全 文 ：中国生态农业学报 2010年 11月 第 18卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2010, 18(6): 1261−1266


* 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2004AA247010)资助
** 通讯作者: 张平(1958~), 男, 博士, 研究员, 主要从事果蔬采后生理研究。E-mail: zhp-0352@163.com
李志文(1981~), 女, 博士后, 助理研究员, 主要从事蔬菜生理与生态研究。E-mail: lizhiwen315@hotmail.com
收稿日期: 2010-04-27 接受日期: 2010-08-13
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.01261
茄子植株中 α-茄碱释放途径研究*
李志文 1,2 周宝利 3 刘 翔 2 张 平 1**
(1. 国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津) 天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室 天津 300384;
2. 天津大学农业与生物工程学院 天津 300072; 3. 沈阳农业大学园艺学院 沈阳 110161)
摘 要 本文模拟了茄子在根系分泌、残体分解、雨水淋溶以及种子萌发情况下向环境中释放 α-茄碱的过程,
利用 HPLC 测定了茄子通过不同途径向周围环境释放的 α-茄碱含量。结果表明, 茄子可通过根系分泌、残体
分解和种子萌发途径向环境中释放 α-茄碱, 其中残体分解和种子萌发是主要途径, 根系只能主动分泌极少量
的 α-茄碱。茄子生长期不同, 根系主动分泌 α-茄碱的量不同, 从茄苗现蕾到四面斗果实成熟是根系分泌 α-茄
碱的主要时期, 门茄坐果后至对茄成熟, 茄子根际土壤中 α-茄碱含量增加最显著。植株不同部位残茬腐解后释
放出的 α-茄碱量不同, 大小顺序为: 叶>根>茎, 随着残株分解时间的延长, 土壤中 α-茄碱含量显著增高。茄子
种子萌发过程释放的 α-茄碱含量与种子萌发密切相关, 该生物碱可抑制茄子种子萌发。紫茄“辽茄 7 号”和
“超九叶茄”通过不同途径释放的 α-茄碱量显著高于绿茄“通杂 2号”和“西安绿茄”。
关键词 茄子 α-茄碱 释放途径 化感
中图分类号: S641.1l; Q946.88 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)06-1261-06
Release ways of α-solanine in Solanum melomgena L. plant
LI Zhi-Wen 1,2, ZHOU Bao-Li 3, LIU Xiang2, ZHANG Ping1
(1. National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products, Tianjin Key Laboratory of
Post-harvest Physiology and Storage of Agricultural Products, Tianjin 300384, China; 2. College of Agriculture and Bioengineering,
Tianjin University, Tianjin 300072, China; 3. College of Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)
Abstract α-solanine release ways, root exudation, remnant decomposition, rainwater elution and seed germination, in eggplants
were simulated and the released content determined via HPLC. Results show the α-solanine in eggplants can be released through root
exudation, remnant decomposition and seed germination. Remnant decomposition and seed germination are the main paths for re-
leasing α-solanine. Only a small fraction of α-solanine is released through root exudation. Rainwater elution hardly enhances egg-
plant releasing α-solanine into the environment. α-Solanine content released through root exudation is different in different eggplant
growth stages. From seedling alabastrum to maturity stage of third eggplant is the main period of α-solanine release through root
exudation. α-Solanine content in soils around eggplant roots significantly increase from the first to the second fruit stage. The order
of released α-solanine amount from different organs of remnant body is leaf>root>stem. With the time of remnant decomposition,
α-solanine content in soils significantly increases. The amount of α-solanine released via seed germination is closely related to seed
germination. Hence α-Solanine inhibits eggplant seed germination. The results also show that α-solanine amount released by “Liaoqie
No. 7” and “Chaojiuyeqie” (purple eggplants) is higher than that released by “Tongza No. 2” and “Xi’anluqie” (green eggplant).
