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两种一枝黄花属植物化感作用的初步研究



全 文 :武 夷 科 学
WU Y ISC E NICE J OUR N A L
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2《 X巧月
卷2 I2年_ 第
2砚 X)6
文章编号 : l ) ( X4 127 6 一 (2侧拓 ) 0 1刁 76 1拐
两种一枝黄花属植物化感作用的初步研究
陈 颖 , , 沈荔花 , , 蔡贤莉 , , 庄 蓉 黄 振 , , 赵士熙 , , 郭琼霞 ”
( 1
. 福建农林大学 ,福建 福州 35 0 0 0 2 ; 2 . 福建出入境检验检疫局 ,福建 福州 35 0() 0 1 )
摘要 : 本研究测定了加拿大一枝黄花和本地一枝黄花新鲜茎叶的水浸液对本地植物的化感作用 ,分析了两
种一枝黄花不同浓度浸提液对绿豆 、 花菜 、萝 卜、莫芭 、 小麦幼根生长的影响。 试验结果表明 :在相同水浸液浓
度下 ,加拿大一枝黄花对本地植物的化感抑制作用均强于本地一枝黄花 ,且随着水浸液浓度的升高 ,加拿大一
枝黄花对受体植物的抑制作用明显增强 。
关键词 : 加拿大一枝黄 ; 本地一枝黄花 ; 水浸液 ; 化感作用
中图分类号 : 5Q 9 文献标识码 : A
植物的化感作用 ( lA le 叩 a th y )是指植物通过淋溶 、挥发 、残体分解和根系分泌向体外环境
释放化学物质 ,对其临近植物 (包括微生物 )或自身产生直接或间接的有害或有利的作用川 。
植物化感作用研究已成为当今化学生态学最活跃的领域之一 ;在外来杂草人侵机理的研究中 ,
化感作用备受关注 z[] 。
加拿大一枝黄花 ( S o lid a邵 e a n a de o is L . )属菊科 ( A s te r a e e a e )一枝黄花属 ( So l id a g o ) 的多
年生草本植物 〔’ 」 ,在其人侵区域往往成为绝对优势种群 , 这种强劲的竞争能力是否与该植物
对周围植物产生化感作用有关 , 目前已有的报道较少 。 本文通过研究加拿大一枝黄花和本地
一枝黄花 ( so lhaz go de cu er 。 助 ur . )水浸液对几种常见作物幼根生长的影响 , 并进行比较分
析 ,为进一步研究加拿大一枝黄花的人侵机制和控制利用提供依据 。
1 材料与方法
1
.
1 材料
加拿大一枝黄花采自福建省武夷山郊区 ,本地一枝黄花采自福建省福安市 ,均由福建出人
境检验检疫局郭琼霞研究员鉴定复核 。 两种一枝黄花均移栽于福建农林大学隔离网室内 。 供
试作物种子绿豆 ( hP as e o lus ar d i a rus L . ) 、 花菜 ( B asr s ie a o le ar e e a v a r . bo ryrt 。 ) 、 萝 卜(尺叩h a n 。
sa ivt o L二 ) 、葛首 (玩 ct uce in d ica ) 、小麦 ( irT ict “ m ae st 动“ m ) (均由福建出人境检验检疫局植物
检疫实验室提供 ) 。
1
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2 方法
1
.
2
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1 浸提液的制备 取生长健壮的加拿大一枝黄花和本地一枝黄花的新鲜茎叶 ,先用清水
收稿日期 : 2(X巧 一 10 一 21
荟金项目 : 福建省科技厅重点资助项 目 Zo 5 No l
作者简介 : 陈 颖 ( 19 79 一 ) , 男 , 硕士 . 研 究方向:植 物检疫
* 通讯作者 : 郭凉彼 ( 195 4 一 ) , 女 , 研究员 ,研 究方 向 :植物检疫 .
DOI : 10. 15914 /j . cnki . wykx . 2006. 00. 033
第 2 卷 陈 颖等 :两种一枝黄花属植物化感作用的初步研究 17 7
冲洗后晾干 、剪成约为 8 m m x sm m 的碎片 , 称其重量后各放人锥形瓶 , 按 1 9 鲜重材料 4 ml
的清水的比例置于 4 ℃的冰箱内浸泡 48 h 后用三层干净的纱布过滤得到浸提原液 (浓度为 0 .
