銀膠菊對(duì)苘麻化感作用初步研究

陳業(yè)兵， 劉偉堂， 李增梅， 鄧立剛， 董 嶄

(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250100； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山東泰安 271018)

銀膠菊對(duì)苘麻化感作用初步研究

陳業(yè)兵1， 劉偉堂2， 李增梅1， 鄧立剛1， 董 嶄1

(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250100； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山東泰安 271018)

通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)皿法，研究了銀膠菊水浸提液對(duì)苘麻種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，根、莖、葉、花水浸提液的化感作用強(qiáng)度存在差異，花、葉水浸提液對(duì)苘麻的化感抑制強(qiáng)度高于根、莖，且抑制強(qiáng)度隨處理濃度的升高而增強(qiáng)；在20%濃度下，花、葉水浸提液完全抑制苘麻幼苗生長(zhǎng)，對(duì)苘麻種子萌發(fā)的抑制率分別為91.9%、78.4%。

銀膠菊；水浸提液；苘麻；化感作用

化感作用是指植物或微生物通過(guò)向環(huán)境中釋放一些特殊的化學(xué)物質(zhì)而對(duì)其他植物或微生物產(chǎn)生直接或間接的、有益或有害的作用[1]。深入研究化感作用對(duì)認(rèn)識(shí)入侵植物的危害性及入侵機(jī)制、生物除草和新型農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)具有重要意義[2-3]。

銀膠菊(PartheniumhysterophorusL.)傳入我國(guó)后，因適應(yīng)環(huán)境，成為入侵植物。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，銀膠菊具有很強(qiáng)的化感潛力，可以導(dǎo)致苔麩[Eragrostistef(Zucc. ) Trotter]減產(chǎn)，抑制蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重危害[4-6]。目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)銀膠菊對(duì)農(nóng)田雜草的化感作用研究較少。本試驗(yàn)以農(nóng)田雜草苘麻為受體，研究了銀膠菊對(duì)受體種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響，以期明確銀膠菊不同組織部位間的化感潛力，為進(jìn)一步研究和利用銀膠菊植物資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供體植物銀膠菊(PartheniumhysterophorusL.)采自山東省臨沂市莒南縣，受體植物苘麻(AbutilontheophrastiMedic.)采自山東省泰安市郊區(qū)。

1.2 水浸提液的制備

參考顏桂軍等的方法[7]。將100 g銀膠菊新鮮葉片組織放入2.5 L的廣口瓶中，按質(zhì)量比1 ∶5加入蒸餾水，常溫下浸泡48 h，所得浸提液經(jīng)抽濾后，得母液，濃度記為20%(相當(dāng)于0. 2 g/mL鮮重葉水提取物)，4 ℃冷藏待用。加入蒸餾水分別稀釋成5%和10%。以5%、10%、20% 3個(gè)濃度供室內(nèi)培養(yǎng)皿生物測(cè)定及相關(guān)生理指標(biāo)測(cè)定用，以蒸餾水為對(duì)照。銀膠菊根、莖、花的水浸提液制備同上。

1.3 試驗(yàn)方法

參考Bagavathy等的方法[8]。在進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn)之前，由于苘麻種子皮較厚，先將種子放入 80 ℃ 的熱水中(自然降溫至恒溫25 ℃)浸泡6 h，然后用0.5%HgCl2水溶液消毒5 min，再用無(wú)菌水沖洗多次。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿里，墊上2層濾紙，以上述配制的待測(cè)液為處理液，以蒸餾水為對(duì)照，每皿加入苘麻種子15粒，4次重復(fù)，28 ℃下暗培養(yǎng)，3 d 后調(diào)查苘麻發(fā)芽情況。在進(jìn)行幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)前，對(duì)苘麻種子進(jìn)行催芽。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿里，墊上2層濾紙，以上述配制的待測(cè)液為處理液，以蒸餾水為對(duì)照，3次重復(fù)，選取10粒飽滿(mǎn)均一的剛露白苘麻種子，均勻放到濾紙上，28 ℃下暗培養(yǎng)，3 d后調(diào)查苘麻根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)、鮮重情況。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

抑制率計(jì)算公式[9]：

抑制率=(1-處理/對(duì)照)×100%。

化感效應(yīng)指數(shù)(RI)[10]：RI=1-C/T(當(dāng)T≥C時(shí))或RI=T/C-1(當(dāng)T0表示促進(jìn)作用，RI<0表示抑制作用，絕對(duì)值的大小與作用強(qiáng)度一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)苘麻發(fā)芽率的影響