Key words Eggplant, α-Solanine, Release mode, Allelopathy
(Received April 27, 2010; accepted Aug. 13, 2010)
糖苷生物碱作为茄科植物次生代谢的产物, 广
泛分布于植物的根、茎、叶、花、果实或种子中。
它们可以以糖苷前体存在或储存于细胞液泡中, 当
发生环境或生物胁迫时就会释放出来。其主要释放
途径包括地上部受雨雾或露水的淋溶、根系分泌、
残株或凋落物分解、种子萌发和花粉在风或昆虫作
1262 中国生态农业学报 2010 第 18卷


用下的传播[1]。释放到环境中的糖苷生物碱具有广
泛的化学生态学作用, 而这种作用在菜田生态系统
中的表现尤为突出。Udalova 等[2]研究证实, 糖苷生
物碱如 α-边缘茄碱、α-茄碱和 α-番茄碱对常见菜田
害虫红粉甲虫 (Tribolium castaneum)幼虫和天蛾
(Manduca sexta)幼虫的生长发育具有抑制作用 ;
Dinkins等[3]最近研究发现茄子和马铃薯中的 α-茄碱
和 α-查茄碱具有抵御茄科昆虫侵袭的作用, 对蝗虫
和马铃薯象甲具毒性。它们的这种驱虫活性可能是
由于抑制害虫体内环核苷酸磷酸二酯酶的活性, 与
钙调蛋白结合, 使其不能正常发挥生物学活性, 从
而起到趋避害虫的作用[4−5]。赵骥民[6]研究表明, 茄
属各种糖苷生物碱对大白菜白斑病菌(Cercosporella
brassicae)和大葱紫斑病菌(Alternaria porri)都具有
不同程度的抑制作用 ; 李志文 [7]研究表明 , 茄子根
系糖苷生物碱对黄瓜和甜瓜枯萎菌具有显著抑制活
性, 对瓜类枯萎病具有较高防效; 而最新研究表明[8],
茄子植株释放到环境中的糖苷生物碱对自身及番
茄、辣椒种子的萌发和幼苗生长具有化感抑制活性,
其中对自身表现极显著的自毒作用, 且随着生物碱
提取液浓度的升高, 化感抑制作用显著增强。
茄子(Solanum melomgena L.)是茄科茄属一年生
重要蔬菜栽培作物, 其所含的主要糖苷生物碱成分
为 α-茄碱[9], 作为茄株生长过程中产生的重要次生
代谢物 , α-茄碱在茄子植株各个部位都有分布 [10],
其必然会通过某些途径释放到周围的环境, 从而对
其根际及周围作物生长的环境产生一些正面或负面
的化感效应。为了减轻负面作用, 促进正面效应, 研
究茄株内 α-茄碱究竟以何种途径释放到环境中很关
键, 而国内外关于此方面的研究鲜有报道。因此, 本
文模拟了茄子在根系分泌、残体分解、雨水淋溶以
及种子萌发情况下向环境中释放糖苷生物碱的过程,
通过 HPLC 测定了释放的 α-茄碱含量, 旨在探索茄
子体内糖苷生物碱的释放途径, 为明确 α-茄碱在菜
田物质循环中的地位、建立合理的菜田轮作制度、
克服负面的化感作用提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试茄子品种包括 2 种不同果实颜色类型的 4
个北方地区主栽品种: 糖苷生物碱含量较高的紫色
果实品种“辽茄 7 号”、“超九叶茄”, 糖苷生物碱
含量较低绿色果实“通杂 2 号”、“西安绿茄”[7]。
2007年 2月 1日播种, 3月 15日分苗于装有土壤(园
土︰基质︰腐熟猪粪=3︰1︰1, 基质组成为珍珠
岩︰草炭︰蛭石=3︰2︰1)的瓦盆(Ф20.5 cm)中栽培,
正常管理。
1.2 试验设计和试验方法
1.2.1 色谱条件和标准曲线[10]
采用 Waters Nova-pak C18色谱柱(150 mm×3.9
mm, 4 µm); 流动相为乙腈-0.05 mol·L−1 KH2PO4
(1%磷酸调 pH 至 4.5, 70︰30, V/V); 流速为 0.7
mL·min−1; 检测波长 205 nm; 柱温 25 ℃; 进样量