25 留m l ) , 将浸提原液分别用蒸馏水稀释成 0 . 0 2 5 酬 m L 、 0 , 0 5 梦m L 、 0 . 0 7 5 g/ m L 、 0 . 1 岁m L 、 0 .
巧 留 m L 待用 。
1
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2
.
2 生物活性测定 采用培养皿滤纸法 t` 〕 ,在铺有滤纸的培养皿上播人 20 粒经预萌发的
供试种子 ,分别加人 s ml 上述 5 种不同浓度的浸提液 ,以蒸馏水作对照 ( C )K ,重复 4 次 ,所有
培养皿均放置于智能人工气候箱内进行培养 ,光照强度为 100 0 fu x , 光照周期 12 :L 12 D ,昼
夜温度为 25 ℃ l/ 8℃ ,相对湿度为 75 % R . H . ,测量并记录种子幼根的生长长度 。
1
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3 统计分析
数据采用 D PS 数据处理系统 比 D 法进行统计分析和差异显著性测定 。
2 结果与分析
2
.
1 加拿大一枝黄花水浸提液对作物根长的影响
通过采用不同浓度的加拿大一枝黄花水浸提液研究对小麦 、萝 卜、葛芭 、花菜幼根 的生长
影响结果表明 : 加拿大一枝黄花水浸提液对小麦 、萝 卜、葛芭 、花菜等 4 种作物幼根的生长具有
明显的抑制作用 ,且都随着浸提液浓度的升高 , 抑制作用增强 ;加拿大一枝黄花浸提液对小麦
幼根的生长抑制作用最强 ,其根在其浸提液浓度为 0 . 15 『 m L 时几乎不能生长 ,根长仅为对照
的 2 4 . 85 % ,且严重畸形 ;浸提液对萝 卜、葛首 、花菜幼根的抑制作用也相当显著 。 而加拿大一
枝黄花水浸提液浓度为 0 . 025 酬 m L 时 , 对绿豆根的生长并没有表现抑制作用 , 反而在一定程
度上促进了其根的生长 , 根长为对照的 1 . 03 倍 , 而随着浸提液浓度升高 , 抑制作用也随之加
强 ,根的伸长也明显短于对照 , 当浓度达到 0 . 巧 留 m L 时 ,绿豆根长度仅为对照 的 61 . 79 % ( 详
见表 l ) 。
表 1 加拿大一枝黄花鲜叶浸提液对作物根长的影响 (单位 : m m )
浓 度供试作物—C K 0 . 02 5『m L 0 . 0 5『m L2 4 . l l e C5 0 . 30 b BC2 8 . 8 1 b B5 8 . 34卜e B C3 6 . 4 5 e C 0 . 0 7 5『m L窝芭绿豆花菜萝 卜小麦 2 6 . 3 5 aA5 2 . 5 8 a A B3 2 . 19 a A8 0 . 8 9 aA7 6 . 4 5 aA 2 5 . 6 0 b B5 3 . o aA3 2 . 0 3 aA6 5 5 2 b B5 0 . 8 7 b B 19 . 6() dD4 9 . 16 b C2 5 . 5 5 e C5 3 . 0 2 e d C D2 9 . 3 3 d D 0 . 1酬m L巧 . 8 0 e E4 . 8 8 e D2 2 . 8 6 d D4 5 . 0 8 d D2 4 . 5 0 e D 0 . 1 5岁 m l9 . 3 9作3 2 . 4 9 01E15 . I g e E2 6 . 8 9 e E19 . 0 几二 表中数据为 4 次重复的平均值 ,同列数字后面的小字母 a 、 b 、 。 、 d 、 e 、 f 均表示差异达显著水平 p < 0 . 05 ;大写字母 A 、 B 、C 、 D 、 E 均表示差异达显著水平 P < 0 . 01 。从表 1 也可以看出 :加拿大一枝黄花水浸提液对禾本科植物小麦的幼根生长抑制作用表现得最强 ,其次为十字花科植物的萝 卜>葛首 >花菜 ,而对豆科植物的抑制作用不明显 ; 不同浓度的浸提液对同一种试验植物的抑制作用存在很大差别 ;同一浓度水浸提液对不 同作物幼根的影响差异也显著 。2 . 2 本地一枝黄花水浸提液对作物根长的影响通过采用不同浓度的本地一枝黄花水浸提液研究对小麦 、 萝 卜、葛苗 、 花菜幼根的生长影响结果表明 : 本地一枝黄花水浸提液对葛首幼根的生长均表现为促进作用 , 当处理液浓度为0 . 02 5 酬m L 时 , 促进作用最为明显 ,其根长为对照的 1 . or 倍 ,此后随着处理液浓度的升高 ,促
