全 文 ：药用植物三叶青的化感自毒作用
周 武，汪小玉，李淑红
（丽水学院医学与健康学院，浙江丽水323000）
摘要：运用组织培养技术，将三叶青的组培苗和驯化苗分别用于检测三叶青营养器官叶、茎和块
根水提液的化感自毒作用。实验结果表明：三叶青各营养器官水提液均对受体植株的株高、根长和株
鲜重产生不同程度的抑制作用。该抑制作用随水提液的浓度增加而增强且具有器官差异性。这些结
果提示:三叶青存在化感自毒作用。
关键词：化感自毒作用；组织培养；三叶青
doi：10.3969/j.issn.2095-3801.2015.05.005
中图分类号：S567 文献标志码：A 文章编号：2095-3801（2015）05-0026-05
TheAllelopathicAutotoxicityofMedicinalPlant
Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg
ZHOUWu，WANGXiaoyu，LIShuhong
（CollegeofMedicine&Health,LishuiUniversity,Lishui323000,Zhejiang）
Abstract：The tissue culture plants and acclimation plants were applied separately on the test for allelopathic
autotoxicity of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg’s extracts from leafs, stems and roots by tissue culture
technology. The results showed: all extracts separately down-regulated the value of height, length of root and
weight of whole plant; moreover, the inhibition was dose-dependent in different organ. These preliminary data
indicated that allelopathic autotoxicity exists in Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg.
Keywords：allelopathicautotoxicity；tissueculture；Tetrastigma hemsleyanum Diel et Gilg
收稿日期：2015-03-11；修回日期：2015-04-27
作者简介：周武，男，湖南浏阳人，讲师，博士。
植物化感作用的概念是由德国科学家 H.
Molish在1937年首先提出的。Molish将化感作用
定义为：所有类型植物（含微生物）之间生物化学物
质的相互作用。这种相互作用可能是有利的也可能
是不利的。同种植物之间则多表现为相互的抑制作
用, 这种现象称为化感自毒作用（Allelopathic
autotoxicity）[1-5]。
三叶青（Tetrastigma hemsleyanum Dielset Gilg）
为多年生药用植物,以块根或全草入药，具有清热
解毒、祛风化痰、活血止痛的功能[6]。现代药理研究
证明，三叶青具有抗肿瘤功效，它能有效地减慢癌
细胞生长速度，特别是对肺癌细胞有抑制生长[7]或
丽 水 学 院 学 报
JOURNALOFLISHUIUNIVERSITY
第37卷第5期
Vo1.37 No.5
2015年9月
Sept.2015
“促凋亡作用”[8]。三叶青对人体肝癌细胞HepG2活
性具有较强抑制作用，对小鼠HepG2细胞的端粒
酶基因表达有抑制作用，并有增强小鼠细胞免疫和
体液免疫功能的作用[9]。三叶青水提物及其含药血
清对人宫颈癌细胞Hela229和人恶性黑色素瘤细
胞A375细胞具有体外抑制作用; 三叶青水提物能
在体内抑制小鼠S180肉瘤的生长[10]。
近年来，三叶青的种植获得成功，但是由于三
叶青的生长特性，在栽培方面仍然面临许多问题，
主要表现为:随着栽培年限的增加，出现病虫害加
重、土壤次生盐渍化及酸化、块根的生长速度减慢
甚至枯死等现象。国内外研究表明，中药材比如黄
连、丹参、地黄[11-12]等在栽培过程中都会出现不同程
度的化感自毒作用，从而影响中药材的产量和品
质。有关三叶青化感自毒作用研究还未见报道，本
研究利用组织培养技术研究三叶青块根的化感自
毒作用，为进一步缓解化感自毒作用，提高三叶青
产量和品质提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 三叶青各器官水提液的制备
采集浙江省遂昌县三仁乡三叶青种植基地3
年生三叶青的新鲜叶、茎和块根，分别称重后，取
10g样品用压榨器压碎，提取新鲜汁液，以100mL
无菌水稀释，稀释后汁液为试验用母液，浓度记为
0.1 g/mL，置于冰箱 4℃待用。取试验用母液 10