10 µL。精密称取 α-茄碱标准品 30 mg, 以少量甲醇
溶解后定容至 10 mL 容量瓶中 , 得到浓度为 3
mg·mL−1的 α-茄碱标准溶液。分别取标准溶液 50
µL、100 µL、200 µL、400 µL、600 µL、800 µL、
1 000 µL, 以甲醇定容至 1 mL(相当于浓度分别为
0.15 mg·mL−1、0.3 mg·mL−1、0.6 mg·mL−1、1.2
mg·mL−1、1.8 mg·mL−1、2.4 mg·mL−1、3 mg·mL−1),
在上述色谱条件下进样 10 µL, 以 α-茄碱的浓度为
横坐标, 峰高为纵坐标, 绘制标准曲线。回归方程为:
Y=1.89×105X－5.46×103, r2 =0.999 2 (n=7)。α-茄碱在
0.15~3 mg·mL−1的范围内线性关系良好。
1.2.2 根系分泌物中 α-茄碱含量
分别于 5月 15日、5月 25日、6月 4日、6月
14日、6月 24日、7月 4日采用浸根法收集。将茄
苗从土壤中取出, 先后用清水和蒸馏水充分清洗附
着在根系表面的土壤, 然后将根系放入盛有蒸馏水
并包有黑色塑料薄膜的塑料桶中, 室温下连续通气
培养 6 h, 小心取出根系, 收集塑料桶中溶液作为根
系分泌物溶液 , 之后在塑料桶内重新装入蒸馏水 ,
继续通气收集, 共连续收集 3 次。根系分泌物中 α-
茄碱含量的提取参考李志文等 [11]的方法略作修改:
10 L 根系分泌物溶液→40 ℃减压浓缩至 50
mL→AB-8 大孔树脂吸附 12 h→以 1 L 流速为 5
BV·h−1的水淋洗→以 1 L流速为 2.5 BV·h−1的 70%
乙醇洗脱→收集洗脱液→减压浓缩至干→10 mL 色
谱纯甲醇溶解→过 0.45 μm 滤膜→HPLC 测定(单位
表示为单位质量根系每小时释放 α-茄碱的量)。加标
回收试验显示, 方法回收率为 91.60%, RSD=3.17%
(n=3), α-茄碱含量=测定值/回收率(下同)。
1.2.3 生长中的茄株根际土壤中 α-茄碱含量
分别于 5月 25日、6月 9日、6月 24日, 7月 9
日、7 月 24 日、8 月 8 日取出根系, 收集紧贴根系
表面的土壤, 过 120目筛, 60 ℃烘干备用。α-茄碱含
量的测定: 根际土壤 1 kg→10 L 70%工业甲醇浸泡
→50 ℃超声波振荡 60 min→抽滤→40 ℃减压浓缩
至 50 mL→AB-8大孔树脂吸附 12 h→以 1 L流速为
5 BV·h−1的水淋洗→以 1 L流速为 5 BV·h−1的 95%
乙醇淋洗→以 1 L流速为 2.5 BV·h−1的 70%乙醇洗
脱→收集洗脱液→减压浓缩至干→10 mL 色谱纯甲
第 6期 李志文等: 茄子植株中 α-茄碱释放途径研究 1263


醇溶解→过 0.45 μm滤膜→HPLC 测定(单位表示为
单位质量根系每小时释放 α-茄碱的量)。加标回收试
验显示, 方法回收率为 95.07%, RSD=3.44 (n=3)。
1.2.4 不同时间的植株残茬土壤中 α-茄碱含量
根系残茬土壤中 α-茄碱含量: 对茄成熟后(6 月
25 日), 将植株地上部砍断, 将根系洗净、铲断、称
重后翻入土壤中, 每隔 15 d随机取根际土样, 共取 8
次, 过 120 目筛 60 ℃烘干备用(每次取样完毕不再
继续腐解, 下次取样从没取过样的盆中取, 保证根
际土量)。测定方法同 1.2.3。α-茄碱总量=测定总量
－原土壤中 α-茄碱含量。
茎秆残茬土壤中 α-茄碱含量: 对茄成熟后, 将
植株连根拔出, 土壤过 40 目筛, 去除残根, 将植株
茎秆切成长约 3 cm的茎段, 洗净、称重后翻入土壤
中, 每隔 15 d 随机取土样, 共取 5 次, 过 120 目筛
60 ℃烘干备用。测定方法同 1.2.3。
叶片残茬土壤中 α-茄碱含量: 对茄成熟后, 将
