臭椿提取物對雜草藜種子萌發(fā)和生理活性的影響

劉忠德等

摘要：采用索氏提取法對臭椿樹皮進行分離、提取及濃縮，獲得臭椿提取物，采用不同濃度的提取液處理雜草藜的種子，測定其萌發(fā)率、幼根長度、幼芽長度、鮮重，以及藜葉綠素含量、丙二醛（MDA）含量、過氧化物酶（POD）活性。結果表明，臭椿提取物能夠抑制雜草藜種子萌發(fā)率，影響幼苗生長，降低幼苗鮮重葉綠素含量，增加MDA含量和POD活性。

關鍵詞：臭椿提取物；萌發(fā)率；葉綠素；丙二醛（MDA）；過氧化物酶（POD）

中圖分類號： S451.1 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0088-03

臭椿（Ailanthus altissima）在我國分布廣泛，生長速度快，在臭椿樹周圍，很少生長其他雜草，臭椿是否產(chǎn)生某些化學物質對雜草生長造成影響值得探討。Heisey進行了臭椿提取物對美國當?shù)厮鄣幕凶饔玫妊芯縖1-2]。我國在臭椿提取物對昆蟲的作用方面，也有少量報道，主要是臭椿提取物對光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的驅避作用[3-4]；對植物的作用方面，主要是臭椿提取物對播娘蒿的抑制作用[5]，對刺槐種子發(fā)芽的影響[6]，對油菜種子萌發(fā)和核酸含量的影響[7]，但在臭椿提取物除草機理方面研究尚未見報道。本試驗通過研究臭椿提取物對雜草藜生長、葉綠素含量、丙二醛含量（MDA）、過氧化物酶（POD）活性的影響，以期明確臭椿提取物抑制雜草生長的作用機理。

1 材料與方法

1.1 臭椿提取物的制備

將臭椿樹皮烘干后進行粉碎，過20網(wǎng)篩后準確稱取干粉10 g，濾紙包好裝入索氏提取器，無水乙醇回流提取6 h，然后將提取液在旋轉蒸發(fā)器內(nèi)減壓濃縮至稠膏狀，最后將膏狀物用乙醇定容至50 mL，裝入磨口棕色廣口瓶內(nèi)密封，置于4 ℃冰箱中備用。

1.2 臭椿提取物對雜草藜種子生長的影響

試驗設6個處理，分別為臭椿提取物原液，稀釋2、5、10、15倍，清水對照（CK），每處理重復3次。分別用不同濃度梯度提取液處理培養(yǎng)皿里的圓形濾紙片，待濾紙干后繼續(xù)滴加各濃度溶液，每個培養(yǎng)皿中總共滴加10 mL不同濃度梯度的提取液，待濾紙上的無水乙醇揮發(fā)完全后，在培養(yǎng)皿中分別放入30粒大小一致、顆粒飽滿、各部分生理結構完整健康的藜種子，將培養(yǎng)皿貼好標簽后放入25 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。每天記錄培養(yǎng)皿中種子發(fā)芽數(shù)量、計算發(fā)芽率，測定各個培養(yǎng)皿中種子根長、芽長，7 d后稱量各培養(yǎng)皿中種子鮮重，計算抑制率。

1.3 臭椿提取物對雜草藜生理活性的影響

1.3.1 葉綠素a、b含量測定[8] （1）色素的提?。悍謩e取不同濃度處理的藜葉片，剪成碎塊，稱取0.1 g放入研缽中加純丙酮2 mL，少許碳酸鈣和石英砂，研磨成勻漿，將勻漿轉入離心管，并用2 mL 80%丙酮洗滌研缽，一并轉入離心管，離心后沉淀。（2）光密度測定：取上述色素提取液1 mL，加80%丙酮4 mL，稀釋后轉入比色杯中，以80%丙酮為對照，分別測定D663 nm、D645 nm。（3）計算：計算色素提取液中葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b的濃度。根據(jù)稀釋倍數(shù)分別計算葉片中色素的含量（mg/L）：