·
178
· 武 夷 科 学 第2 卷
进作用逐渐变弱 。 而本地一枝黄花水浸提液对其它 4种作物幼根 的生长呈现低促高抑的趋
势 ,其中萝 卜和绿豆受浸提液作用的趋势一样 ,除在低浓度 0 . 0 25 岁 m L 下表现为促进作用外 ,
其余各处理浓度均呈现不同程度的抑制作用 ,其中浸提液对萝 卜的抑制作用最强 ;浸提液对小
麦和化菜幼根的作用趋势相同 ,处理液浓度为 0 . 05 『m L 时促进作用均达到最大 ,此后根长均
随着浸提液浓度的增加而下降 。
表 2 本地一枝黄花鲜叶浸提液作物根长的影响 ( m m )
浓 度供试作物—C K 0 . 0 2 5 『 m L 0 . 05 『 m L 0 . 0 7 5 留 m l 0 . 1 岁m L 0 . 15 岁m L荡芭 26 . 3 5 b B 2 9 . X() a A 27 . 3 2 b A B 27 . 12 b A B 26 、 8 9 b B 2 6 . 7 3 b B绿豆 52 5 8 ab A 5 4 . 18 a A S l . 0 7 ab A 50 . 0 2 b A B 4 5 . 3 2 e B 3 9 4 5 d C花菜 32 . 19 a A 3 2 . 5 9 a A 33 . 06 aA 3 2 . 7 7 aA 2 7 . 8 9 b B 2 5 . 29 b B萝 卜 80 . 8 9 a A 8 2 . 5 5 a A 6 7 . 4 1b B 55 . 8 2 e C 50 . 3 6 d C 4 2 l e D小麦 7 6 . 4 5 b e A B 7 7 . 8 7 a b A B 8 5 5 7 aA 7 6 . 3 4 b e A B 6 7 . 9 2 e B C 5 9 2 5 d C。 表中数据为 4 次重复的平均值 ,同列数字后面 的小字母 。 、 b 、 。 、 d 、 e 表示差异达显著水平 P < 0 . 05 ;大写字母 A 、B 、 C 、 D 表示差异达显著水平 P < 0 . 01 。通过采用本地一枝黄花水浸提液对小麦 、萝 卜、葛芭等 5 种作物根长生长的抑制试验结果表明 : 本地一枝黄花的不同浓度水浸提液对作物根的生长既有抑制作用也有促进作用 ; 同一种试验作物在不同浓度浸提液的影响下也存在较大的差异 ;不同作物幼根受同一浓度水浸提液的影响 , 差异也较显著 。2 , 3 两种一枝黄花水浸提液对作物根长的影响的比较2 . 3 . 1 对葛首根长 的影响 从实验情况看 , 当本地一枝黄花水浸提液浓度为 0 , 025 酬m L 时 ,对葛芭根长的影响表现出低促进的作用 , 随着其水浸提液浓度的增加 ,并没有表现 出对葛首根长的抑制作用 ;而加拿大一枝黄花对葛苞根长的抑制作用 比较明显 .且随着水浸提液浓度的增加 , 抑制作用表现得更为明显 , 当浓度为 0 . 巧 岁 m L 时 , 葛芭平均根长只有 9 . 39 m m , 仅为对照的 35 . 6 % ,而葛芭在本地一枝黄花水浸提液相同处理浓度下的平均根长为 26 . 73 m m ,是加拿大一枝黄花水浸提液相同浓度下平均根长的 2 . 85 倍 , 可知加拿大一枝黄花对葛芭根的抑制作用明显的强于本地一枝黄花 (详见图 l ) 。
对照 0 . 0 2 5 0 . 0 5 0 . 0 7 5 0 . 1 0 . 1 5
浓度 C o n e e n t r a t i o n / ( g / m L )
图 l 不同一枝黄花水漫提液对葛首根长的影响
2
.