植株连根拔出, 土壤过 40 目筛, 去除残根, 将植株
所有叶片洗净、切成面积约 2 cm2左右的小片、称重
后翻入土壤中, 每隔 15 d随机取土样, 共取 5次, 过
120目筛 60 ℃烘干备用。测定方法同 1.2.3。
1.2.5 不同成熟器官水提液中 α-茄碱含量
为测定雨水淋溶对 α-茄碱释放的影响, 于对茄
成熟后(6月 25日), 取茄株将根系、茎秆、叶片、花
剪成 3 cm长小段后风干, 果实切 2 mm厚小片后风
干、称重, 按照 1︰10 的料液比例置于蒸馏水中浸
泡并震荡, 每次浸泡 3 h, 换水后再浸泡, 共进行 5
次, 合并水提液待测。测定方法同 1.2.2。单位表示
为单位质量的器官水提液中的 α-茄碱质量。
1.2.6 种子萌发过程中向环境中释放 α-茄碱含量
选饱满、均一的“辽茄 7 号”和“西安绿茄”
种子各 50粒, 称初始重量后经 10% H2O2消毒, 浸种
膨胀均匀一致 , 放入铺有两层定性滤纸的培养皿
(Ф=15 cm)中, 添加 10 mL水, 摇匀, 置于温度为 25
℃的培养箱中培养, 每天补充等量水分, 从播种后
第 2 d开始到 16 d结束每隔 1 d取出种子转移到新
培养皿中继续萌发, 并将原培养皿中滤纸撕碎后以
70%甲醇充分溶解提取, 培养皿以 70%甲醇清洗 3
次, 合并甲醇, 旋转蒸发至干, 以 5 mL色谱纯甲醇
溶解残留物, 过 0.45 μm滤膜后上 HPLC测定。同时
记录种子发芽数和计算发芽率(种子发芽均以芽长
≥1 mm为标准)。加标回收试验显示, 方法回收率为
97.00%, RSD=2.66 (n=3)。
1.2.7 数据统计
各项测定均设 3 次重复, 每重复随机取样, 结
果取平均值。测定数据采用 Excel2003 和 DPS7.05
统计软件进行计算和统计分析
2 结果与分析
2.1 不同时期茄子根系分泌物中 α-茄碱含量
由图 1 可知, 茄子根系可以在茄株生长发育的
某些时期向环境中分泌微量 α-茄碱。紫色茄子品种
(以下简称紫茄)从定植初期(5 月 15 日)到现蕾期(5
月 25日), 根系几乎不分泌生物碱, 从茄苗现蕾到四
面斗果实成熟(7月 4日)是根系分泌 α-茄碱的主要时
期, 根系分泌物中 α-茄碱含量呈先升后降趋势, 对
茄成熟期(6 月 24 日)分泌量达到最高, 在该时期收
集的“辽茄 7号”根系分泌物中 α-茄碱含量为 0.116
μg·g−1; 绿色茄子品种(以下简称绿茄)从门茄坐果(6
月 4 日)开始根系分泌 α-茄碱, 其他变化趋势与紫茄
相似; 紫茄“辽茄 7号”和“超九叶茄”通过根系分
泌 α-茄碱总量高于绿茄“通杂 2号”和“西安绿茄”。


图 1 不同生长时期不同品种茄子根系分泌物中
α-茄碱含量
Fig. 1 Content of α-solanine in root exudates of different
varieties of eggplants in different growth periods

2.2 不同时期根际土壤中 α-茄碱含量
由图 2可知, 现蕾期(5月 25日)后茄子植株根际
土壤中开始积累 α-茄碱, 门茄坐果(6月 9日)前土壤
中 α-茄碱含量增加缓慢; 门茄坐果后至对茄成熟(6
月 24 日), 各品种茄子根际土壤中 α-茄碱含量显著
(P≤0.05)增加; 对茄成熟以后, 土壤中 α-茄碱含量
增加减慢; 至拉秧期(8月 8日)测得“辽茄 7号”、“超
九叶茄”、“通杂 2 号”和“西安绿茄”根际土壤中
积累 α-茄碱含量分别为 24.39 μg·g−1、21.65 μg·g−1、
20.05 μg·g−1和 14.19 μg·g−1。可见紫茄“辽茄 7
号”和“超九叶茄”在多数时期根际土壤中 α-茄碱
含量高于绿茄“通杂 2号”和“西安绿茄”。
2.3 腐解不同时间的植物残茬土壤中 α-茄碱含量
