白三葉葉片水浸提液對(duì)幾種園林植物的化感作用

鄭潔，劉芳，吳興波，許改平，丁倩倩，高巖，張汝民

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 臨安 311300）

白三葉葉片水浸提液對(duì)幾種園林植物的化感作用

鄭潔1，劉芳1，吳興波1，許改平1，丁倩倩1，高巖2，張汝民2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 臨安 311300）

采用砂培法研究了不同質(zhì)量濃度白三葉Trifolium repens葉片水浸提液對(duì)一串紅Salvia splendens，香雪球Lobularia maritime，石竹Dianthus chinensis，高羊茅Festuca arundinacea和馬蹄金Dichondra repens等幼苗生長(zhǎng)、根系活力、葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及抗氧化保護(hù)酶活性的影響，并采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用技術(shù)對(duì)白三葉葉片水浸提液化學(xué)成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：白三葉葉片水浸提液對(duì)一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金幼苗生長(zhǎng)有明顯的影響，其中，50 g·L-1白三葉葉片水浸提液處理5種園林植物幼苗，對(duì)其生長(zhǎng)指標(biāo)有極顯著的抑制作用（P＜0.05），其幼苗根系活力分別降低了24.0%，42.8%，51.6%，16.1%和14.9%，幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別下降了13.6%，43.1%，30.5%，57.1%和13.8%。當(dāng)處理質(zhì)量濃度為25 g·L-1時(shí)，對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)過(guò)氧化物酶（POD），超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性有顯著的促進(jìn)作用（P＜0.01）；當(dāng)白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度增加到50 g·L-1時(shí)，對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)POD，SOD和CAT活性有極顯著抑制作用（P＜0.01），同時(shí)使幼苗體內(nèi)丙二醛（MDA）質(zhì)量摩爾濃度極顯著增加（P＜0.01）。白三葉葉片水浸提液有42種化合物，主要成分是4-羥基-紫羅蘭酮（16.4%），乙酸異戊酯（11.0%），二氫香豆酮（9.6%），乙烯基愈創(chuàng)木酚（7.4%），喇叭茶醇（6.4%），菖蒲酮（5.5%），麥芽酚（4.9%），紫羅蘭酮環(huán)氧化物（4.7%）和2-羥基-6-甲基苯甲醛（4.2%），合計(jì)占到總量的70.1%。圖7表2參31