mL，分别稀释至浓度为0.05g/mL，0.01g/mL的水
提液。
1.2 三叶青各器官水提液对三叶青组培苗的处理
依次将三叶青叶、茎和块根 0.1 g/mL、0.05
g/mL、0.01g/mL3个浓度的水提液适量，添加至组
培苗的生根培养基中，以0.22μm的滤器过滤除菌
作为实验组，以无菌水作为空白对照。上述实验组
和空白对照组从生根培养基中移栽长势良好且粗
细均匀的无根三叶青组培苗，每组移栽5株，置于
恒温26℃，每天光照12h，光照强度2000Lx的
培养室进行培养，观察生长情况。培养40d后进行
相应的形态指标、生理生化指标和含量的测定。
1.3 三叶青各器官水提液对三叶青驯化幼苗的
处理
三叶青试管苗经过炼苗2d后，用镊子轻轻夹
出，以无菌水冲洗琼脂残余后，移栽到蛭石床中进
行培育30d。从炼苗成功的三叶青苗中选取生长良
好、长势一致的驯化幼苗移栽到培养钵中，每钵移
栽5株。每天浇入10mL不同浓度比的三叶青叶、
茎或块根水提液，移栽20d后测定相关形态指标。
1.4 三叶青组培苗形态指标的测定
将经过三叶青叶、茎或块根水提液处理过的组
培苗随机取出5株，以无菌水冲洗琼脂残余后，稍
微晾干并用吸水纸吸干水分，分别对5株组培苗的
株高及根长进行测定，求平均值，并将5株组培苗
的总体鲜重记为株鲜重，各实验分别重复3次。
1.5 三叶青驯化幼苗形态指标的测定
将经三叶青叶、茎或块根水提液处理过的驯化
幼苗随机取出5株，以无菌水冲洗根部残余后，稍
微晾干并用吸水纸吸干水分，分别测定5株驯化
幼苗的株高及根长，求平均值，并将5株驯化幼苗
的总体鲜重记为株鲜重，各实验分别重复3次。
1.6 数据处理与分析
数据为平均值±SD，采用 SPSS 17.0 软件，
Duncan’s 多重比较法进行数据统计分析，Excel
2007制图。
2 结果与分析
2.1 三叶青营养器官水提液对三叶青组培苗生长
的影响
如图1所示，经蒸馏水（对照组，CK）处理40d
后的三叶青组培苗株高为1.95±0.04cm（平均值±
SD，下同）；经3年生三叶青叶水提液0.01g/mL、
0.05g/mL、0.1g/mL分别处理40d后的三叶青组培
苗株高分别为1.92±0.04cm、1.84±0.07cm、1.68±
0.03cm，抑制率分别为0%、5.6%、13.8%;经3年
生三叶青茎水提液 0.01 g/mL、0.05 g/mL、0.1 g/mL
分别处理 40 d 后的三叶青组培苗株高分别为
周 武，汪小玉，李淑红：药用植物三叶青的化感自毒作用第 5 期 27
1.88±0.05cm、1.56±0.05cm、1.42±0.05cm，抑制
率分别为3.6%、20.0%、27.3%;经 3年生三叶青
块根水提液 0.01g/mL、0.05g/mL、0.1g/mL分别处
理40d后的三叶青组培苗株高分别为1.58±0.05
cm、1.40± .02cm、0.92±0.05cm，抑制率分别为
18.97%、28.2%、52.8%。经统计学分析,其中叶水
提液浓度0.01g/mL、0.05g/mL，茎水提液浓度0.01
g/mL处理与对照组相比,差异不显著（P>0.05）；叶
水提液0.1g/mL，茎水提液0.05g/mL、0.1g/mL，块
根水提液 0.01 g/mL、0.05g/mL、0.1g/mL浓度处理
与对照组相比则差异显著（P<0.05）。
注:*表示P>0.05，**表示P<0.05（下同）
图1 水提液对组培苗株高的影响
为了更进一步地了解三叶青营养器官对组培
苗的影响，我们对组培苗的根长也进行了测量。如
图2所示，对照组的根长为0.94±0.03cm；经过3
个不同浓度三叶青叶水提液0.01g/mL、0.05g/mL、
0.1g/mL分别处理后的三叶青组培苗根长分别为
0.88±0.06cm、0.78±0.02cm、0.67±0.02cm，抑制
率分别为6.3%、17.0%、28.72%；三叶青茎水提液
处理后的组培苗根长分别为0.82±0.02cm、0.72±
0.03cm、0.58±0.04cm；经3年生三叶青块根水提
液0.01g/mL、0.05g/mL、0.1g/mL分别处理后的三
叶青组培苗根长分别为0.73±0.03cm、0.54±0.03
cm、0.42±0.03cm，抑制率分别为22.3%、4 5、
55.3%。经统计学分析，0.01g/mL叶水提液处理组
与对照组相比，差异不显著（P>0.05）；其余处理组
与对照组相比，差异显著（P<0.05）。
图2 水提液对组培苗根长的影响
除此之外，我们对组培苗的株鲜重也进行了检
测。由图3可知，蒸馏水处理40d后5株三叶青组
培苗的总体鲜重为14.87±0.52g；三叶青叶水提液
处理后的5株组培苗株鲜重分别为14.03± .86g、
13.24±0.36g、11.67±0.32g,抑制率分别为5.6%、
10.96%、55.3%；三叶青茎水提液处理后的组培苗
株鲜重分别为13.52±0.12g、12.23±0.33g、9.58±
0.54g，抑制率分别为9.07%、17.75%、35.57%；经
3年生三叶青块根水提液0.01g/mL、0.05g/mL、0.1
