大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜化感作用的初步研究

王 姣， 邵貴芳， 趙 凱， 莫云容， 鄧明華

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201)

大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜化感作用的初步研究

王 姣**， 邵貴芳**， 趙 凱， 莫云容， 鄧明華*

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201)

大蒜化感作用的研究很廣泛，實(shí)驗(yàn)采用不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)芥菜種子萌發(fā)、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)和幼苗鮮重的影響，結(jié)果表明，經(jīng)大蒜鱗莖浸提液處理后的花葉芥菜種子在不同濃度下呈現(xiàn)不一樣的形態(tài)，其發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)在不同濃度的大蒜鱗莖浸提液的影響下隨著濃度而變化，在0.02 g/mL的濃度下，花葉芥菜的發(fā)芽率為97.8%，為最適宜種子發(fā)芽的濃度，而對(duì)于種子的發(fā)芽勢(shì)來(lái)說(shuō)，最適宜的濃度則為0.04 g/mL,達(dá)到了54.8%,濃度為0.02 g/mL時(shí)的平均根長(zhǎng)為1.82 cm,平均莖長(zhǎng)為2.28 cm,平均莖重為0.05 g，0.03 g/mL時(shí)的平均根重為0.06 g.不同濃度的大蒜鱗莖浸提液對(duì)種子幼苗的不同部位的促進(jìn)和抑制作用也不一樣.表4，參14.

大蒜鱗莖浸提液；芥菜；發(fā)芽率；發(fā)芽勢(shì)

植物的化感作用是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，它是植物生態(tài)學(xué)一項(xiàng)新的分支學(xué)科生態(tài)生化學(xué)研究?jī)?nèi)容的一部分，植物化感作用是一種生態(tài)機(jī)制，經(jīng)研究表明，化感物質(zhì)作用的對(duì)象可以是其他植物，也可以對(duì)同種植物產(chǎn)生作用[1-5].同時(shí)，化感作用，有人稱之為植物的相生相克[6]，從鄧明華等在對(duì)辣椒植株水浸提液對(duì)生菜和大白菜化感作用的初步研究來(lái)看，化感作用表現(xiàn)為促進(jìn)和抑制兩方面[7].將植物化感作用的理論與研究成果，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，環(huán)境循環(huán)以及農(nóng)田的雜草控制等方面，同時(shí)對(duì)作物的連作障礙和病蟲(chóng)害方面也有著很重要的影響.

大蒜(AlliumsativumL．)是百合科蔥屬多年生草本植物，它含有多種成分，如礦物質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、維生素、含有10多種活性酶、微量元素、核酸等物質(zhì)構(gòu)成，有很高的藥理學(xué)價(jià)值，其有效成分在高濃度時(shí)能殺死真菌，具有抗真菌、抗菌作用[8]，在我國(guó)大面積種植.大蒜的鱗莖具有抗腫瘤、抗病原微生物、降血脂等藥理學(xué)作用，其化學(xué)成分主要為含硫有機(jī)化合物和皂苷類成分，含硫化合物可分為水溶性和脂溶性，前者有較強(qiáng)的降脂作用,后者有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,水溶性成分毒性極低,值得進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究大蒜提取液中的活性成分對(duì)許多植物病原真菌和食物雜菌有較強(qiáng)的化感抑制作用.大蒜是公認(rèn)良好的前茬作物，對(duì)大蒜化感作用的研究許多學(xué)者主要集中在根系分泌物、提取物、大蒜鱗莖的抑菌作用[9-11].目前，在對(duì)化感作用根系分泌途徑的方法上研究已有所突破，排除土壤與微生物的作用成為可能，化感物質(zhì)在植物體內(nèi)的可能代謝機(jī)理和正真來(lái)源已明確.

1 材料與方法

1.1 材料

研究試驗(yàn)的大蒜鱗莖自購(gòu)于昆明市盤龍區(qū)蒜村菜市場(chǎng)，花葉芥菜種子來(lái)自小板橋種子市場(chǎng).

1.2 方法

1.2.1 大蒜鱗莖浸提液的制備

稱取100 g大蒜，放入研缽研磨成泥狀，移至事先消毒洗凈好的錐形瓶中，加入適量的蒸餾水，在室溫下密封浸泡48 h，然后將大蒜研磨液用濾紙過(guò)濾，定容到1 L，即得到供試母液，其濃度為0.1 g/mL，冷藏備用.