植物學(xué)；白三葉；園林植物；水浸提液；抗氧化物酶；化感作用

植物化感作用是植物通過(guò)莖葉揮發(fā)、雨霧淋溶、根系分泌以及植物殘株的腐解等途徑向環(huán)境中釋放某些化學(xué)物質(zhì)而影響其他有機(jī)體的化學(xué)生態(tài)學(xué)現(xiàn)象，包括植物、微生物和動(dòng)物（受體）及自身的生長(zhǎng)和發(fā)育。在生態(tài)系統(tǒng)中，植被形成和演替、農(nóng)作物連作障礙、森林更新以及生物入侵等都存在著化感作用，對(duì)作物增產(chǎn)、森林撫育、植物保護(hù)和生物防治等方面有著廣泛的影響［1-3］。許多研究表明，化感作用是外來(lái)植物成功入侵的重要機(jī)制之一，大多數(shù)成功入侵的外來(lái)植物，如紫莖澤蘭Ageratina adenophora［4］，豚草Ambrosia artemisiifolia［5］，薇甘菊Mikania micrantha［6］，五爪金龍Ipomoea cairica［7］，加拿大一枝黃花Solidago canadensis［8］，香附子Cyperus rotundus［9］，矢車菊Centaurea maculosa［10-11］和銀膠菊Parthenium hysterophorus［12］等都被證實(shí)具有明顯的化感作用。目前，植物化感作用研究主要集中在農(nóng)業(yè)、作物和林業(yè)等方面，而對(duì)園林植物化感作用的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。白三葉Trifolium repens，又名白車軸草，為豆科Fabaceae三葉草屬Trifolium多年生草本，原產(chǎn)歐洲和北非，19世紀(jì)從歐洲傳入中國(guó)，在濕潤(rùn)草地、河岸、路邊呈自生狀態(tài)，后成為入侵雜草之一［13］。修剪頻繁、澆水量大已成為中國(guó)禾草草坪發(fā)展的限制條件，而白三葉草坪具有不需修剪，管理強(qiáng)度小；澆水次數(shù)少，耐粗放管理；成坪快，觀賞性好等優(yōu)點(diǎn)，可以在園林綠化中廣泛應(yīng)用。此外，白三葉還可以作為觀花植物與一串紅Salvia splendens，香雪球Lobularia maritime，石竹Dianthus chinensis等草本花卉配置在綴花草坪與花境中，與高羊茅Festuca arundinacea，馬蹄金Dichondra repens等常用草坪草配置形成豐富多彩的草坪景觀，打破草坪?jiǎn)我淮舭宓纳{(diào)和格局，同時(shí)豐富了自然的色彩組合且增強(qiáng)了綠化效果和藝術(shù)欣賞價(jià)值。白三葉也具有很強(qiáng)的入侵性，可迅速向周邊蔓延，對(duì)其他園林植物幼苗生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用［14］。因此，本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用技術(shù)分析了白三葉葉片水浸提液的組成成分，并選用不同質(zhì)量濃度白三葉葉片水浸提液處理園林綠化常用植物一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金幼苗，研究其浸提液對(duì)園林植物幼苗生長(zhǎng)、根系活力、葉綠素含量以及幼苗體內(nèi)抗氧化物酶活性和細(xì)胞膜受損程度的影響；從生理生化角度，探討白三葉葉片水浸提液與園林植物生長(zhǎng)的關(guān)系，為園林植物的配置提供新的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)用白三葉采于浙江農(nóng)林大學(xué)植物園。2011年9月選取當(dāng)年生生長(zhǎng)健康的白三葉植株上的葉片，用自來(lái)水徹底洗凈，再用蒸餾水沖洗，將白三葉葉片風(fēng)干后粉碎，過(guò)60目篩的粉末儲(chǔ)藏備用。受試植物為一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等種子由浙江虹越花卉有限公司提供。

1.2 研究方法

1.2.1 白三葉葉片水浸提液制備 準(zhǔn)確稱取白三葉葉片干粉5 g，置于三角瓶中，加入100 mL蒸餾水，在25℃條件下浸提48 h（隔12 h搖動(dòng)5 min），再經(jīng)4 000 r·min-1離心15 min，取上清液，然后過(guò)濾，第1次用定量濾紙過(guò)濾，第2次經(jīng)微孔濾膜（0.45 μm）過(guò)濾，得到白三葉葉片水浸提液，母液質(zhì)量濃度為50 g·L-1，保存在4℃冰箱中備用。將母液分別配制成5，25和50 g·L-1的處理液，實(shí)驗(yàn)前配制，蒸餾水作對(duì)照處理。

1.2.2 白三葉葉片水浸提液化學(xué)成分 分析取5 mL白三葉葉片水浸提液母液加入1 mL乙酸乙酯進(jìn)行萃取，吸取1 μL萃取液進(jìn)樣，進(jìn)行GC-MS分析。GC（7890A，Agilent Technologies Company）條件：色譜：HP-5MS（30 m×250 μm×0.25 μm）；升溫程序：初始溫度50℃，以20℃·min-1的速率升至180℃，保持4 min，再以10℃·min-1升到220℃，保持15 min；載氣：氦氣（99.99%），柱流速0.8 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度280℃。MS（5975C，Agilent Technologies Company）條件：電離方式：EI；電子能量70 eV；離子源溫度230℃；四級(jí)桿溫度150℃；傳輸線溫度250℃；掃描質(zhì)量范圍28～450。采用NIST 2008譜圖庫(kù)兼顧色譜保留時(shí)間定性。

