全 文 ：第 33卷　第 4期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 33 No. 4
2005年 4月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . o f Ag ri. a nd Fo r. ( Na t. Sci. Ed. ) April 2005
核桃叶石油醚提取物化感作用的研究
刘彬彬 1 ,胥耀平 1 ,高锦明2 ,刘亚敏 1
( 1西北农林科技大学林学院 ,陕西杨凌 712100;
2西部植物化学国家工程研究中心 ,陕西杨凌 712100)
　　 [摘　要 ]　研究了核桃叶石油醚提取物对小麦、黄瓜和莴苣 3种受体种子的发芽率及幼苗苗高和根长生长的
影响。 结果表明 , 0. 5 g /L提取物对莴苣种子的发芽率有轻微的促进作用 , 1, 2, 4, 8和 16 g / L提取物对 3种受体种
子发芽率、幼苗苗高和根系生长均有抑制作用。相同质量浓度提取物对 3种受体种子的发芽率、幼根生长和幼苗生
长的影响程度不同 ,抑制作用表现为根长 > 苗高> 发芽率 ,对小麦、黄瓜、莴苣种子发芽率的最低抑制质量浓度分
别为 3. 8, 4. 8和 5. 1 g / L;对幼根生长的最低抑制质量浓度分别为 0. 6, 0. 8和 0. 2 g /L;对幼苗生长的最低抑制质
量浓度分别为 1. 5, 1. 7和 0. 6 g /L。
[关键词 ]　核桃叶 ;石油醚提取物 ;化感作用
[中图分类号 ]　 Q945; S311　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2005) 04-0147-04
　　化感作用 ( allelopathy,又称他感作用或异株克
生作用 )是植物通过淋溶、挥发、残体分解和根系分
泌向环境中释放化学物质 ,从而对自身或周围其他
植物 (包括微生物 )间接产生有害或有利的作
用 [1～ 5 ]。化感作用在农业生产中的应用极为广泛 ,无
论是作物的单一种植还是作物的轮作、间作、覆盖、
翻埋、重茬种植 ,都要考虑化感作用的影响 [6 ]。 核桃
(Juglans regia L. )是胡桃科核桃属落叶乔木 ,学名
胡桃 (Juglans regia L. ) ,在我国栽培历史悠久 ,分
布很广 ,资源十分丰富 [ 7]。胡桃科植物具有化感作
用 ,其次生代谢物胡桃醌能抑制其他植物的生长发
育 [8 ]。前人对核桃叶水提物的化感作用已做过一定
研究 [ 9 ] ,但有关核桃叶石油醚提取物的化感作用还
未见相关报道。本研究在前人研究的基础上 ,对核桃
叶石油醚提取物的化感作用进行了研究 ,以进一步
阐明核桃的生化他感作用 ,为建立合理的农林复合
系统提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　材料与仪器
1. 1. 1　材　料　核桃叶采自西北农林科技大学核
桃园 ,自然阴干后粉碎。受体为黄瓜、莴苣、小麦 ,均
购自西北农林科技大学园艺站。
1. 1. 2　仪　器　旋转薄膜蒸发仪、光照培养箱、电
热鼓风干燥箱、分析天平、移液管、容量瓶、镊子和烧
杯。
1. 2　方　法
1. 2. 1　核桃叶石油醚提取物的提取方法　取粉碎
的核桃叶 ,用石油醚冷浸 6 h,重复浸泡 3次 ,合并滤
液 ,滤液浓缩后用乙醚萃取 ,挥去乙醚即得石油醚提
取物浸膏。
1. 2. 2　受体处理方法　将受体材料黄瓜种子、莴苣
种子置于 3 g /L KM nO4溶液中浸泡 5 min,小麦种
子置于 3 g /L KM nO4溶液中浸泡 15 min,然后冲
去 KMnO4 ,待用。
1. 2. 3　发芽和生长试验　取核桃叶石油醚提取物
浸膏 5 g,于容量瓶中用丙酮水溶液定容至 50 mL,
摇匀 ,配成母液。 从母液中分别取 0. 25, 0. 5, 1, 2, 4
和 8 mL,定容至 50 mL,配制成质量浓度分别为
0. 5, 1 , 2 , 4, 8和 16 g /L的溶液。取 5 mL不同质量