由图 3 可知, 开始腐解后的 60 d 内, 各品种茄
子根系残茬向其周围土壤释放的 α-茄碱含量增加缓
慢或没有增加; 腐解 60~90 d, 各品种茄子根系残茬
1264 中国生态农业学报 2010 第 18卷



图 2 不同生长时期不同品种茄子根际土壤中 α-茄碱含量
Fig. 2 Content of α-solanine in rhizospheric soil of different
varieties of eggplants in different growth periods


图 3 腐解不同时间的茄子植株残茬土中 α-茄碱含量
Fig. 3 Content of α-solanine in soils with eggplant plant resi-
dues decomposed for different times

释放 α-茄碱速度加快 , 土壤中 α-茄碱含量显著
(P≤0.05)增加; 90 d后, 土壤中 α-茄碱含量增加再次
变缓; 其中, 紫茄根系残茬土壤中 α-茄碱含量变化
较绿茄显著; 腐解到 90 d 时, “辽茄 7 号”、“超九
叶茄”、“通杂 2 号”和“西安绿茄”根系残茬土壤
中 α-茄碱含量分别为 169.15 μg·g−1、131.3 μg·g−1、
57.55 μg·g−1和 40.77 μg·g−1。由图 3还可看出, 茄
子茎秆残茬腐解向土壤中释放的 α-茄碱含量显著低
于根系; 紫茄/绿茄开始腐解的 30 d/60 d内, 茄子茎
秆几乎不向外释放 α-茄碱; 腐解 60 d后, 各品种茄
子茎秆向土壤中释放 α-茄碱的含量开始增加, 紫茄
增加显著, 绿茄增加缓慢; 腐解 90 d 后, 土壤中 α-
茄碱含量几乎不再增加; 腐解到 90 d 时, “辽茄 7
号”、“超九叶茄”、“通杂 2 号”和“西安绿茄”茎
秆残茬土壤中 α-茄碱含量分别为 94.75 μg·g−1、80.33
μg·g−1、27.52 μg·g−1、11.6 μg·g−1。自茄叶片开
始腐解, 随腐解时间增加, 土壤中 α-茄碱含量迅速
升高, 且紫茄比绿茄变化显著; 紫茄叶腐解 75 d 后
土壤中 α-茄碱含量增长变缓, 而绿茄叶腐解 45 d后
土壤中 α-茄碱含量几乎不再增加; 腐解到 90 d 时,
“辽茄 7 号”、“超九叶茄”、“通杂 2 号”和“西安
绿茄”叶片残茬土壤中 α-茄碱含量分别为 236.66
μg·g−1、211.3 μg·g−1、92.55 μg·g−1、65.74 μg·g−1。
不同品种腐解不同时间的根、茎和叶片残茬土壤中
α-茄碱含量排序相同: “辽茄 7 号”>“超九叶茄”>
“通杂 2号”>“西安绿茄”。
2.4 茄子不同器官水提液中 α-茄碱含量
由图 4 可知, 茄子不同器官水提液中只含有微
量的 α-茄碱或不含 α-茄碱。茄子叶片水提液中 α-茄
碱含量相对较高, “辽茄 7 号”、“超九叶茄”、“通
杂 2号”和“西安绿茄”含量分别为 0.24 μg·g−1、
0.31 μg·g−1、0.10 μg·g−1、0.09 μg·g−1; 其次为茎
秆水提液, 但绿茄茎秆水提液中不含 α-茄碱; 果实
水提液中也仅仅含有少量 α-茄碱; 根系和花的水提
液中几乎不含 α-茄碱。说明茄子几乎不能以雨水淋
溶这种方式向环境中释放 α-茄碱。


图 4 茄子不同器官水提液中 α-茄碱含量
Fig. 4 Content of α-solanine in water extracts of different
eggplant organs

2.5 茄子种子萌发释放 α-茄碱含量与种子发芽的
关系
由图 5 可知, 随着播种时间的增加, 茄子种子
释放的 α-茄碱含量总体上呈先升高后降低的趋势。
“辽茄 7 号”播种后 4 d 内种子释放 α-茄碱含量显