1.2.3 園林植物幼苗培養(yǎng) 選取均勻一致、無(wú)病蟲害的園林植物種子，用1 g·L-1高錳酸鉀溶液消毒15 min后，取出用蒸餾水反復(fù)沖洗（5～6次）至高錳酸鉀完全清除。將消毒后的種子分別置于墊有2層濾紙的直徑15 cm的培養(yǎng)皿中，放入人工氣候箱（HPG-240H）中萌發(fā)3～4 d后［暗培養(yǎng)，（25±1）℃］，用消毒后的鑷子將剛剛萌發(fā)的種子挑出（以胚根突破種皮為準(zhǔn)）。采用砂培法進(jìn)行培養(yǎng)，在每個(gè)培養(yǎng)皿中，先放入沖洗干凈的石英砂，加入5 mL Hoagland營(yíng)養(yǎng)液［大量元素：Ca（NO3）2·4H2O（945.000 mg·L-1），KNO3（506.000 mg·L-1），NH4NO3（80.000 mg·L-1），KH2PO4（136.000 mg·L-1），硫酸鎂（493.000 mg·L-1）；2.500 mL·L-1鐵鹽溶液：FeSO4·7H2O（5.560 g·L-1），EDTANa（7.460 g·L-1）；5.000 mL·L-1微量元素：KI（0.830 mg·L-1），HBO3（6.200 mg·L-1）；MnSO4（22.300 mg·L-1）；ZnSO4（8.600 mg·L-1）；Na2MnO4（0.250 mg·L-1）；CuSO4（0.025 mg·L-1）；CoCl2（0.025 mg·L-1）］；然后放置50粒催芽種子，各處理組共20個(gè)處理（3個(gè)質(zhì)量濃度梯度，5種園林植物，蒸餾水處理作為對(duì)照），將培養(yǎng)皿放入人工氣候箱中進(jìn)行幼苗生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)條件為光照14 h（25℃）/黑暗10 h（20℃）；光強(qiáng)80 μmol·m-2·s-1。以后隔1 d各補(bǔ)充3 mL蒸餾水或相應(yīng)處理液，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。培養(yǎng)3周后，測(cè)量幼苗單株苗高和根長(zhǎng)，鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，測(cè)定根系活力、葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和各種抗氧化物酶活性及丙二醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.4 園林植物幼苗指標(biāo)測(cè)定 超氧化物歧化酶（SOD）活性參照Giannopolitis等［15］的方法；過(guò)氧化氫酶（CAT）和過(guò)氧化物酶（POD）活性參照Chance等［16］的方法；丙二醛（MDA）含量參照Z(yǔ)hang等［17］的方法；蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)參照Bradford［18］的方法；根系活力參照Knievel［19］的方法進(jìn)行測(cè)定；葉綠素：取0.2 g幼苗放入5 mL800 g·kg-1丙酮溶液中浸提24 h，浸提液在663 nm和645 nm比色，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照Arnon［20］的公式計(jì)算。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 白三葉葉片水浸提液的化學(xué)成分分析

白三葉葉片水浸提液樣品經(jīng)乙酸乙酯萃取后進(jìn)行GC-MS分析（圖1），經(jīng)GC-MS聯(lián)用儀標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)NIST2008的計(jì)算機(jī)檢索，并采用面積歸一化法確定了它們的相對(duì)百分含量。

鑒定出葉中主要含有42種化合物（表1），主要成分是4-羥基-紫羅蘭酮（16.4%），乙酸異戊酯（11.0%），二氫香豆酮（9.6%），乙烯基愈創(chuàng)木酚（7.4%），喇叭茶醇（6.4%），菖蒲酮（5.5%），麥芽酚（4.9%），紫羅蘭酮環(huán)氧化物（4.7%）和2-羥基-6-甲基苯甲醛（4.2%），合計(jì)占到總量的70.1%。

圖1 白三葉葉片水浸提液總離子流圖Figure 1 TIC chromatogram of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens

2.2 白三葉葉片水浸提液對(duì)園林植物幼苗生長(zhǎng)的影響

不同質(zhì)量濃度白三葉葉片水浸提液對(duì)一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金幼苗生長(zhǎng)存在不同的影響（表2）。低質(zhì)量濃度（5 g·L-1）白三葉葉片水浸提液對(duì)一串紅、香雪球、馬蹄金幼苗苗高和根長(zhǎng)無(wú)明顯影響，對(duì)石竹和高羊茅幼苗高生長(zhǎng)具有顯著的抑制作用（P＜0.05）；對(duì)其根長(zhǎng)生長(zhǎng)具有極顯著的抑制作用（P＜0.01），與對(duì)照相比分別降低了35.7%和21.4%；隨著白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度的提高，對(duì)5種植物幼苗苗高和根長(zhǎng)的抑制作用逐漸增強(qiáng)；當(dāng)質(zhì)量濃度增加到25 g·L-1時(shí)，對(duì)一串紅、香雪球、石竹和高羊茅等幼苗根長(zhǎng)生長(zhǎng)的抑制作用達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），與對(duì)照相比分別降低了30.1%，57.7%，35.5%和27.6%；當(dāng)質(zhì)量濃度增大到50 g·L-1時(shí)，對(duì)一串紅、石竹和高羊茅幼苗苗高生長(zhǎng)的抑制作用達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），與對(duì)照相比分別降低了24.9%，49.0%和32.5%，對(duì)香雪球和馬蹄金幼苗苗高具有顯著的抑制作用（P＜0.05），與對(duì)照相比其抑制率為19.2%和11.1%。

表2 白三葉葉片水浸提液對(duì)園林植物幼苗生長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on seedling growth of five garden plants

由表2可以看出：低質(zhì)量濃度（5 g·L-1）白三葉葉片水浸提液僅對(duì)香雪球幼苗干質(zhì)量有極顯著抑制作用，比對(duì)照降低了24.6%（P＜0.01）；當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到50 g·L-1時(shí)，對(duì)馬蹄金幼苗鮮質(zhì)量呈顯著抑制作用（P＜0.05），對(duì)一串紅、香雪球、石竹和高羊茅等幼苗鮮質(zhì)量的抑制作用呈極顯著水平（P＜0.01），與對(duì)照相比其抑制率分別為23.9%，57.5%，50.2%和27.6%；對(duì)香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等幼苗干質(zhì)量的抑制作用呈極顯著水平（P＜0.01），抑制率分別為57.9%，49.8%，20.3%和29.9%，對(duì)一串紅幼苗干質(zhì)量的抑制作用呈顯著水平（P＜0.05），與對(duì)照相比降低了11.5%。

2.3 白三葉葉片水浸提液對(duì)5種園林植物幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

低質(zhì)量濃度白三葉葉片水浸提液對(duì)一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)明顯影響；當(dāng)白三葉葉片水浸提液增加到50 g·L-1時(shí)，與對(duì)照相比，一串紅和馬蹄金幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別降低了13.6%和13.8%（P＜0.05），香雪球、石竹和高羊茅等幼苗葉綠素分別下降了43.1%，30.5%和57.1%（P＜0.01）（圖2）。

2.4 白三葉葉片水浸提液對(duì)5種園林植物幼苗根系活力的影響

低質(zhì)量濃度（5 g·L-1）白三葉葉片水浸提液僅對(duì)石竹幼苗根系活力具有顯著的抑制作用（圖3），與對(duì)照相比降低了20.2%（P＜0.05），對(duì)其他4種植物幼苗根系活力無(wú)明顯影響；當(dāng)質(zhì)量濃度增加到50 g·L-1時(shí)，對(duì)一串紅、香雪球、石竹等幼苗根系活力的抑制作用呈極顯著水平（P＜0.01），與對(duì)照相比分別降低了24.0%，42.8%和51.6%，對(duì)高羊茅和馬蹄金幼苗根系活力具有顯著的抑制作用（P＜0.05），與對(duì)照相比其抑制率分別為16.1%和14.9%。

2.5 白三葉葉片水浸提液對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)抗氧化物酶活性的影響

圖2 白三葉葉片水浸提液對(duì)園林植物葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Figure 2 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on chlorophyll content of garden plants

圖3 白三葉葉片水浸提液對(duì)園林植物根系活力的影響Figure 3 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on roots activity of garden plants

2.5.1 對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)過(guò)氧化物酶（POD）活性影響 當(dāng)白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度為25 g· L-1時(shí)，一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等幼苗體內(nèi)過(guò)氧化物酶活性表現(xiàn)出極顯著的增加（P＜0.01），與對(duì)照相比過(guò)氧化物酶活性分別提高了34.5%，62.8%，110.0%，69.4%和40.4%（圖4）；隨著白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度的增加，過(guò)氧化物酶活性開始極顯著下降（P＜0.01），與最高值相比，一串紅、香雪球、石竹和高羊茅幼苗過(guò)氧化物酶活性分別降低了20.4%，53.9%，52.6%和36.5%，馬蹄金幼苗過(guò)氧化物酶活性無(wú)明顯變化。