浓度的溶液分别加入铺有 2层滤纸 ,且经高温消毒
后的培养皿中 ,将经 3 g /L KM nO4溶液浸泡过的
15粒小麦、黄瓜种子及 30粒莴苣种子分别均匀放
入上述培养皿中 ,每个试样重复 3次 ,然后再将培养
皿置于光照培养箱内 , ( 25± 0. 5)℃培养 10 d。以未
加提取物的试样 (丙酮水溶液 )为对照 ,每天记录发
[收稿日期 ]　 2004-11-22
[基金项目 ]　国家自然科学基金资助项目 ( 30370019) ;西北农林科技大学重点资助项目
[作者简介 ]　刘彬彬 ( 1980- ) ,女 ,河南三门峡人 ,在读硕士 ,主要从事植物资源化学及化学生态学研究。
[通讯作者 ]　胥耀平 ( 1963- ) ,男 ,河南许昌人 ,副教授 ,在读博士 ,主要从事植物资源开发与利用研究。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2005. 04. 033
芽数 ,于发芽后第 10天测量受体幼苗根长和苗高。
1. 2. 4　数据处理　 ( 1)发芽率= (总发芽数 /置床种
子总粒数 )× 100% ,抑制率= (对照值 -测定值 ) /对
照值× 100% 。假设检验和方差分析 [10, 11 ]均以实测
值作为原始数据 ,用 DPS2000数据处理软件进行处
理。 ( 2)最低抑制质量浓度的确定。为了提高最低抑
制质量浓度的可靠性和精度 ,先利用各质量浓度处
理的受体种子各个指标建立各自的回归方程 ,然后
根据 Monte-Carlo方法将样本扩增至 100个伪样
本 ,由上述回归方程在提取物质量浓度 0～ 100 g /L
内 ,按步长 0. 1 g /L ,逐步与对照比较并进行 t检验 ,
若两者达到显著差异 ,则此时的抑制质量浓度即为
最低抑制质量浓度 [12 ]。
2　结果与分析
2. 1　核桃叶石油醚提取物对受体种子发芽率的影
响
由表 1可知 ,与对照相比 ,不同质量浓度的核桃
叶石油醚提取物对小麦、黄瓜、莴苣 3种受体种子的
发芽率均有不同程度的抑制或促进作用。 当核桃叶
石油醚提取物质量浓度为 0. 5 g /L时 ,对小麦和黄
瓜种子的发芽率没有影响 ;当质量浓度为 1, 2, 4, 8
和 16 g /L时 ,对小麦种子发芽的抑制率分别为
3. 3% , 6. 7% , 20. 1% , 36. 7%和 63. 4% ,对黄瓜种
子发芽的抑制率分别 3. 3% , 3. 3% , 10. 0% , 26. 7%
和 36. 7% ;石油醚提取物对莴苣种子的发芽率表现
为低质量浓度促进 ,而高质量浓度抑制的趋势 ,即在
质量浓度为 0. 5 g /L时 ,对莴苣种子的发芽率有
2. 2%促进作用 ,而在 1, 2, 4, 8和 16 g /L时 ,均表现
为抑制作用 ,其抑制率分别为 9. 3% , 11. 7% ,
16. 3% , 25. 7%和 60. 5%。
2. 2　核桃叶石油醚提取物对受体幼苗根长的影响
由表 1可知 ,与对照相比 ,随核桃叶石油醚提取
物质量浓度的增加 ,对小麦、黄瓜、莴苣幼苗根长生
长的抑制作用增强。 当核桃叶石油醚提取物的质量
浓度为 0. 5, 1, 2, 4, 8和 16 g /L时 ,对小麦幼苗根长
生长的抑制率分别为 12. 1% , 49. 6% , 62. 0% ,
77. 5% , 80. 7%和 91. 8% ;对黄瓜幼苗根长生长的
抑制率分别为 0. 4% , 21. 2% , 26. 0% , 46. 3% ,
61. 3%和 74. 6% ;对莴苣幼苗根长生长的抑制率分
别为 44. 5% , 62. 7% , 62. 8% , 70. 9% , 76. 1%和
82. 7%。从整体上来说 ,核桃叶石油醚提取物对莴苣
根长生长的抑制作用最强 ,小麦次之 ,黄瓜最弱。
表 1　不同质量浓度的核桃叶石油醚提取物对 3种受体种子发芽率、幼苗根长及苗高的影响