g/mL分别处理后的三叶青组培苗株鲜重分别为
13.03± .43g、9.54±0.53g、8.02±0.23g，抑制率分
别为 12.3 %、35.84 %、 6.06 %。经统计学分析，
0.01g/mL叶水提液处理组与对照组相比，差异不
显著（P>0.05）；其余处理组与对照组相比，差异显
著（P<0.05）。
图3 水提液对组培苗株鲜重的影响
由以上实验结果可见，多年生三叶青的各个营
养器官的水提液对三叶青组培苗株高、根长及株鲜
株
高
/
c
m
水提液浓度/（g/mL）
叶 茎
块根2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
CK 0.01 0.05 0.1
根
长
/
c
m
水提液浓度/（g/mL）
叶 茎
块根2.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
CK 0.01 0.05 0.1
叶 茎
块根
株
鲜
重
/
g
水提液浓度/（g/mL）
15
10
5
0
CK 0.01 0.05 0.1
丽 水 学 院 学 报 2015 年28
叶 茎 块根
相
对
株
高
/
%
100
80
60
40
20
0
CK 0.01 0.05 0.1
水提液浓度/（g/mL）
重均产生不同程度的抑制作用。块根的抑制作用最
高，茎次之，叶的抑制作用最弱，并且水提液处理对
组培苗生长的抑制作用与浓度的升高呈正比。
2.2 三叶青营养器官水提液对三叶青驯化苗生长
的影响
驯化苗是组培苗经过“炼苗”后生长成活的幼
苗，相对于组培苗而言，驯化苗更能体现自然状态
下生长的幼苗。因此，我们利用驯化苗进一步了解
三叶青的化感自毒作用。由图4可知，“炼苗”成功
的驯化苗经3年生三叶青叶水提液不同浓度处理
20d后，与对照组相比，株高分别降低了2.07%、
4.52%、8.24%；驯化苗经过三叶青茎水提液不同浓
度处理20d后，与对照组相比，株高分别降低了
1.03%、8.52%、9.07%; 驯化苗经过三叶青块根水提
液不同浓度处理20d后，与对照组相比，株高分别
降低了19.23%、32.28%、51.78%。
图4 水提液对驯化苗株高的影响
由图5可知，驯化苗经过3年生三叶青叶水
提液不同浓度处理20d后，与对照组相比，根长分
别降低了3.12%、9.23%、9.04%;驯化苗经过三叶青
茎水提液不同浓度处理20d后，与对照组相比，根
长分别降低了2.08%、3.24%、7.72%;驯化苗经过三
叶青块根水提液不同浓度处理20d后，与对照组
相比，根长分别降低了14.22%、25.81%、31.82%。
从以上实验结果可知，三叶青各营养器官的水
提液对三叶青驯化苗的生长均可以产生一定程度
的抑制作用，但是统计学分析发现:无论是株高还
是根长，与对照处理组相比，只有三叶青块根水提
液处理组差异显著（P<0.05）。三叶青叶和茎水提液
处理组与相应对照组相比，差异不显著（P>0.05）。
因此，驯化苗受叶和茎水提液的影响较小，而块根
水提液对驯化苗的生长则相对较大，并且块根水提
液对驯化苗生长的抑制作用与浓度成正比，浓度越
高，抑制作用越大。0.1g/mL的块根水提液可以导
致驯化苗的株高、根长分别降低51.78%、31.82%。
图5 水提液对驯化苗根长的影响
3 结论与讨论
植物化感作用是植物争夺土壤中的养分、空间
及竞争生态位而形成的对外界环境的一种适应机
制，是植物通过向土壤释放次生代谢产物即化感物
质而实现的。与农作物相比，药用植物更容易产生
化感作用。因为药用植物含有特定的活性物质，这
些生理相关的物质大多是植物的次生代谢物质，并
分布在药用植物的各个器官中，这些次生代谢物质
更容易发生化感作用[3]。
本研究表明3年生三叶青的块根、茎或叶的水
提液对三叶青的组培苗、驯化幼苗的生长均产生不
同程度的抑制作用。这些结果提示：三叶青存在化
感自毒作用，该化感自毒作用与水提液的浓度呈正
相关。随着各营养器官水提液浓度的增加，实验组
植株的生长受抑制的程度越强，表明三叶青的化感
自毒作用具有浓度效应。在人工种植三叶青的实践
中也发现，三叶青扦插苗的连作成活率很低；另外，
随着种植年限的增加，三叶青种植基地病虫害加
叶 茎 块根
相
对
根
长
/
%
100
80
60
40
20
0
CK 0.01 0.05 0.1
水提液浓度/（g/mL）
周 武，汪小玉，李淑红：药用植物三叶青的化感自毒作用第 5 期 29
重、区域性死苗的情况增多。这些问题的出现可能
与三叶青化感自毒作用具有浓度效应有关。
同时，我们的实验结果也表明，三叶青的化感
自毒作用具有器官差异性。其中块根水提液对组
培苗植株的株高、根长及株鲜重的抑制作用最强，
而茎和叶的水提液对驯化苗的抑制作用与对照组
相比，差异不显著。横向比较则发现：茎、叶水提液
对组培苗生长的抑制作用大于驯化幼苗，可能是由
于茎或叶上富集的某类化感物质对苗龄较小而且
是培养在培养瓶内的组培苗的敏感度较高有关。有
关三叶青的化感自毒作用的研究仍在进行中。
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