臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)的抑制作用

摘要：采用索氏提取法，以無水乙醇為溶劑獲得臭椿[Ailanthus altissima （Mill.）swingle]提取物，采用提取物藥膜法處理雜草薺菜[Capsella bursa-pastoris（L.）Medic]種子。結(jié)果表明，臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)有強(qiáng)烈的抑制作用，可延緩種子萌發(fā)；在1.25～5.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子部分萌發(fā)，隨著臭椿乙醇提取物濃度升高，薺菜種子發(fā)芽率減少，發(fā)芽指數(shù)降低、活力指數(shù)下降，種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率均提高，在5.00～10.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子只有極少數(shù)萌發(fā)或不萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均接近或等于0，種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率也接近或達(dá)到100%，在10.00～20.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子不能萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均為0，種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率達(dá)到100%。

關(guān)鍵詞：臭椿[Ailanthus altissima （Mill.）swingle]乙醇提取物；薺菜[Capsella bursa-pastoris （L.）Medic]；種子萌發(fā)；抑制作用

中圖分類號：S451.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）18-4324-03

臭椿[Ailanthus altissima （Mill.）swingle]為苦木科（Simaroubaceae）臭椿屬（Ailanthus Desf.）多年生木本植物。臭椿提取物是近年來研究的一個熱點，臭椿提取物對水芹菜等具有化感作用[1，2]，對光肩星天牛取食、產(chǎn)卵有驅(qū)避等作用[3-5]，研究者還開展了臭椿提取物對TMV抑制活性研究[6]，對播娘蒿、馬鈴薯、刺槐等生長抑制作用的研究[7-9]，以及對油菜形態(tài)、顯微結(jié)構(gòu)和核酸含量的影響研究[10，11]，但臭椿提取物對農(nóng)田常見雜草薺菜[Capsella bursa-pastoris（L.）Medic]的化感作用方面的研究鮮見報道。

本研究采用索氏提取法，以無水乙醇為溶劑，獲得臭椿乙醇提取物，采用不同濃度提取物處理雜草薺菜種子，研究臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

臭椿，采自山東省泰安市泰山環(huán)山路2年生樹枝條，趁鮮剝皮，將皮剪成1 cm2的小塊，70 ℃烘箱內(nèi)烘24 h，用微型粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過20目網(wǎng)篩。

1.2 臭椿樹皮提取物的制備

用索氏提取法制備提取物。準(zhǔn)確稱取樹皮干粉10 g，用濾紙包好，裝入索氏提取器，用無水乙醇回流提取6 h，將提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至稠膏狀，取出，待乙醇揮發(fā)完后稱重，置于4 ℃冰箱中保存。

1.3 臭椿提取物的生物活性測定

臭椿提取物用無水乙醇配制5個濃度，分別為1.25、2.50、5.00、10.00、20.00 g/L，以清水為對照，共6個處理，采用藥膜法進(jìn)行生測試驗。具體測定方法：在放有濾紙培養(yǎng)皿中加入1 mL不同濃度的提取物，待有機(jī)溶劑乙醇完全揮發(fā)后，加入1 mL清水，均勻擺放100粒飽滿的待測薺菜的種子，對照用1 mL清水，同樣處理100粒種子。3次重復(fù)，25 ℃光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)至對照完全萌發(fā)。

1.4 數(shù)據(jù)獲取

觀察薺菜種子發(fā)芽和生長情況，每天測定薺菜種子發(fā)芽數(shù)，計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和抑制率；因在測根長和株高時容易傷害幼苗，故在發(fā)芽試驗結(jié)束時拔苗測定根長、株高和鮮重，計算臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高、鮮重的抑制率以及對薺菜種子活力指數(shù)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽率的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜種子的萌發(fā)均產(chǎn)生明顯的影響（圖1）。薺菜種子發(fā)芽率以清水對照處理最高，在第四天就出現(xiàn)發(fā)芽高峰，第六天大部分發(fā)芽；其次為1.25 g/L臭椿乙醇提取物處理，薺菜種子第五天才有種子發(fā)芽，發(fā)芽率略低于對照；再次為2.50 g/L處理，薺菜種子第七天有極少數(shù)種子發(fā)芽，發(fā)芽率明顯低于對照；另外，5.00 g/L處理的薺菜種子第十天有極個別種子發(fā)芽，發(fā)芽率遠(yuǎn)低于對照；10.00、20.00 g/L臭椿乙醇提取物處理的薺菜種子沒有發(fā)芽，后期開始霉?fàn)€。由圖1可見，隨著臭椿乙醇提取物濃度升高，薺菜發(fā)芽率降低；隨時間推移，薺菜發(fā)芽率升高； 10.00、20.00 g/L臭椿乙醇提取物處理的薺菜種子完全不能萌發(fā)。

