美车前
抽提液显著降低花菜种子的发芽率,较高浓度对花菜种子的
发芽率影响不显著;不同浓度的抽提液均能抑制白皮棒菜种
子的萌发,随着浓度的增加,抑制作用加强。不同浓度的北
美车前抽提液对改良榨菜种子发芽率的影响:低浓度、中等
浓度的影响不显著,较高浓度与高浓度则显著抑制发芽。不
同浓度的北美车前抽提液对五月慢、杨花萝卜、嫩苔、紫钻的
发芽率影响不显著。
2. 2 不同浓度抽提液处理后的根相对长度 图 2 显示,不
同浓度的北美车前抽提液对花菜的相对根长作用较特殊,低
浓度、中等浓度、高浓度均抑制花菜根的伸长,较高浓度则促
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(12):3559 - 3560,3564 责任编辑 李占东 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.12.077
图 1 不同浓度抽提液处理后相对发芽率的比较
进根的伸长。对改良榨菜,各浓度对根的伸长基本无影响。
对五月慢、杨花萝卜,低浓度、中等浓度对根的伸长影响不明
显;较高浓度时有一定的促进作用;高浓度时,对五月慢的影
响不明显,但能抑制杨花萝卜根的伸长。不同浓度对白皮棒
菜、嫩苔、紫钻的根伸长均有促进作用,尤其是较高浓度和中
等浓度时的促进作用较大。
图 2 不同浓度抽提液处理后根相对长度的比较
2. 3 不同浓度抽提液处理后的茎相对长度 图 3 显示,不
同浓度的北美车前抽提液,对花菜相对根长的作用也较特
殊,低浓度、中等浓度、高浓度均抑制花菜茎的伸长,较高浓
度则促进根的伸长。对五月慢茎的伸长,无论是低、中等浓
度,还是高浓度,影响均很小。而对白皮棒菜、改良榨菜、杨
花萝卜、嫩苔茎的伸长,低浓度、中等浓度时的影响较小,较
高浓度、高浓度时促进作用明显,表现为随着浓度的增加,促
进作用加强。对紫钻茎的伸长,低浓度影响不显著,中等浓
度、较高浓度和高浓度时都具有促进作用。
2. 4 不同浓度抽提液处理后的根 /茎 由图 4,结合图 2、3
可以看出,北美车前抽提液对花菜根、茎的影响是:低浓度
时,对根、茎的伸长都具有抑制作用,对根的抑制作用大;中
等浓度时,对根、茎具有相同的抑制作用;较高浓度时,对根、
茎的影响都不明显;高浓度时,也对根、茎都具有抑制作用,
但对根的抑制效应大于对茎的抑制效应。
对白皮棒菜,在低浓度时,对根、茎长度具有较小的促进
作用,对根、茎的相对长度影响小,中等浓度、较高浓度时,均
能促进根、茎的伸长,但对根伸长的作用大。高浓度时,对根
图 3 不同浓度抽提液处理后茎相对长度的比较
伸长作用小,而能促进茎伸长。
对改良榨菜,随着浓度的增加,对根的作用无明显改变,
但对茎的伸长作用加强。
对五月慢,不同浓度对根、茎的伸长作用都较小,因此,
根 /茎的相对值变化不大。
对杨花萝卜,随着浓度的增加,对茎的伸长作用加大,而
对根的伸长作用具有波动性,表现出根、茎长度比的相对值
变化的波动性。
对嫩苔,随着浓度的增加,对茎的伸长作用加大。对根
伸长的促进作用是先大后小,故根、茎长度比的相对值的变
化是低浓度、中等浓度、较高浓度时大于 100%,高浓度时小
于 100%。
对紫钻,各浓度对根、茎生长的作用不大。
图 4 不同浓度抽提液处理后根 /茎比较
3 讨论
在群落内部,植物之间的化学竞争非常强烈。许多外来
种的入侵过程都伴随着强烈的化感作用。化感物质是植物
的次生代谢物,其基本作用是在入侵过程中抑制其他植物种
子发芽和生长。外来物种在入侵过程中向环境释放的化感
物质是其成功入侵的重要因素之一[8 -10]。
北美车前作为杂草,在生长过程中,可能会向环境,包括
土壤释放化感物质。其死亡后也通常在土地整理时被埋入
地下腐烂、降解,向土壤释放化感物质,以此对后续作物的生
长产生影响[10]。
( 下转第 3564页)
0653 安徽农业科学 2014 年
1998,243(1 /3):152 -156.
[24]LEVIN E D,TIZABI Y,REZVANI A H,et al. Chronic nicotine and dizo-
cilpine effects on regionally specific nicotinic and NMDA glutamate re-
ceptor binding[J]. Brain Res,2005,1041(2):132 -142.