著升高, 第 5 d 略有下降, 到第 7 d α-茄碱释放量迅
速上升至最高。随后, α-茄碱释放量极显著降低, 到
播种后 12 d 几乎不再释放 α-茄碱。“西安绿茄”从
播种开始种子缓慢向外释放 α-茄碱 , 到播种后第
5~6 d, α-茄碱释放量达到最高 , 随后释放量降低 ,
到第 10 d左右释放量几乎为 0。
第 6期 李志文等: 茄子植株中 α-茄碱释放途径研究 1265



图 5 播种后不同时间不同品种茄子种子萌发释放 α-茄碱含量和种子发芽数
Fig. 5 Content of α-solanine released from germinating seeds and germinating seeds number of different eggplant
varieties after different time of sowing

由图 5 可知, 茄子播种 6~7 d 内没有种子萌发,
此时 α-茄碱释放量正处于显著上升阶段; 第 8 d 后
开始发芽, 此时 α-茄碱释放量已开始呈现显著下降
趋势; 到播种后 10~11 d, 种子发芽数达最多, 此时
α-茄碱释放量降为 0。说明茄子种子不但向环境中
释放 α-茄碱, 且释放的 α-茄碱含量与种子发芽密切
相关。
3 讨论与结论
3.1 化感物质通过根部分泌
一些植物根部能分泌化感物质。小麦幼苗在无
菌条件下分泌的核苷酸量占整个根干重的 0.5%~1%,
占根尖干重的 2%~4%; 蚕豆根部在 5 h内分泌的腺
嘌呤、胞苷和尿核苷的量也达到根干重的 0.1%[12]。
研究证明[13], 谷类作物的化感物质主要通过根分泌
的途径进入土壤, 用 XAD-4树脂可以采集黑麦不同
品种通过根分泌的羟基肟酸。何海斌等[14]发现水稻
“PI312777”根系分泌物中存在化感物质, 以非(弱)
极性物质为主。根系分泌的酚酸类物质是重要的化
感物质, 如对羟基苯甲酸、阿魏酸、丁香酸、肉桂
酸、苯甲酸等, 能够抑制一些植物根系的萌发、生
长[15−16]。耿广东等[17]利用生物测定的方法研究得出,
辣椒根系分泌物包含多种化感物质, 其中邻苯二甲
酸二丁酯的含量最高。而也有一些研究表明, 自然
状态下植物根系分泌的化感物质极少, 不足以发挥
化感效应[18]。比如地肤释放化感物质可能有多种途
径(如地上部淋溶、根系分泌等), 但根系只释放少量
的化感物质[19]。化感物质在土壤中的累积与其在土
壤中的吸附和解吸附、滞留和降解等环境行为也有
密切关系[20]。本文研究结果表明, 作为一种化感物
质, 茄子中仅有极微量的 α-茄碱以根系分泌的途径
进入环境, 这可能与外界因素的影响有关。
3.2 化感物质通过残根分泌
植物根部除了能直接分泌化感物质外, 另一个
释放化感物质的途径是植物残株在土壤中分解。植
物残株降解必然产生大量的有机小分子, 而土壤中
也存在许多经微生物或其他途径产生的小分子, 这
众多的小分子在一定的土壤理化条件下完全有可能
进行作用而生成新的有机分子, 这些所生成的有机
分子一些是具有生物活性的, 一些是没有活性的。
植物中化感物质在土壤微生物的作用下, 逐步向环
境释放, 不少酚酸分子进入土壤可以在土壤的作用
下聚合而失去活性, 形成非活性的化感物质。梁春
启等[21]证实玉米秸秆腐解液中存在多种对小麦土传
病原菌具有不同化感作用的酚酸类物质。甄文超等
[22]在草莓根系腐解物醇提液和水提液中分别检测到
6种和 5种酚酸, 其中邻苯二甲酸含量较高。马永清
等[23]研究发现水稻、小麦、玉米、向日葵、豆类的
残株都能产生大量的化感物质影响自身或其他作物
或杂草的生长发育。本试验结果显示, 茄子中 α-茄
碱向环境释放的主要途径之一是残体分解, 植株不
同部位残茬腐解后释放出的 α-茄碱量不同, 大小顺
序为: 叶>根>茎, 随着残株分解时间的延长, 根际