2.5.2 對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)超氧化物歧化酶活性影響 白三葉葉片水浸提液對(duì)5種植物幼苗體內(nèi)超氧化物歧化酶活性的作用表現(xiàn)得更為明顯（圖5）。25 g·L-1白三葉葉片水浸提液使一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等幼苗體內(nèi)超氧化物歧化酶活性表現(xiàn)出極顯著增高（P＜0.01），與對(duì)照相比，超氧化物歧化酶活性分別增加了56.2%，65.9%，37.5%，100.0%和96.9%。當(dāng)質(zhì)量濃度增加到50 g·L-1時(shí)，對(duì)香雪球、石竹幼苗超氧化物歧化酶活性表現(xiàn)出抑制作用，與對(duì)照相比超氧化物歧化酶活性分別降低了25.8%和39.6%。

圖4 白三葉葉片水浸提液對(duì)園林植物幼苗過(guò)氧化物酶活性的影響Figure 4 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on POD activity of garden plants

圖5 白三葉葉片水浸提液對(duì)園林植物幼苗超氧化物歧化酶活性的影響Figure 5 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on SOD activity of garden plants

2.5.3 對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性影響 隨著白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度的增加，5種植物幼苗體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性呈先顯著上升后顯著下降（圖6）。當(dāng)浸提液質(zhì)量濃度為25 g·L-1時(shí)，一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等5種植物幼苗體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性表現(xiàn)出極顯著的促進(jìn)作用，與對(duì)照相比過(guò)氧化氫酶活性分別增加了0.5，1.0，0.4，1.7和1.4倍；當(dāng)質(zhì)量濃度增加到50 g·L-1時(shí)，過(guò)氧化氫酶活性明顯下降，與最高值相比，一串紅、馬蹄金幼苗體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性分別降低了13.5%和10.8%（P＜0.05），香雪球、石竹和高羊茅等幼苗體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性分別降低了61.2%，48.4%和51.3%（P＜0.01）。

2.6 對(duì)5種園林植物幼苗體內(nèi)丙二醛影響

香雪球、石竹和高羊茅幼苗在5 g·L-1質(zhì)量濃度白三葉葉片水浸提液處理下，膜脂過(guò)氧化明顯增加（P＜0.05），顯示植物在此時(shí)受到傷害（圖7）；當(dāng)白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度增加到50 g·L-1時(shí)，一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等幼苗的膜脂過(guò)氧化程度明顯加重，與對(duì)照相比其丙二醛摩爾質(zhì)量濃度分別增加了0.4，1.8，1.9，1.4和0.5倍。

圖6 白三葉葉片水浸提液對(duì)植物幼苗過(guò)氧化氫酶活性的影響Figure 6 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on CAT activity of garden plants

圖7 白三葉葉片水浸提液對(duì)植物幼苗丙二醛摩爾質(zhì)量濃度的影響Figure 7 Effects of aquatic extracts from leaves of Trifolium repens on MDA content of garden plants

3 討論

對(duì)5種植物幼苗的生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不同質(zhì)量濃度的白三葉葉片水浸提液對(duì)一串紅、香雪球、石竹和高羊茅等幼苗高和根長(zhǎng)生長(zhǎng)具有抑制作用，并隨著浸提液質(zhì)量濃度的增加抑制作用增強(qiáng)（表2）；對(duì)馬蹄金幼苗高和根長(zhǎng)生長(zhǎng)表現(xiàn)為低促進(jìn)高抑制的現(xiàn)象。相同質(zhì)量濃度白三葉葉片水浸提液對(duì)5種植物幼苗根部的影響均大于地上部分，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)楦鶠橹苯咏佑|化感物質(zhì)的器官，較地上部分更容易受到傷害；而地上部分靠根部吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)滿足自身發(fā)展，所以只有當(dāng)根系受害達(dá)到一定程度時(shí)，地上部分才可以表現(xiàn)出明顯的受害癥狀［21］。白三葉葉片水浸提液對(duì)受試植物的抑制效應(yīng)還與其質(zhì)量濃度有關(guān)，即隨著葉片水浸提液質(zhì)量濃度的增加，抑制作用也增強(qiáng)。