Table 1　 The comparison of effects on germina tion rate, seedling r oo t leng th and height o f three plant accepto rs with
differ ent concent ration of w alnut leaves petr oleum ether ex tr act
核桃叶石油醚提取物 /
( g· L- 1 )
Walnu t
leaves
pet roleum
eth er
ext ract
小麦 Wheat 黄瓜 Cucumber 莴苣 Let tuce
发芽率 /%
Germina-
t ion
rate
根长 /cm
Root
length
苗高 /cm
Seed ling
h eigh t
发芽率 /%
Germina-
tion
rate
根长 / cm
Root
length
苗高 /cm
Seedling
height
发芽率 /%
Germina-
tion
rate
根长 /cm
Root
leng th
苗高 / cm
Seedling
h eigh t
0
0. 5
1
2
4
8
16
66. 70
66. 70
64. 50
62. 20
53. 30*
42. 20* *
24. 40* *
6. 16
5. 42
3. 10* *
2. 34* *
1. 39* *
1. 19* *
0. 51* *
2. 52
2. 11
1. 67
1. 24*
0. 84* *
0. 56* *
0. 33* *
66. 70
66. 70
64. 50
64. 50
60. 00
48. 90* *
42. 20* *
6. 00
5. 97
4. 73*
4. 44* *
3. 23* *
2. 32* *
1. 52* *
0. 78
0. 63
0. 57
0. 50*
0. 44*
0. 21* *
0. 18* *
71. 70
73. 30
65. 00
63. 30
60. 00
53. 30* *
28. 30* *
2. 80
1. 55* *
1. 04* *
1. 04* *
0. 81* *
0. 67* *
0. 48* *
1. 71
1. 62
1. 18* *
0. 99* *
0. 74* *
0. 30* *
0. 10* *
　　注: * 为 P < 0. 05,显著水平 ; * * 为 P < 0. 01,极显著水平。 表中数值均为同一处理 3次重复的平均值。
Note: * P < 0. 05 means sig ni ficant level; * * P < 0. 01 means ext rem ely sig ni ficant level. Values in table are th e averag e of three repli-
cates.
2. 3　核桃叶石油醚提取物对受体幼苗苗高的影响
由表 1可知 ,与对照相比 ,核桃叶石油醚提取物
对小麦、黄瓜、莴苣幼苗苗高生长的影响 ,均表现为
随核桃叶石油醚提取物质量浓度增加 ,抑制作用增
强。当核桃叶石油醚提取物质量浓度为 0. 5, 1, 2, 4,
8和 16 g /L时 ,对小麦苗高生长的抑制率分别为
16. 3% , 33. 6% , 50. 9% , 66. 7% , 77. 9%和 87. 0% ;
对黄瓜苗高生长的抑制率分别为 19. 3% , 26. 3% ,
35. 6% , 43. 3% , 73. 2%和 76. 4% ;对莴苣苗高生长
的抑制率分别为 5. 3% , 33. 1% , 42. 3% , 56. 7% ,
148
西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 33卷
82. 3%和 94. 1%。
2. 4　核桃叶石油醚提取物对 3种受体种子发芽率、
幼苗根长和苗高的最低抑制质量浓度
小麦种子发芽率与核桃叶石油醚提取物质量浓
度的回归方程为 y= - 2. 740x+ 66. 600,小麦根长
与核桃叶石油醚提取物质量浓度的回归方程为 y=
- 0. 285x+ 4. 154,小麦苗高与核桃叶石油醚提取