1.2.2 實(shí)驗(yàn)預(yù)處理

先將大蒜鱗莖浸提液處理設(shè)4個(gè)濃度，分別為0.02、0.04、0.06、0.08 g/mL，各取5 mL于試管中備用，在洗凈、烘干的培養(yǎng)皿中鋪上經(jīng)過(guò)滅菌的濾紙，加入一點(diǎn)蒸餾水使其緊貼在培養(yǎng)皿底部，然后分別加入事先準(zhǔn)備的5 mL不同濃度的大蒜鱗莖浸提液，將選擇好的顆粒飽滿的花葉芥菜種子，每20粒播一個(gè)培養(yǎng)皿，上蓋.在室溫下培養(yǎng)，每日觀測(cè)種子發(fā)芽情況，并將結(jié)果記錄下來(lái)，以胚根突破種皮2 mm時(shí)為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn).

經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在最高濃度0.08 g/mL下的發(fā)芽情況較理想，中間濃度也發(fā)展良好，但是最低濃度下幾乎不發(fā)芽，所以重新設(shè)定4個(gè)濃度分別為0.02、0.03、0.04、0.05 g/mL，繼續(xù)觀察，每個(gè)濃度的種子萌芽狀況良好，選定其作為實(shí)驗(yàn)濃度.

1.2.3 種子發(fā)芽測(cè)定

在洗凈、烘干的培養(yǎng)皿中鋪上經(jīng)過(guò)滅菌的濾紙加入5 mL不同濃度的大蒜鱗莖浸提液(大蒜鱗莖浸提液處理設(shè)4個(gè)濃度，分別為0.02、0.03、0.04、0.05 g/mL，每個(gè)濃度3次重復(fù)，以清水為對(duì)照(CK).將選擇好的花葉芥菜種子，每個(gè)培養(yǎng)皿播30粒，上蓋，均勻擺放.在室溫中進(jìn)行培養(yǎng)，每日觀測(cè)種子發(fā)芽情況，定時(shí)記錄，將發(fā)芽的種子揀出，直到清水里的種子不再發(fā)芽或發(fā)芽很少時(shí)為止.

1.2.4 出苗觀測(cè)

選取三個(gè)備好的培養(yǎng)皿，在培養(yǎng)皿中鋪上經(jīng)過(guò)滅菌的濾紙，加入適量的蒸餾水使得濾紙浸濕，在各個(gè)培養(yǎng)皿分別放入200(或以上)顆籽粒飽滿的花葉芥菜的種子，等發(fā)芽后繼續(xù)實(shí)驗(yàn).

取15個(gè)洗凈、烘干的培養(yǎng)皿，鋪上濾紙，設(shè)置5個(gè)濃度梯度，分別為0.02、0.03、0.04、0.05、0.06 g/mL，每個(gè)濃度3次重復(fù)，以清水為對(duì)照，依次加入不同濃度梯度的大蒜鱗莖浸提液，每個(gè)培養(yǎng)皿播相同發(fā)芽狀態(tài)的種子10顆，在溫室下培養(yǎng)幾天，待根系≤5 cm時(shí)，測(cè)以下數(shù)據(jù)：根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)(不含根)、根重、苗重(不含根).

1.2.5 出苗參照分析

測(cè)定項(xiàng)目參照《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》[12]計(jì)算種子萌發(fā)的以下指標(biāo)：

發(fā)芽率(%)=供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)=自發(fā)芽至發(fā)芽最高峰時(shí)的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt).

式中，Gt為在不同時(shí)間的發(fā)芽數(shù)，Dt為不同的發(fā)芽試驗(yàn)天數(shù).

化感作用效應(yīng)參照 Williamson G B的化感作用效應(yīng)指數(shù)(RI)進(jìn)行計(jì)算.當(dāng)T≥C時(shí)，RI=1-C/T；當(dāng)T0為促進(jìn)作用,RI<0為抑制作用,絕對(duì)值大小與作用強(qiáng)度一致.

1.2.6 測(cè)定與分析

將花葉芥菜單株的根莖切下，使用尺子測(cè)量根長(zhǎng)(cm)、莖長(zhǎng)(cm)，用電子天平稱根重(g)和莖重(g), 將結(jié)果記錄下來(lái)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.

2 分析及結(jié)果

2.1 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜種子萌發(fā)的影響

由表1、表2可以看出，大蒜鱗莖浸提液濃度不同，表現(xiàn)出化感作用效應(yīng)也不同，低濃度促進(jìn)，高濃度抑制的雙重效應(yīng).0.02 g/mL濃度的大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜種子發(fā)芽有促進(jìn)作用.從0.03、0.04 g/mL濃度的抑制作用呈現(xiàn)遞增的情況，到了0.05 g/mL抑制作用便逐漸下降表明在不同的濃度下其抑制作用也存在著差距，并不是呈現(xiàn)規(guī)律的抑制或者是促進(jìn)作用.