3
.
2 对绿豆根长的影响 从实验情况看 ,当两种一枝黄花水浸提液浓度为 0 . 0 25 岁m L 时 ,
对绿豆根长的影响均表现出低促进的作用 ,随着水浸提液浓度的增加 ,加拿大一枝黄花对绿豆
根 的抑制作用表现的比较明显 ,而本地一枝黄花对绿豆根的抑制影响较弱 ,其抑制作用均弱于
第 22卷 陈 颖等 :两种一枝黄花属植物化感作用的初步研究 17 9
同浓度下的加拿大一枝黄花 , 且随着水浸提液浓度的增加 ,两者抑制作用的差异变得越明显
(详见图 2 ) 。
对照 0 . 0 2 5 0 . 0 5 0 . 0 7 5 0 . 1 0 . 1 5
浓度Co n 。 e n t r a t i o n / ( g / : L )
图 2 不同一枝黄花水漫提液对绿豆根长的影响
2
.
3
.
3 对花菜根长的影响 从实验情况看 ,两种一枝黄花水浸提液浓度为 0 . 025 岁 m L 时 , 对
花菜根长的影响均表现出低促进的作用 ;在水浸提液浓度为 0 . 05 岁 m L 时 ,本地一枝黄花水浸
提液对花菜根仍表现为促进作用 ,而此浓度下加拿大一枝黄花对花菜根已表现 出抑制的作用 ,
且随着水浸提液浓度的增加 ,抑制作用变强 ,在浓度为 0 . 巧 『 m L 的加拿大一枝黄花水浸提液
处理下 ,此时花菜的根长只有 15 . 19 m m ,不到对照的 12/ ;本地一枝黄花水浸提液处理下的花
菜根长为 25 . 2 9 m m ,是加拿大一枝黄花水浸提液处理下的 1 . 7 倍 , 可见加拿大一枝黄花对花
菜根的抑制作用明显强于本地一枝黄花 。 (详见图 3 ) 。
2
.
3
.
4 对萝 卜根长 的影响 从实验情况看 ,在水浸提液浓度为 0 . 05 酬 m L 时 ,本地一枝黄花
对萝 卜有低促进作用 ,而此时加拿大一枝黄花对萝 卜已表现出较强的抑制作用 ,其根长只有对
照的 4 / 5 左右 ,此后随着水浸提液浓度的增加 , 两种一枝黄花对花菜根的抑制作用加强 ,但加
拿大一枝黄花对萝 卜的抑制作用均强于本地一枝黄花对萝 ·卜的抑制作用 ,在高浓度时尤为明
显 (详见图 4 ) 。
2
.
3
,
5 对小麦根长 的影响 从实验情况看 ,本地一枝黄花水浸提液浓度为 0 . 025 酬 m L 一 0 .
07 5 酬 m 时 ,对小麦根长的影响均表现为低促进的作用 ;而加拿大一枝黄花水浸提液在浓度为
0
.
02 5 酬m L 时 , 对小麦根长的影响就表现出明显的抑制作用 ,且随着处理浓度的增加 , 加拿大
一枝黄花对小麦根长的抑制作用加强 ,在处理浓度为 0 . 巧 岁m L 时 , 根长只有 19 m m ,不到对
照根长的 14/ ,不到本地一枝黄花水浸提液相同处理下的小麦根长的 1乃 (详见图 5 ) 。
从以上分析可知 ,加拿大一枝黄花水浸提液对几种供试作物幼根的影响趋势均不同于本
地一枝黄花 ,加拿大一枝黄花水浸提液对小麦 、 萝 卜、葛芭 、 花菜 、绿豆幼根的生长均随浸提液
浓度的升高抑制作用增强 ,而几种供试作物幼根 (萝 卜除外 )在本地一枝黄花水浸提液的处理
下先随着水浸提液浓度的升高根长变长并达到最高值而后才逐渐变短 。 在相同浓度下 ,加拿
大一枝黄花水浸提液和本地一枝黄花水浸提液对几种供试作物幼根的作用效果也不一样 ,加
拿大一枝黄花水浸提液对供试作物幼根抑制作用均明显强于本地一枝黄花 , 在高浓度下抑制
效果更为显著 ,差异也更大 ;加拿大一枝黄花水浸提液对供试作物幼根抑制作用的强弱顺序为
小麦>萝 卜)葛芭 )花菜 )绿豆 ,本地一枝黄花水浸提液对供试作物幼根抑制作用的强弱顺序为
萝 卜>绿豆 >小麦>花菜>葛芭 。
18 0 武 夷 科 学 第 22 卷
浓度C o n e e n t r a t i o n / ( g 腼 L
图 3 不同一枝黄花水漫提液对花菜根长的影响
浓度 C o n e e n t r a t i o n / ( g /二 L
图 4 不 同一枝黄花水浸提液对萝卜根长的影响
图 5 不 同一枝黄花水浸提液对小麦根长的影响
第 2 2卷 陈 颖等 : 两种一枝黄花属植物化感作用的初步研究 18 1
3讨论
植物根系是活跃的吸收器官和合成器官 ,根的生长情况直接影响地上部的营养生长及其
产量水平 。 通过研究加拿大一枝黄花和本地一枝黄花水浸提液对 5 种作物幼根生长的影响 ,