[25]JOHNSON E A,DAUGHERTY K S,GALLAGHER S J,et al. Glutamate
receptor pathology is present in the hippocampus following repeated sub-
lethal soman exposure in the absence of spatial memory deficits[J]. Neu-
rotoxicology,2008,29(1):73 -80.
[26]SHIH T,MCDONOUGH J H. Neurochemical Mechanisms in Soman-in-
duced Seizures[J]. J Appl Toxicol,1997,17(4):255 -264.
[27]吴强恩.兴奋性氨基酸递质系统在乐果神经毒性中的作用[D].上海:
复旦大学,2007.
[28]崔红梅.乐果对兴奋性氨基酸递质系统以及脑特异性蛋白的影响
[D].上海:复旦大学,2010.
[29]SLOTKIN T A,TATE C A,COUSINS M M,et al. Functional alterations in
CNS catecholamine systems in adolescence and adulthood after neonatal
chlorpyrifos exposure[J]. Dev Brain Res,2002,133(2):163 -173.
[30]KAREN D J,LI W,HARP P R,et al. Striatal Dopaminergic Pathways as a
Target for the Insecticides Permethrin and Chlorpyrifos[J]. Neurotoxicol-
ogy,2001,22(6):811 -817.
[31]OLANOW C W. The pathogenesis of cell death in Parkinson’s disease-
2007[J]. Movement Disord,2007,22(S17):335 -342.
[32]PRZEDBORSKI S. Pathogenesis of nigral cell death in Parkinson’s dis-
ease[J]. Parkinsonism Relat D,2005,11(S1):3 -7.
[33]张洁.亚中毒阈剂量毒死蜱脑发育期暴露对大鼠黑质多巴胺能神经
元的远期影响及机制[D].长沙:中南大学,2012.
[34]SLOTKIN T A,LEVIN E D,SEIDLER F J. Developmental neurotoxicity of
parathion:Progressive effects on serotonergic systems in adolescence and
adulthood[J]. Neurotoxicol Teratol,2009,31(1):11 -17.
[35]ALDRIDGE J E,MEYER A,SEIDLER F J,et al. Alterations in Central
Nervous System Serotonergic and Dopaminergic Synaptic Activity in A-
dulthood after Prenatal or Neonatal Chlorpyrifos Exposure[J]. Environ
Health Perspect,2005,113(8):1027 -1031.
[36]SLOTKIN T A,SEIDLER F J. Comparative developmental neurotoxicity of
organophosphates in vivo:Transcriptional responses of pathways for brain
cell development,cell signaling,cytotoxicity and neurotransmitter systems
[J]. Brain Res Bull,2007,72(4 /6):232 -274.
[37]SLOTKIN T A,RYDE I T,LEVIN E D,et al. Developmental neurotoxicity of
low dose diazinon exposure of neonatal rats:Effects on serotonin systems in
adolescence and adulthood[J]. Brain Res Bull,2008,75(5):640 -647.
[38]SLOTKIN T A,SEIDLER F J. The alterations in CNS serotonergic mecha-
nisms caused by neonatal chlorpyrifos exposure are permanent[J]. Dev
Brain Res,2005,158(1 /2):115 -119.
[39]RAINES K W,SEIDLER F J,SLOTKIN T A. Alterations in serotonin
transporter expression in brain regions of rats exposed neonatally to chlor-
pyrifos[J]. Dev Brain Res,2001,130(1):65 -72.
[40]YAO D,RU S,KATOW H. The neurotoxic effects of monocrotophos on the
formation of the serotonergic nervous system and swimming activity in the
larvae of the sea urchin Hemicentrotus pulcherrimus[J]. Environ Toxicol
Phar,2010,30(2):181 -187.
[41]许磊.久效磷农药扰乱马粪海胆 5-羟色胺能神经系统发育的机制研
究[D].青岛:中国海洋大学,2012.
[42]LIU R,FIORAVANTE D,SHAH S,et al. cAMP Response Element-Bind-
ing Protein 1 Feedback Loop Is Necessary for Consolidation of Long-Term
Synaptic Facilitation in Aplysia[J]. The Journal of Neuroscience,2008,
28(8):1970 -1976.
[43]KELLY ,LAROCHE S,DAVIS S. Activation of Mitogen-Activated Pro-
tein Kinase /Extracellular Signal-Regulated Kinase in Hippocampal Cir-
cuitry Is Required for Consolidation and Reconsolidation of Recognition
Memory[J]. The Journal of Neuroscience,2003,23(12):5354 -5360.