物质量浓度的回归方程为 y= - 0. 117x+ 1. 851;经
t检验这 3个回归方程均达到显著差异。 经与对照
相比较 ( t检验 ) ,核桃叶石油醚提取物对小麦种子
发芽率、幼苗根长和苗高的最低抑制质量浓度分别
为 3. 8, 0. 6和 1. 5 g /L。
黄瓜种子发芽率与核桃叶石油醚提取物质量浓
度的回归方程为 y= - 1. 642x+ 66. 459;黄瓜根长
与核桃叶石油醚提取物质量浓度的回归方程为 y=
- 0. 273x+ 5. 260;黄瓜苗高与核桃叶石油醚提取
物质量浓度的回归方程为 y= - 0. 033x+ 0. 624;经
t检验这 3个回归方程均达到显著差异。 经与对照
相比较 ( t检验 ) ,核桃叶石油醚提取物对黄瓜种子
发芽率、根长和苗高的最低抑制质量浓度分别为
4. 8, 0. 8和 1. 7 g /L。
莴苣种子发芽率与核桃叶石油醚提取物质量浓
度的回归方程为 y= - 2. 605x+ 70. 992;莴苣根长
与核桃叶石油醚提取物质量浓度的回归方程为 y=
- 0. 088+ 1. 596;莴苣苗高与核桃叶石油醚提取物
质量浓度的回归方程为 y= - 0. 095x+ 1. 379;经 t
检验这 3个回归方程均达到显著差异。经与对照相
比较 ( t检验 ) ,核桃叶石油醚提取物对莴苣种子发
芽率、幼苗根长和苗高的最低抑制质量浓度分别为
5. 1, 0. 2和 0. 6 g /L。
2. 5　核桃叶提取物对 3种受体种子发芽及幼苗生
长影响的比较
由表 1可知 ,核桃叶石油醚提取物对 3种受体
种子的发芽率、幼根生长和苗高生长的影响程度不
同 ,即相同质量浓度的提取物对相同受体的各个指
标的影响程度有差异。 对各个受体根长的抑制作用
在质量浓度为 0. 5或 1 g /L时表现为显著或极显
著 ;对各个受体苗高抑制作用在质量浓度为 1或 2
g /L时才表现为显著或极显著 ;对各个受体发芽率
的抑制作用直到质量浓度为 4或 8 g /L时才表现为
显著或极显著。总之 ,相同质量浓度的核桃叶石油醚
提取物对 3种受体根长的抑制作用最强 ,苗高次之 ,
发芽率最弱。
3　结论与讨论
1)核桃叶石油醚提取物对菊科莴苣种子发芽率
的影响表现为先促进后抑制 ,而对禾本科小麦和葫
芦科黄瓜的发芽率始终表现为抑制作用 ,并随质量
浓度的增大抑制作用增强。
2)核桃叶石油醚提取物对 3种受体幼苗的根长
和苗高均有一定的抑制作用 ,而且均随质量浓度增
大抑制作用增强。
3)相同质量浓度的核桃叶石油醚提取物对 3种
受体种子的发芽率、幼根生长和幼苗生长的影响程
度不同 ,其抑制强度依次为幼根> 幼苗> 发芽率。对
小麦、黄瓜、莴苣发芽率的最低抑制质量浓度分别为
3. 8, 4. 8和 5. 1 g /L;对幼根生长的最低抑制质量浓
度分别为 0. 6, 0. 8和 0. 2 g /L;对幼苗生长的最低
抑制质量浓度分别为 1. 5, 1. 7和 0. 6 g /L。
4)前人曾利用气质联用仪所配 Wiley质谱库进
行自动检索 ,经人工解析 ,确认核桃叶石油醚提取物
的主要化学成分为棕榈酸、亚麻酸、二十二烷、二十
四烷、二十五烷、二十六烷、二十八烷、胆甾烷、维生
素 E、 2, 6, 10, 15, 19, 23-六甲基 -2, 6, 10, 14, 18, 22-
二十四碳己烯、β -谷甾醇等 ,主要为脂肪酸类、烷烃
类、烯烃和萜类等化合物 [8 ] ,成分多而复杂 ,同时可
能还存在未被气质联用仪检测鉴定出的物质 ,至于
哪一种或哪几种活性成分有协同增效作用 ,以及对
其的提取分离、结构鉴定工作仍在研究中。
5)核桃叶石油醚提取物对一些植物的生长发育
有抑制作用 ,可利用核桃叶片的这种化感作用来开
发新型除草剂。 由于核桃叶片的化感作用对不同植
物有不同的影响 ,因此在生产实践中可根据实际情
况科学地确定核桃与其他作物间作 ,为建立合理的
农林复合系统提供新的理论依据。
[参考文献 ]
[1 ]　宋　君 .植物间的他感作用 [ J] .生态学杂志 , 1990, 9( 6): 43- 47.