本實(shí)驗(yàn)中，一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等幼苗體內(nèi)葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度的增加表現(xiàn)出不同程度的下降（圖2），這可能是因?yàn)橹参镉酌缂?xì)胞膜受到損傷后，葉片內(nèi)葉綠素合成受阻，葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，光合效率減弱。超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶是植物在受到脅迫時(shí)防止膜脂過(guò)氧化的內(nèi)源保護(hù)酶，在三者共同協(xié)調(diào)作用時(shí)，可以有效清除代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的活性氧，防止其引起的膜脂過(guò)氧化及其他傷害。一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等的3種保護(hù)酶活性隨白三葉葉片水浸提液質(zhì)量濃度增加表現(xiàn)出不同的升降變化（圖4～6），低質(zhì)量濃度白三葉葉片水浸提液可以使園林植物幼苗體內(nèi)保護(hù)酶活性顯著上升，這種現(xiàn)象可能是由于其感受到化學(xué)脅迫后，植物自身啟動(dòng)的一種應(yīng)對(duì)保護(hù)機(jī)制［22］，但這種反應(yīng)只能夠在一定程度內(nèi)發(fā)揮作用。隨著葉片水浸提液質(zhì)量濃度的增大，受試植物幼苗體內(nèi)氧化產(chǎn)物累計(jì)到一定水平，導(dǎo)致體內(nèi)保護(hù)酶顯著下降，幼苗體內(nèi)在脅迫下生成的氧自由基不能得到及時(shí)清除，致使植物幼苗受害逐漸加重。丙二醛是生物膜系統(tǒng)脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物之一，其摩爾質(zhì)量分?jǐn)?shù)高低指示脂質(zhì)過(guò)氧化強(qiáng)度和膜系統(tǒng)的傷害程度［23］。在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)植物幼苗體內(nèi)保護(hù)性酶活性較高時(shí)，其體內(nèi)丙二醛較低，植物幼苗受害程度較輕；當(dāng)植物幼苗體內(nèi)保護(hù)性酶活性降低時(shí)，丙二醛升高，植物幼苗受到傷害程度增強(qiáng)（圖7）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出丙二醛的分析結(jié)果與保護(hù)酶活性的分析結(jié)果相吻合。

迄今為止所發(fā)現(xiàn)的化感物質(zhì)（allelochemical）幾乎都是植物的次生代謝物質(zhì)，分子量較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其中酚類和萜類化合物是高等植物中最為常見(jiàn)的化感物質(zhì)［24］。萜類化合物廣泛以揮發(fā)油形式存在于高等植物中，起到保護(hù)自己吸引昆蟲的功效，當(dāng)這些物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境后會(huì)對(duì)其他植物產(chǎn)生化感作用［25］。植物放出的萜類化合物的毒性具有選擇性，高濃度下表現(xiàn)為對(duì)植物發(fā)芽和生長(zhǎng)的抑制，且隨著化感物質(zhì)濃度增大抑制作用逐漸加強(qiáng)，而低濃度下也具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用［26］，這與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果相符。有研究發(fā)現(xiàn)，許多菊科Asteraceae植物含有大量的揮發(fā)性萜類化合物，如檸檬烯、蒎烯、樟腦、長(zhǎng)葉薄荷酮、桉樹腦、香茅醇等，它們不僅保護(hù)植物自身不受侵害外，還對(duì)其他植物生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。Muller等［27］指出加州蒿Artemisia californica和鼠尾草屬Salviaspp.植物的葉中含有豐富的揮發(fā)性萜類物質(zhì)桉樹腦和樟腦，它們能被雨露帶入土壤中，從而抑制了其他草本植物種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，從而形成裸帶。Abdul等［28］研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿根系和殘茬能夠釋放酚酸類物質(zhì)，如咖啡酸、綠原酸、異綠原酸、香豆酸、羥基苯甲酸和阿魏酸，能抑制白茅Imperata cylindrical生長(zhǎng)。汪思龍等［29］研究表明，肉桂酸、苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸等都能夠?qū)θ~綠素造成傷害，隨著酚類物質(zhì)濃度的升高，葉綠素的含量更低。白三葉葉片水浸提液主要含有酚類與萜類化合物，其中4-羥基-紫羅蘭酮、乙酸異戊酯、二氫香豆酮、乙烯基愈創(chuàng)木酚、喇叭茶醇、菖蒲酮、麥芽酚、紫羅蘭酮環(huán)氧化物、2-羥基-6-甲基苯甲醛等9種化合物，合計(jì)占到總量的70.1%，它們可能是白三葉體內(nèi)抑制園林植物生長(zhǎng)的化感物質(zhì)。