土壤中 α-茄碱含量显著增高。
3.3 种子萌发传播化感物质研究
20世纪 50年代以后, 研究者开始关注种子萌发
产生的化学物质对土壤化学平衡的影响, 但直到 80
年代种子化感作用才被引起注意。种子含有的次生
物质必须释放到环境中, 并影响临近植物的萌发、
生长, 才能表达化感作用。60 年代就发现许多杂草
的种子水淋溶液能显著地抑制许多作物的萌发, 如
杂草 Abutilon theophrastii 种子的水淋溶液含有大
量的氨基酸 , 对苜蓿种子的萌发有极高的抑制活
性[24−25]。最近 Laterra[26]研究南美 Pampa 的 Lotus
tenuis对 Carduus acenthoides化感作用时发现: 无论
是在室内还是在田间, L. tenuis种子释放的化感物质
都对C. acenthoidesd的萌发和生长产生显著的影响。
近年来也有一些研究证明种子浸提液对其他植物存
1266 中国生态农业学报 2010 第 18卷


在化感效应[27−29]。本试验结果发现, 茄子种子不但
向环境中释放 α-茄碱, 且释放的生物碱含量与种子
发芽密切相关, 该生物碱可抑制茄子种子萌发。
本研究表明, 茄子可通过根系分泌、残体分解
和种子萌发途径向环境中释放α-茄碱, 其中残体分
解和种子萌发是主要途径, 根系只能主动分泌极少
量的 α-茄碱。植株不同部位残茬腐解后释放出的 α-
茄碱量不同, 大小顺序为叶>根>茎, 随着残株分解
时间的延长, 根际土壤中 α-茄碱含量显著增高。茄
子种子萌发过程释放的α-茄碱含量与种子萌发密
切相关, 该生物碱可抑制茄子种子萌发。
参考文献
[1] Inderjit. Plant phenolics in allelopathy[J]. The Botanical Re-
view, 1996, 62(2): 186−202
[2] Udalova Z V, Zinoveva S V, Vasieva I S, et al. Correlation
between the structure of plant steroids and their effects on
phytoparasitic nematodes[J]. Applied Biochemistry and Mi-
crobiology, 2004, 40: 93−97
[3] Dinkins C L, Peterson R K, Gibson J E, et al. Glycoalkaloid
responses of potato to Colorado potato beetle defoliation[J].
Food and Chemical Toxicology, 2008, 46(8): 2832−2836
[4] Morrissey J P, Osbourn A E. Fungal resistance to plant antibi-
otics as a mechanism of pathogenesis[J]. Microbiology and
Molecular Biology Reviews, 1999, 63: 708−724
[5] 段江燕, 冯军军, 武志洋, 等. 番茄碱对环核苷酸磷酸二酯
酶活性的影响[J]. 植物保护学报, 2005, 32(3): 335−336
[6] 赵骥民 . 茄科植物糖苷生物碱 Chaconine, Solanine 和
Tomatine 抗真菌的防御作用及生态意义[D]. 哈尔滨: 东北
师范大学, 2006
[7] 李志文. 茄子体内糖苷生物碱的含量分布特征及其化学生
态学功能的研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2009
[8] 周宝利, 李志文, 丁昱文, 等. 茄子(Solanum melomgena L.)