[44]MAZZUCCHELLI C,VANTAGGIATO C,CIAMEI A,et al. Knockout of
ERK1 MAP Kinase Enhances Synaptic Plasticity in the Striatum and Fa-
cilitates Striatal-Mediated Learning and Memory[J]. Neuron,2002,34
(5):807 -820.
[45]闫长会,焦利飞,赵君,等.毒死蜱低剂量重复染毒致学习记忆功能障
碍及 CREB信号途径的抑制[J].生态毒理学报,2010,5(6):823 -
828.
[46]闫长会,焦利飞,赵君,等.毒死蜱致大鼠空间记忆损伤及 ERK/CREB
信号途径抑制[J].军事医学,2012,36(5):341 -344.
[47]GIORDANO G,AFSHARINEJAD Z,GUIZZETTI M,et al. Organophos-
phorus insecticides chlorpyrifos and diazinon and oxidative stress in neu-
ronal cells in a genetic model of glutathione deficiency[J]. Toxicol Appl
Pharm,2007,219(2 /3):181 -189.
[48]TUZMEN N,CANDAN N,KAYA E,et al. Biochemical effects of chlor-
pyrifos and deltamethrin on altered antioxidative defense mechanisms and
lipid peroxidation in rat liver[J]. Cell Biochem Funct,2008,26(1):119
-124.
[49]OGUT S,GULTEKIN F,KISIOGLU A N,et al. Oxidative stress in the
blood of farm workers following intensive pesticide exposure[J]. Toxicol
Ind Health,2011,27(9):820 -825.
[50]李鹏,尹雅玲,卢光洲,等.长期接触有机磷农药农民体内氧化应激水
平的调查[J].工业卫生与职业病,2010,36(5):282 -284.
[51]AMBALI S,AYO J. Vitamin C Attenuates Chronic Chlorpyrifos-induced
Alteration of Neurobehavioral Parameters in Wistar Rats[J]. Toxicol Int,
2012,19(2):144 -152.
[52]LU X,MA Y,WANG C,et al. Cytotoxicity and DNA damage of five organo-
phosphorus pesticides mediated by oxidative stress in PC12 cells and pro-
tection by vitamin E[J]. J Environ Sci Health B,2012,47(5):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
445 -454.
( 上接第 3560页)
不同植物所释放化感物质的种类与数量不同,不同种
的植物以及同种植物不同品系的基因型不同,其生理特性不
同,对不同类型化感物质的敏感性也不同[8]。植物种子的萌
发与生长是一个极其复杂的生理过程,也受多种因素的共同
作用。北美车前抽提液中化感物质的成分,以及受影响的作
物种类、作用机制等,需要进一步研究。
4 结论
北美车前抽提液对花菜种子的萌发和生长会产生较大
的不利影响,甚至影响其产量和品质。对白皮棒菜、改良榨
菜种子的发芽率也会产生不利影响,但对其生长受到的不利
影响较小。对五月慢、杨花萝卜、紫钻种子萌发、生长受到的
不利影响较小。对嫩苔根、茎的生长,尤其是根的生长,还有
一定的促进作用。因此,在受北美车前危害较严重的蔬菜种
植地,十字花科相关作物的种植,合理选择品种十分必要,尤
其是花菜的种植,应慎重对待。
参考文献
[1]谢莲萍.我国生物入侵的现状及对策[J].农技服务,2009,26(3):139 -
140.
[2]李博,柄声,陈家宽.从上海外来杂草区剖析植物入侵的一般特征[J].
生物多样性,2001,9(4):446 -457.
[3]李蕴,肖宜安,王春香,等.北美车前和车前的生长特征与相对竞争能
力[J].生态学杂志,2008,27(4):514 -518.
[4]万方浩,郭建英,王德辉.中国外来入侵生物的危害与管理对策[J].生
物多样性,2002,12(1):44 -47.
[5]李培英,孙宗玖,阿不来提. PEG模拟干旱胁迫下 29份偃麦草种质种
子萌发期抗旱性评价[J].中国草地学报,2010,32(1):32 -39.
[6]王赞,李源,吴欣明,等. PEG渗透胁迫下鸭茅种子萌发特性及抗旱性
鉴定[J].中国草地学报,2008,30(1):50 -55.
[7]李秀丽,张庆霞,纪瑛,等.苦参根水浸液对玉米种子萌发和幼苗生长
的影响[J].中国种业,2010(3):53 -55.
[8]高增祥,季荣,徐汝梅,等.外来种入侵的过程、机理和预测[J].生态学
报,2003,23(3):559 -570.
[9]马晔,沈珍瑶.外来植物的入侵机制及其生态风险评价[J].生态学杂
志,2006,25(8):983 -988.
[10]徐汝梅,叶万辉.生物入侵[M].北京:科学出版社,2003.
4653 安徽农业科学 2014 年