2.2 臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物均對薺菜種子發(fā)芽指數(shù)產(chǎn)生明顯的影響（圖2）。薺菜種子發(fā)芽指數(shù)清水對照處理最高，臭椿乙醇提取物各處理發(fā)芽指數(shù)以1.25 g/L處理最高，其次為2.50 g/L處理，5.00、10.00、20.00 g/L處理的薺菜種子發(fā)芽指數(shù)均為0。由圖2可見，臭椿乙醇提取物濃度在1.25～5.00 g/L范圍內(nèi)，薺菜發(fā)芽指數(shù)隨著提取物濃度升高而降低；大于5 g/L濃度處理，發(fā)芽指數(shù)降低至0。

2.3 臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽抑制率的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)均有抑制效果，其種子發(fā)芽抑制率情況見圖3。10.00、20.00 g/L處理10 d，臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽抑制率均為100%；處理8 d，5.00 g/L臭椿乙醇提取物對薺菜種子的發(fā)芽抑制率為100%，以后略有降低，第十天仍為95%以上；2.50 g/L處理前6 d，薺菜種子發(fā)芽抑制率為100%，以后隨著時間推移，逐步下降，第十天為75%左右；1.25 g/L處理4 d，薺菜種子發(fā)芽抑制率為100%，以后隨著時間推移迅速下降，第十天為60%左右。由圖3可見，臭椿提取物處理濃度大于等于5.00 g/L，發(fā)芽抑制率達(dá)到100%；濃度小于5.00 g/L的處理，隨著處理濃度的降低薺菜發(fā)芽抑制率降低，隨著處理時間的延長，發(fā)芽抑制率也明顯降低。

2.4 臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高和鮮重的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高和鮮重的生長均有抑制作用（圖4）。由圖4可見，臭椿乙醇提取物濃度在1.25～5.00 g/L范圍內(nèi)，根長和株高的抑制率接近，明顯高于鮮重的抑制率，并且薺菜根長、株高、鮮重抑制率隨著濃度提高呈現(xiàn)上升趨勢；濃度達(dá)到10.00 g/L時，對薺菜根長、株高、鮮重的抑制率均為100%。

2.5 臭椿乙醇提取物對薺菜種子活力指數(shù)的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜種子活力指數(shù)均有明顯的影響（圖5）。由圖5可見，薺菜種子活力指數(shù)以清水對照處理為最高，薺菜種子經(jīng)臭椿乙醇提取物處理，活力指數(shù)明顯降低，1.25 g/L處理活力指數(shù)降低為0.208，2.50 g/L處理活力指數(shù)降低到0.056，處理濃度增加到5.00 g/L及以上時，活力指數(shù)降為0。

3 結(jié)論

臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)有強(qiáng)烈的抑制作用，在1.25～5.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子部分萌發(fā)，隨著臭椿乙醇提取物濃度升高，薺菜發(fā)芽率降低，發(fā)芽指數(shù)降低、活力指數(shù)下降，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率均提高。在5.00～10.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子只有少數(shù)萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均接近或等于0，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率也接近或達(dá)到100%。在10.00～20.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子不能萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均為0，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率達(dá)100%。

4 討論

種子發(fā)芽率是種子萌發(fā)的指標(biāo)，以發(fā)芽抑制率，根長、鮮重抑制率為指標(biāo)，可以判斷抑制作用，但發(fā)芽指數(shù)，特別是活力指數(shù)，是判斷種子活力的更好指標(biāo)，更能進(jìn)一步說明臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽的抑制作用。

臭椿乙醇提取物對薺菜鮮重抑制率的影響小于根長、株高抑制率。試驗中觀察到1.25～5.00 g/L處理的薺菜出現(xiàn)畸形苗，雖然生長高度受到抑制，但鮮重仍然有一定的增加，導(dǎo)致鮮重抑制率比根長、株高抑制率低。

本研究只測定了臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽、根長、株高和鮮重的影響，對參與生理活動有關(guān)酶活性是否產(chǎn)生影響，有待進(jìn)一步研究。

本研究證實臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)具有較強(qiáng)的抑制作用，臭椿中的有效活性成分有望開發(fā)研制成新型生物除草劑。對于抑制發(fā)芽活性成分的研究，尚需要對提取物做進(jìn)一步提純、進(jìn)行化學(xué)成分和化學(xué)結(jié)構(gòu)的測定。

參考文獻(xiàn)：

[1] HEISEY R M. Herbicidal effects under field conditions of Ailanthus altissima bark extract， which contains ailanthone[J]. Plant and Soil，2003，256（1）：85-99.