[2 ]　董卓杭 ,林文雄 .作物化感作用研究现状及前景展望 [ J] .中国生态农业学报 , 2001, 9( 1): 80- 83.
149
第 4期 刘彬彬等: 核桃叶石油醚提取物化感作用的研究
[3 ]　翟明普 ,贾黎明 .森林植物间的他感作用 [ J] .北京林业大学学报 , 1993, 15( 3): 138- 147.
[4 ]　林文雄 ,何华勤 ,郭玉春 ,等 .水稻化感作用及其生理生化特性的研究 [ J ].应用生态学报 , 2001, 12( 6): 871- 875.
[5 ]　马茂华 ,于凤兰 ,孔令韶 .油蒿 ( Ar temisia ordosica )的化感作用研究 [ J ].生态学报 , 1999, 19( 5): 670- 676.
[6 ]　彭少麟 ,邵　华 .化感作用的研究意义及发展前景 [ J] .应用生态学报 , 2001, 12( 5): 780- 785.
[7 ]　郗荣庭 ,张毅萍 .中国核桃 [M ] .北京:中国林业出版社 , 1996.
[8 ]　唐静成 .核桃叶活性成分的研究 (Ⅰ ) [D ].陕西杨凌:西北农林科技大学 , 2003.
[9 ]　胥耀平 ,唐静成 .核桃叶提取物化感作用的研究 (Ⅰ ) [ J] .林产化学与工业 , 2003, 23( 3): 45- 48.
[10 ]　钟义山 .林业应用数理统计 [M ] .西安:西北大学出版社 , 1996.
[11 ]　邵崇斌 ,李任波 .概率论与数理统计 [M ] .西安:陕西科技出版社 , 1999.
[12 ]　杜　玲 ,曹光球 ,林思祖 ,等 .杉木根际土壤提取物对杉木种子发芽的化感效应 [ J ].西北植物学报 , 2003, 23( 2): 323- 327.
Allelopathic s tudy o f walnut leaf petro leum ether ex tracts
LIU Bin-bin
1
,XU Yao-ping
1
,GAO Jin-ming
2
, LIU Ya-min
1
( 1 College of Forest ry ,N orthwest A & F University , Yangling, Shaanx i 712100,China;
2 National Engineering Research Center f or Phytochemistry in W est China, Yangling, Shaanx i 712100,China)
Abstract: Th e allelopa thic effects of w alnut leaf pet roleum ether ex t ract on th ree plant accepto rs,
w hea t , cucumber and lettuce w ere explo red by germination and g row th experiments. The resul ts showed
that 0. 5 g /L pet ro leum ether ex t ract promo ted the germination rate of lettuce; 1, 2, 4, 8 and 16 g /L
pet ro leum ether ex t ract had inhibito ry effect upon the germina tion rate, roo t g row th and seedling height of
the three plant acceptors. The same treatment af fected the three indexes of plant acceptors dif ferent ly and
thei r inhibi to ry deg rees w ere as follow s: roo t length> seedling height> germina tion rate. The low est in-
hibi to ry concentration to the germina tion rate o f w heat , cucumber and let tuce w ere respectiv ely 3. 8, 4. 8
and 5. 1 g /L. The low est inhibi tory concentrations to the roo t leng th of the three accepto rs w ere respectiv e-
ly 0. 6, 0. 8 and 0. 2 g /L. The lowest inhibi to ry concentrations to seedling height of the th ree accepto rs w ere
respectiv ely 1. 5, 1. 7 and 0. 6 g /L.
Key words: Juglans regia L. ; leaf petro leum ether ex t ract; allelopa thy
150
西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 33卷