從圖1可以看出，根、莖、葉、花水浸提液均抑制苘麻種子萌發(fā)，化感抑制強(qiáng)度隨著處理濃度的升高而增強(qiáng)，呈現(xiàn)化感作用的濃度效應(yīng)。花、葉水浸提液抑制苘麻種子萌發(fā)的化感強(qiáng)度高于根、莖，在5%、10%、20%濃度下，對(duì)苘麻種子萌發(fā)的抑制率分別為45.9%、67.6%、91.9%和32.4%、51.4%、78.4%，RI值分別為-0.46、-0.68、-0.92和-0.32、-0.51、-0.78。

2.2 對(duì)苘麻幼苗生長(zhǎng)的影響

從圖2可以看出，根、莖、葉、花水浸提液抑制苘麻幼苗生長(zhǎng)(除在5%濃度下，根水浸提液對(duì)苘麻芽長(zhǎng)有輕微促進(jìn)作用外)，化感抑制強(qiáng)度隨著處理濃度的升高而增強(qiáng)，呈現(xiàn)化感作用的濃度效應(yīng)?；ā⑷~水浸提液抑制苘麻幼苗生長(zhǎng)的化感強(qiáng)度高于根、莖，在5%、10%、20%濃度下，花水浸提液對(duì)苘麻根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)、鮮重的抑制率分別為94.3%、100.0%、100.0%，92.4%、100.0%、100.0%和89.9%、100.0%、100.0%，葉水浸提液對(duì)苘麻根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)、鮮重的抑制率分別為52.3%、80.8%、91.8%，48.7%、73.0%、88.2%和47.4%、65.2%、85.2%。

3 討論

化感物質(zhì)必須是經(jīng)自然途徑進(jìn)入環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)，在自然狀態(tài)下，只有水才能將植物組織中的化學(xué)物質(zhì)淋溶出來(lái)[11]，因而本試驗(yàn)以水為浸提劑，測(cè)定了銀膠菊不同組織部位水浸提液對(duì)苘麻的化感作用。測(cè)定結(jié)果顯示，銀膠菊根、莖、葉、花水浸提液對(duì)苘麻的化感作用強(qiáng)度存在差異，花、葉水浸提液對(duì)苘麻的化感抑制強(qiáng)度高于根、莖，這與Pandey等的研究結(jié)果[12-13]一致。在高處理濃度下，銀膠菊花、葉水浸提液顯著抑制苘麻種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，表明花、葉中含有抑制植物生長(zhǎng)的化感物質(zhì)，但在自然界中銀膠菊如何將花和葉中的化感活性物質(zhì)釋放出來(lái)還需進(jìn)一步研究。

本研究初步判定銀膠菊化感抑制物質(zhì)主要存在于花和葉中。雖然銀膠菊的生物量很大，但在自然條件下，化感物質(zhì)的釋放與積累受到很多環(huán)境條件的限制，如降水量、土壤微生物對(duì)化感物質(zhì)的降解代謝等。因而，銀膠菊在自然群落中對(duì)臨近植物的化感作用效果與程度如何，仍需進(jìn)一步研究。

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PreliminaryStudyonAllelopathicEffectsofPartheniumhysterophorusonAbutilontheophrasti.

CHEN Ye-bing1， LIU Wei-tang2， LI Zeng-mei1， DENG Li-gang1， DONG Zhan1

(1.Central Laboratory，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Ji’nan 250100，China；2.College of Plant Protection，Shandong Agricultural University，Taian 271018，China)

The allelopathic effects of an aqueous extract ofPartheniumhysterophoruson the germination and seedling growth ofAbutilontheophrastiwere studied using an indoor Petri dish bioassay method.Aqueous extracts of roots，stems，leaves and flowers had differential allelopathic effects，the flower and leaf extracts were substantially more inhibitory onA.theophrastithan root and stem extracts，with the effect being stronger as the concentration of the extract increased.Seedling growth ofA.theophrasticompletely stopped at 20% concentration of aqueous extracts from flowers and leaves，which also suppressed germination forA.theophrastiby 92% and 78%，respectively.

Partheniumhysterophorus；aqueous extract；Abutilontheophrasti；allelopathy

S451

A

1003-935X(2013)02-0042-03

陳業(yè)兵，劉偉堂，李增梅，等. 銀膠菊對(duì)苘麻化感作用初步研究[J]. 雜草科學(xué)，2013，31(2)：42-44.

2013-04-28

山東省自然科學(xué)基金(編號(hào)：ZR2011CQ019)。

陳業(yè)兵(1982—)，男，山東淄博人，博士，助理研究員，主要從事植物化感作用研究。E-mail：yebing416@163.com。