表1 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)芥菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)的影響

表1、表2中的花葉芥菜在大蒜鱗莖浸提液4個(gè)濃度作用下，發(fā)芽勢(shì)分別為54.4%、40%、57.8%、47.8%，對(duì)照為55.6%；化感效應(yīng)指數(shù)為0.03時(shí)濃度為0.04 g/mL，表現(xiàn)為促進(jìn)作用；化感效應(yīng)指數(shù)為-0.02時(shí)濃度為0.02 g/mL時(shí)，表示花葉芥菜的種子發(fā)芽勢(shì)有抑制作用，但是不是特別明顯；而濃度為0.03、0.05 g/mL時(shí)，化感效應(yīng)分別為-0.28，-0.14，表現(xiàn)為抑制的作用.

表2 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜種子發(fā)芽的化感效應(yīng)指數(shù)

2.2 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜的發(fā)芽指數(shù)的影響

由表1、表2可以看出，花葉芥菜在大蒜鱗莖浸提液4個(gè)濃度作用下，化感效應(yīng)指數(shù)分別為0.03，-0.11，-0.36，-0.41，只有當(dāng)濃度為0.02 g/mL的時(shí)候有促進(jìn)作用，其他均為均表現(xiàn)為抑制作用隨濃度增高而增強(qiáng).

2.3 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜的根長(zhǎng)的影響

由表3、表4可以看出，花葉芥菜幼苗根長(zhǎng)對(duì)大蒜鱗莖浸提液濃度不同的反應(yīng)表現(xiàn)為從低濃度到高濃度先促進(jìn)后抑制的現(xiàn)象.0.02、0.03 g/mL濃度時(shí)，幼苗根長(zhǎng)化感效應(yīng)分別為0.47，0.26，根長(zhǎng)與對(duì)照有著明顯區(qū)別，對(duì)花葉芥菜的根長(zhǎng)有著促進(jìn)作用；濃度為0.04、0.05、0.06 g/mL時(shí)，幼苗的根長(zhǎng)都有下降，其化感效應(yīng)分別為-0.57、-0.89、-0.55，對(duì)花葉芥菜根長(zhǎng)抑制作用明顯.

由表3、表4可以看出在不同濃度下，花葉芥菜幼苗其根莖的化感作用也大不相同.在濃度為0.02 g/mL時(shí)對(duì)莖長(zhǎng)有促進(jìn)作用，其余則為抑制；而對(duì)于根莖重來(lái)說(shuō)，其化感作用全部為抑制.

表3 不同濃度鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜的根長(zhǎng)，苗長(zhǎng)，根重和苗重影響

表4 不同濃度處理對(duì)花葉芥菜根莖的長(zhǎng)度和重量的化感作用效應(yīng)

2.4 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜莖長(zhǎng)的影響

由表3、表4看出，大蒜鱗莖浸提液濃度不同對(duì)花葉芥菜的莖長(zhǎng)影響不同，只有濃度為0.02 g/mL時(shí)化感效應(yīng)指數(shù)為0.13，表現(xiàn)促進(jìn)作用；其他隨濃度的增高，抑制作用在先增后減.

2.5 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜的根重和莖重的影響

2.5.1 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜根重的影響

根重測(cè)定結(jié)果顯示，大蒜鱗莖浸提液濃度的高低對(duì)花葉芥菜的根生長(zhǎng)影響特別大，對(duì)照平均根重為0.0319 g，但是隨著濃度的增加其平均根重明顯下降，根重幾乎是以幾十倍的比例在減少，從中可以得出濃度對(duì)花葉芥菜的根重呈現(xiàn)明顯的抑制作用.

由表3、表4可以看出，與對(duì)照相比較，隨著濃度的增加，根長(zhǎng)的生長(zhǎng)受到了明顯的抑制，濃度為0.04、0.05、0.06 g/mL時(shí)，化感效應(yīng)指數(shù)分別為-0.96、-0.96、-0.97，在該濃度根重處于停滯的狀態(tài).

2.5.2 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜莖重的影響

表3、表4對(duì)花葉芥菜莖重統(tǒng)計(jì)分析顯示，從濃度0.02～0.06 g/mL，花葉芥菜的莖重在0.014 5 g至0.017 8 g之間，小于對(duì)照莖重0.024 1 g，化感效應(yīng)指數(shù)在-0.31至-0.45之間，表明大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜莖重表現(xiàn)為明顯的抑制作用.