结果表明加拿大一枝黄花对本地植物物种具有强烈的化感作用 ,严重抑制了本地植物物种的
生长 ,这就有利于加拿大一枝黄花对资源的占领 , 从而更有利于 自身的生长 ;而本地一枝黄花
对本地植物物种的化感作用相对较弱 , 反而在一定程度上促进其生长 ,这可能是外来杂草加拿
大一枝黄花能成功人侵并泛滥成灾的主要原因之一 。
自然界的植物中含有丰富的菇类物质 ,植物释放出的菇类化合物会对其它植物产生化感
作用已被证实 〔’ 川 。 已知加拿大一枝黄花的精油中含有丰富的单菇类 、倍半菇烯类 、单菇含氧
化物 、倍半菇含氧化物等成分 t ’ 〕 , 因此根据本实验中加拿大一枝黄花的水浸提液对作物幼根
生长抑制的现象推测 ,发挥化感作用的物质极有可能是菇类化合物〔吕卜而本地一枝黄花水浸
提液对作物幼根有促进作用 ,具体是浸提液中的哪几种物质的作用尚需进行进一步的研究 。
要确切地了解加拿大一枝黄花及本地一枝黄花化感作用的机理 ,还有待于进一步深人研究 。
参 考 文 献
f l」周 凯 ,郭维明 ,徐迎春 . 菊科植物化感作用研究进展【jJ . 生态学报 . 20 04 , 24 ( 8 ) : 1780 一 17 88 .
〔2〕 H i e r o J L , Cal a w a y R M . 月 le lo P a t hy a n d e x o t ie p la n t in v as io n [ J〕. l a n t 5 0 11 , 20 3 , 25 6 ( l ) : 29 一 39 .
【3 ] 李扬汉 ,中国杂草志 〔M 〕 . 北京 : 中国农业出版社 . 1998 .
【4 〕曾任森 ,化感作用研究中的生物测定方法综述【J〕. 应用生态学报 , 19 9 , 10 ( 1 ) : 123 一 126 .
[ 5 〕 B r a d o w J M , C o n n i e k W J . v o l a t il e s e e d g emr in a t io n i n hab i t o sr fr o m p lan t er s id u e s [ J」. J C h e m E e o l , 19 90 , 16 :
6 45 一 6 66
.
【6 ] A s p l u n d R 0 . M o n o t e甲 e n e s : R e la t io n s h ip b e tw e e n s tur e t u er an d in h ib i t i o n o f e mr in a t io n [ J 〕. p h toc ll e m is t刁 ,
1 968
,
7
:
19 95 一 199 7
.
〔7」夏文孝 ,何 伟 , 文光裕 . 加拿大一枝黄花的精油成分〔J] . 植物学通报 . 19 9 , 16 ( 2 ) : 17 8 一 巧 .
【s] 谷文祥 ,段舜山 ,骆世明 . 菇类化合物的生态特性及其对植物的化感作用【J」. 华南农业大学学报 , 1998 ,
19 ( 4 )
:
108 一 1 12
.
P R I M A R Y S T U D Y O N A L L E L O P A T H Y E F F E C T
T O TW O S P E C IE S O F S口乙儿从 G口
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,
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( 1
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A b s t r a e t
:
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,
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.
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.
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