[2] HEISEY R M. Identifiantion of an allelopathic compound from Ailanthus altissima and characterization of its herbicidal activity [J].Amerrican Journal of Botany 1996，83（2）：192-200.

[3] 曹 兵，李治中.臭椿提取物對光肩星天牛的驅(qū)避作用[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，15（1）：47-49.

[4] 曹 兵，宋麗華.臭椿內(nèi)含物對光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的驅(qū)避作用[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，15（2）：15-18.

[5] 曹 兵.臭椿生理生化特性與抗光肩星天牛的化學(xué)機(jī)制[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，15（3）：6-9.

[6] 宋 健.臭椿根皮抑制TMV活性組分研究[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報，2006，20（3）：12-15.

[7] 劉忠德，孫 冬，楊勤民.臭椿提取物對播娘蒿生長抑制作用的研究[J].中國植保導(dǎo)刊2009（5）：43-44.

[8] 劉忠德.臭椿提取物在馬鈴薯儲藏期間抑芽效果研究[J].北方園藝，2009（9）：204-205.

[9] 曹 兵，宋麗華，張婷婷.臭椿根際土壤化感作用的初步研究[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2001（2）：187-190.

[10] 劉忠德，劉淑娟.臭椿提取物對油菜生長抑制作用和核酸含量的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（4）95-96.

[11] 劉忠德，劉淑娟，吳仁濤，等.臭椿提取物對油菜形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)影響的研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（21）9-10.

2.4 臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高和鮮重的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高和鮮重的生長均有抑制作用（圖4）。由圖4可見，臭椿乙醇提取物濃度在1.25～5.00 g/L范圍內(nèi)，根長和株高的抑制率接近，明顯高于鮮重的抑制率，并且薺菜根長、株高、鮮重抑制率隨著濃度提高呈現(xiàn)上升趨勢；濃度達(dá)到10.00 g/L時，對薺菜根長、株高、鮮重的抑制率均為100%。

2.5 臭椿乙醇提取物對薺菜種子活力指數(shù)的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜種子活力指數(shù)均有明顯的影響（圖5）。由圖5可見，薺菜種子活力指數(shù)以清水對照處理為最高，薺菜種子經(jīng)臭椿乙醇提取物處理，活力指數(shù)明顯降低，1.25 g/L處理活力指數(shù)降低為0.208，2.50 g/L處理活力指數(shù)降低到0.056，處理濃度增加到5.00 g/L及以上時，活力指數(shù)降為0。

3 結(jié)論

臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)有強(qiáng)烈的抑制作用，在1.25～5.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子部分萌發(fā)，隨著臭椿乙醇提取物濃度升高，薺菜發(fā)芽率降低，發(fā)芽指數(shù)降低、活力指數(shù)下降，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率均提高。在5.00～10.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子只有少數(shù)萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均接近或等于0，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率也接近或達(dá)到100%。在10.00～20.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子不能萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均為0，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率達(dá)100%。

4 討論

種子發(fā)芽率是種子萌發(fā)的指標(biāo)，以發(fā)芽抑制率，根長、鮮重抑制率為指標(biāo)，可以判斷抑制作用，但發(fā)芽指數(shù)，特別是活力指數(shù)，是判斷種子活力的更好指標(biāo)，更能進(jìn)一步說明臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽的抑制作用。

臭椿乙醇提取物對薺菜鮮重抑制率的影響小于根長、株高抑制率。試驗中觀察到1.25～5.00 g/L處理的薺菜出現(xiàn)畸形苗，雖然生長高度受到抑制，但鮮重仍然有一定的增加，導(dǎo)致鮮重抑制率比根長、株高抑制率低。

本研究只測定了臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽、根長、株高和鮮重的影響，對參與生理活動有關(guān)酶活性是否產(chǎn)生影響，有待進(jìn)一步研究。

本研究證實臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)具有較強(qiáng)的抑制作用，臭椿中的有效活性成分有望開發(fā)研制成新型生物除草劑。對于抑制發(fā)芽活性成分的研究，尚需要對提取物做進(jìn)一步提純、進(jìn)行化學(xué)成分和化學(xué)結(jié)構(gòu)的測定。

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[5] 曹 兵.臭椿生理生化特性與抗光肩星天牛的化學(xué)機(jī)制[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，15（3）：6-9.

[6] 宋 健.臭椿根皮抑制TMV活性組分研究[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報，2006，20（3）：12-15.