3 討 論

3.1 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響

不管是在日常生活或者說(shuō)是在理論中，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率是衡量種子發(fā)芽的指標(biāo)，種子的發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊度，是種子發(fā)育的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)[13].通過(guò)試驗(yàn)證明大蒜鱗莖對(duì)花葉芥菜存在著一定的化感作用，不同的濃度對(duì)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率有著不同的影響，當(dāng)大蒜鱗莖濃度為0.02 g/mL時(shí)對(duì)花葉芥菜的發(fā)芽率有著促進(jìn)作用，但是當(dāng)濃度增加后，就產(chǎn)生了抑制作用，可以根據(jù)實(shí)際情況將其用于生產(chǎn)，可以使得生產(chǎn)做到可以控制的程度.

3.2 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜種子幼苗根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)的影響

從之前的實(shí)踐就可以知道，植物生長(zhǎng)與發(fā)育有促進(jìn)或抑制作用可能是植物天然生長(zhǎng)物質(zhì)[14].也可以從此次實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)看出，花葉芥菜種子幼苗、根莖的生長(zhǎng)對(duì)大蒜鱗莖浸提液濃度不同的敏感程度不一樣，雖然有一定的促進(jìn)或者抑制作用，但是大蒜鱗莖浸提液濃度對(duì)花葉芥菜根的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)莖的影響.

3.3 不同濃度大蒜鱗莖浸提液對(duì)花葉芥菜種子幼苗根重和莖重的影響

植物的根莖重在實(shí)際生活中，對(duì)人們的生活有著舉足輕重的作用，有的人喜歡吃植物的根莖，有的人則喜歡食用葉片部分，而該次實(shí)驗(yàn)恰好解決了這一個(gè)問(wèn)題，可以從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中看出，在大蒜鱗莖的化感作用下，花葉芥菜的根重幾乎處于生長(zhǎng)停滯的狀態(tài)，此時(shí)營(yíng)養(yǎng)就會(huì)更多的分給葉片，使得葉片更加旺盛；使用大蒜鱗莖浸提液也會(huì)對(duì)花葉芥菜的莖重產(chǎn)生抑制作用，將化感作用與生活實(shí)際結(jié)合起來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生更大的效益.

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Biography：WANG Jiao, female, born in 1994, post graduate, research direction: vegetable genetics and breeding.

SHAO Gui-fang, female, born in 1991, post graduate,vegetable genetics and breeding.

Preliminary Study on Allelopathy of the Extracts from Allium Sativum L. Bulbs on Brassica Juncea

WANG Jiao**, SHAO Gui-fang**, ZHAO Kai, MO Yun-rong, DENG Ming-hua*

(College of Landscape and Horticulture，Yunnan Agricultural University，Kunming 50201,China)

The reach of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs is very extensive. This experiment used different concentration of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs to study its influence on the germination root length, stems long and seedling weight ofBrassicajuncea. Results are as follows: the seeds ofBrassicajunceavaried in forms under the treatment of different concentration of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs; with the change of concentration of the extracts, their germination rate and germination index also got changed; the best concentration of seed germination was at 0.02 g/mL when the germination percentage ofBrassicajunceawas 97.8%; but the best concentration of germination potential ofBrassicajunceawas at 0.04 g/mL when it was 54.8%; at 0.02 g/ml, the average root length, stem length, and stem weight respectively were 1.82 cm, 2.28 cm, 0.05 g; and at 0.03 g/ml, the average root weight was 0.06 g; the promotion and inhibition effect of different concentration of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs on the different parts ofBrassicajunceavaried.4tabs.,14refs.

extracts fromAlliumSativumL. bulbs;Brassicajuncea, germination rate; germination index.

2016-09-23

國(guó)家公益性行業(yè)科技體系(編號(hào)：200903025)；國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(編號(hào)：nyeytx-35-gwzj)，云南省蔬菜生產(chǎn)科研協(xié)作組.

王 姣(1994-)，女，貴州長(zhǎng)順人，碩士研究生，研究方向：蔬菜遺傳育種. 邵貴芳(1991-),女，河南鶴壁人，碩士研究生，研究方向：蔬菜遺傳育種. **共同第一作者;*通訊作者,E-mail: dengminghua2013@163.com

10.3969/j.issn.2095-7300.2017.02-015

S633.4

A