根系糖苷生物碱对 5 种蔬菜作物的化感效应及相关分析
[J]. 生态环境学报, 2009, 18(1): 310−316
[9] Li Z W, Zhou B L, Ding Y W, et al. Extraction and determi-
nation of α-solanine in eggplant fruits[J]. The Journal of Ap-
plied Horticulture, 2009, 11(1): 59−63
[10] 周宝利, 李志文, 丁昱文, 等. 茄子体内 α-茄碱的含量检测
及分布特点研究[J]. 植物研究, 2009, 29(3): 380−384
[11] 李志文, 周宝利, 刘翔, 等. 茄子果实中 α-茄碱的高效液相
色谱法检测[J]. 沈阳农业大学学报, 2008, 39(4): 479−482
[12] Rice. Allelopathy[M]. 2nd Ed. New York: Academic Press,
1984
[13] Niemeyer H M, Perez F J. Potential of hydroxamic acids in
the control of cereal pests, diseases, and weed[J]. Acs Sym-
posium Series, 1995, 582: 260−270
[14] 何海斌, 王海斌, 陈祥旭, 等. 化感水稻苗期不同器官水浸
提液及根系分泌物对稗草的化感作用[J]. 中国生态农业学
报, 2007, 15(2): 14−17
[15] 柴强 , 冯福学 . 玉米根系分泌物的分离鉴定及典型分泌物
的化感效应[J]. 甘肃农业大学学报, 2007, 42(5): 43−48
[16] 胡元森, 李翠香, 杜国营, 等. 黄瓜根分泌物中化感物质的
鉴定及其化感效应[J]. 生态环境, 2007, 16(3): 954−957
[17] 耿广东 , 张素勤 , 程智慧 . 辣椒根系分泌物的化感作用及
其化感物质分析[J]. 园艺学报, 2009, 36(6): 873−878
[18] Birkett M A, Chamberlain K, Hooper A M, et al. Does allelo-
pathy offer real promise for practical weed management and
for explaining rhizosphere interactions involving higher
plants?[J]. Plant and Soil, 2001, 232: 31−39
[19] 赵利, 牛俊义, 李长江, 等. 地肤水浸提液对胡麻化感效应
的研究[J]. 草业学报, 2010, 19(2): 190−195
[20] 王延平 , 王华田 . 植物根分泌的化感物质及其在土壤中的
环境行为[J]. 土壤通报, 2010, 41(2): 501−507
[21] 梁春启, 甄文超, 张承胤, 等. 玉米秸秆腐解液中酚酸的检
测及对小麦土传病原菌的化感作用 [J]. 中国农学通报 ,
2009, 25(2): 210−213
[22] 甄文超, 王晓燕, 孔俊英, 等. 草莓根系分泌物和腐解物中
的酚酸类物质及其化感作用[J]. 河北农业大学学报, 2004,
27(4): 74−78
[23] 马永清, 毛仁钊, 刘孟雨, 等. 小麦秸秆的生化他感效应[J].
生态学杂志, 1993, 12(5): 36−38
[24] Pandey D K, Kauraw L P, Bhan V M. Inhibition effect of
parthenium (Parthenium hysterophorus L.) residue on growth
of water hyacinth. .Ⅰ Effect of leaf residue[J]. Journal of
Chemical Ecology, 1993, 19(11): 2651−2662
[25] Kathiresan R M. Allelopathic potential of native plant against
water hyacinth[J]. Crop Protection, 2000, 19: 705−708
[26] Laterra P B. Seed-to-seed allelopathyic effects between two
invaders of burned Pampa grasslands[J]. Weed Research,
1999, 39: 297−308
[27] 邵庆勤 , 李孟良 , 杨安中 . 几种化感物质对大巢菜种子萌
发及幼苗生长的影响 [J]. 中国农学通报 , 2006, 22(7):
294−297
[28] 李彩琴 , 陈垣 , 郭凤霞 . 宽叶羌活种子浸提液对白菜种子
萌发及幼苗生长的抑制活性[J]. 甘肃农业大学学报, 2008,
43(5): 84−86
[29] 李华英 , 张勇哲 , 罗广军 . 桃叶卫矛假种皮浸提液对种子
发芽的影响[J]. 延边大学农学学报, 2008, 30(1): 58−62