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[8] 劉忠德.臭椿提取物在馬鈴薯儲藏期間抑芽效果研究[J].北方園藝，2009（9）：204-205.

[9] 曹 兵，宋麗華，張婷婷.臭椿根際土壤化感作用的初步研究[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2001（2）：187-190.

[10] 劉忠德，劉淑娟.臭椿提取物對油菜生長抑制作用和核酸含量的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（4）95-96.

[11] 劉忠德，劉淑娟，吳仁濤，等.臭椿提取物對油菜形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)影響的研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（21）9-10.

2.4 臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高和鮮重的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜根長、株高和鮮重的生長均有抑制作用（圖4）。由圖4可見，臭椿乙醇提取物濃度在1.25～5.00 g/L范圍內(nèi)，根長和株高的抑制率接近，明顯高于鮮重的抑制率，并且薺菜根長、株高、鮮重抑制率隨著濃度提高呈現(xiàn)上升趨勢；濃度達(dá)到10.00 g/L時，對薺菜根長、株高、鮮重的抑制率均為100%。

2.5 臭椿乙醇提取物對薺菜種子活力指數(shù)的影響

不同濃度臭椿乙醇提取物對薺菜種子活力指數(shù)均有明顯的影響（圖5）。由圖5可見，薺菜種子活力指數(shù)以清水對照處理為最高，薺菜種子經(jīng)臭椿乙醇提取物處理，活力指數(shù)明顯降低，1.25 g/L處理活力指數(shù)降低為0.208，2.50 g/L處理活力指數(shù)降低到0.056，處理濃度增加到5.00 g/L及以上時，活力指數(shù)降為0。

3 結(jié)論

臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)有強(qiáng)烈的抑制作用，在1.25～5.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子部分萌發(fā)，隨著臭椿乙醇提取物濃度升高，薺菜發(fā)芽率降低，發(fā)芽指數(shù)降低、活力指數(shù)下降，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率均提高。在5.00～10.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子只有少數(shù)萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均接近或等于0，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率也接近或達(dá)到100%。在10.00～20.00 g/L濃度范圍內(nèi)，薺菜種子不能萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均為0，薺菜種子發(fā)芽、根長、株高、鮮重的抑制率達(dá)100%。

4 討論

種子發(fā)芽率是種子萌發(fā)的指標(biāo)，以發(fā)芽抑制率，根長、鮮重抑制率為指標(biāo)，可以判斷抑制作用，但發(fā)芽指數(shù)，特別是活力指數(shù)，是判斷種子活力的更好指標(biāo)，更能進(jìn)一步說明臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽的抑制作用。

臭椿乙醇提取物對薺菜鮮重抑制率的影響小于根長、株高抑制率。試驗中觀察到1.25～5.00 g/L處理的薺菜出現(xiàn)畸形苗，雖然生長高度受到抑制，但鮮重仍然有一定的增加，導(dǎo)致鮮重抑制率比根長、株高抑制率低。

本研究只測定了臭椿乙醇提取物對薺菜種子發(fā)芽、根長、株高和鮮重的影響，對參與生理活動有關(guān)酶活性是否產(chǎn)生影響，有待進(jìn)一步研究。

本研究證實臭椿乙醇提取物對薺菜種子萌發(fā)具有較強(qiáng)的抑制作用，臭椿中的有效活性成分有望開發(fā)研制成新型生物除草劑。對于抑制發(fā)芽活性成分的研究，尚需要對提取物做進(jìn)一步提純、進(jìn)行化學(xué)成分和化學(xué)結(jié)構(gòu)的測定。

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[5] 曹 兵.臭椿生理生化特性與抗光肩星天牛的化學(xué)機(jī)制[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，15（3）：6-9.

[6] 宋 健.臭椿根皮抑制TMV活性組分研究[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報，2006，20（3）：12-15.

[7] 劉忠德，孫 冬，楊勤民.臭椿提取物對播娘蒿生長抑制作用的研究[J].中國植保導(dǎo)刊2009（5）：43-44.

[8] 劉忠德.臭椿提取物在馬鈴薯儲藏期間抑芽效果研究[J].北方園藝，2009（9）：204-205.

[9] 曹 兵，宋麗華，張婷婷.臭椿根際土壤化感作用的初步研究[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報，2001（2）：187-190.

[10] 劉忠德，劉淑娟.臭椿提取物對油菜生長抑制作用和核酸含量的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（4）95-96.

[11] 劉忠德，劉淑娟，吳仁濤，等.臭椿提取物對油菜形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)影響的研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（21）9-10.