化感作用在外來(lái)植物入侵過(guò)程中可能發(fā)揮重要的作用，外來(lái)植物通過(guò)釋放化感物質(zhì)改變植物生境影響本地植物的生長(zhǎng)［30］，這種效果可能是本地植物對(duì)入侵植物釋放化感物質(zhì)的敏感性使外來(lái)植物成功入侵［31］。本研究表明：白三葉可能通過(guò)釋放化感物質(zhì)抑制一串紅、香雪球、石竹、高羊茅和馬蹄金等的生長(zhǎng)和生理生化代謝，推測(cè)白三葉的化感作用是其成功入侵的機(jī)制之一。

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Research of the aquatic extract from leaves of Trifolium repens to several garden plants

ZHENG Jie1，LIU Fang1，WU Xingbo1，XU Gaiping1，DING Qianqian1，GAO Yan2，ZHANG Rumin2
（1.School of Landscape Architecture,Zhengjiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;2.School of Forestry and Biotechnology,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China）

In order to understand the interaction ofTrifolium repenswith other garden plants，we studied the effects of the aquatic extract from leaves ofT.repenson the growth，root activity，chlorophyll content，and antioxidant defense system in seedlings ofSalvia splendens，Lobularia maritime，Dianthus chinensis，F(xiàn)estuca arundinaceaandDichondra repensusing sand culture method，and analyzed the chemical components of the extract using GC-MS.Results showed that the aquatic extract from leaves ofT.repenshad significant allelopathic effects on seedling growth inS.splendens,L.maritime，D.chinensis，F(xiàn).arundinaceaandD.repens. The seedling growth index inS.splendens,L.maritime，D.chinensis，F(xiàn).arundinaceaandD.repenswas highly significantly inhibited（P＜0.05）by treatment with 50 g·L-1of the aquatic extract；the root activity in the seedlings of the five garden plants were reduced by 24.0%，42.8%，51.6%，16.1%and 14.9%，respectively，and the chlorophyll content in these five garden plants were reduced by 13.6%，43.1%，30.5%,57.1%，and 13.8%，respectively，compared with the control.At 5 g·mL-1，the extract significantly increased the activities of peroxidase（POD），superoxide dismutase（SOD）and catalase（CAT）inS.splendens，L.maritime,D.chinensis，F(xiàn).arundinaceaandD.repens;when aquatic extract from leaves ofT.repensup to 50 g·L-1，it reduced the activities of those enzymes in five garden plants，while significantly increased the content of malondialdehyde（MDA）in the seedling of the garden plants.42 compounds were identified in the aquatic extract from leaves ofT.repens.The main compounds were 4-hydroxy-ionone（16.4%），isoamyl acetate（11.0%），dihydrocoumarone（9.6%），p-vinylguaiacol（7.4%），palustrol（6.4%），shyobunone（5.5%），maltol（4.9%），ionone epoxide（4.7%），and benzaldehyde，2-hydroxy-6-methyl-（4.2%），which all together accounted for 70.1%of the total.［Ch，7 fig.2 tab.31 ref.］

botany；Trifolium repens；garden plant；aquatic extract；antioxidant enayme；allelopathy

S718.3

A

2095-0756（2014）01-0019-09

10.11833/j.issn.2095-0756.2014.01.004

2013-01-04；

2013-03-19

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31270756，30922397）

鄭潔，從事園林植物栽培與管理研究。E-mail：whoami0121@sina.com。通信作者：高巖，教授，博士，從事植物化學(xué)生態(tài)和植物發(fā)育生理學(xué)等研究。E-mail：gaoyan1960@sohu.com