葉綠素a含量=12.7D663 nm-2.69D645 nm；

葉綠素b含量=22.9D645 nm-4.68D663 nm；

葉綠素a+b含量=8.02D663 nm+20.21D645 nm。

1.3.2 MDA含量的測定[8] （1）MDA的提?。悍謩e取各濃度梯度提取物處理的藜葉片0.1 g，剪碎，加入10%三氯乙酸（TCA）2 mL和少量石英砂，研磨；進一步加入 2 mL TCA充分研磨，勻漿液以4 000 g離心10 min，上清液即為樣品提取液。（2）顯色反應及測定：吸取2 mL提取液，加入 2 mL 0.6%TBA液，混勻，在試管上加蓋塞，置于沸水浴中沸煮15 min，迅速冷卻，離心。取上清液測定532 nm和450 mn下的吸光度。對照管以2 mL水代替提取液。（3）計算：MDA-TBA反應產(chǎn)物的最大吸收峰在532 nm，TBA-可溶性糖（以蔗糖為例）的反應產(chǎn)物的最大吸收峰在450 nm，吸收曲線彼此又有重疊。根據(jù)Lambert-Beer定律，按以下公式即可計算樣品提取液中MDA的含量（C）。

C（mmol/L）=6.45D532 nm-0.56D450 nm

1.3.3 POD活性的測定[8] （1）粗酶液的提?。悍Q取各濃度梯度提取物處理的藜葉片各0.1 g，加4 mL 20 mmol/L KH2PO4于研缽中研磨成勻漿，4 000 r/min 離心15 min，收集上清液保存在冷處。（2）酶活性的測定：取光徑1 cm比色杯2只，1只中加入反應混合液 3 mL，KH2PO4 1 mL，作為校零對照，另1只中加入反應混合液 3 mL，上述酶液1 mL，立即開啟秒表計時，于分光光度計 470 nm 波長下測定吸光度，1 min讀數(shù)1次。以1 min D變化值D470 nm/min表示酶活性的大小。

POD[U/（g·min）]= ΔD470 nm×VT/（m×VS×0.01×t）

式中：ΔD470 nm為反應時間內(nèi)D變化值。VT為提取酶液總體積（mL）；m為植物鮮重（g）；VS為測定時取用酶液體積（mL）；t為反應時間（min）。

2 結果與分析

2.1 臭椿提取物對藜種子生長的影響

2.1.1 臭椿提取物對藜種子萌發(fā)率的影響 由表1可以看出，藜種子在培養(yǎng)1 d時不萌發(fā)，2 d時稀釋5、10、15倍3個處理種子開始萌發(fā)，萌發(fā)率分別為1.1%、8.9%、22.2%，對照為33.3%；3 d時稀釋2倍處理種子開始萌發(fā)，4個稀釋液處理藜種子萌發(fā)率分布為2.2%、144%、41.1%、42.2%，對照為46.7%；4 d時4個稀釋液處理藜種子萌發(fā)率分別為33%、15.6%、52.2%、533%，對照為70.0%。7 d時原液處理始終沒有萌發(fā)，稀釋2、5倍處理萌發(fā)率均較低，分別為55%、17.8%；稀釋10、 15倍處理的萌發(fā)率相對較高，分別為63.3%、62.2%；對照最終萌發(fā)率達到70%。結果表明，臭椿提取物對藜種子的萌發(fā)有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制作用降低。endprint

3 小結

臭椿提取物能夠抑制藜種子的萌發(fā)率、根長、芽長、鮮重；顯著降低葉綠素的含量，提高丙二醛含量，增加過氧化物酶的活性。

臭椿提取物對藜種子的萌發(fā)和生長有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強度降低，表現(xiàn)出一定的除草活性，這種抑制作用并不能殺死藜的完全種子，但能延緩種子的萌發(fā)時間，導致藜生長不良。

本研究測定了臭椿提取物對雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性的影響，對常見植物保護酶如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等活性的影響，還有待于進一步研究。

參考文獻：

[1]Heisey R M. Herbicidal effects under field conditions of Ailanthus altissima bark extract，which contains ailanthone[J]. Plant & 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避作用[J]. 南京林業(yè)大學學報 2004（1）：47-49.

[4]曹 兵，宋麗華，徐錫增.臭椿內(nèi)含物對光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的抑制作用[J]. 南京林業(yè)大學學報，2004（9）：15-18.

[5]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，2009（4）：95-96.

[6]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]. 中國植保導刊，2009（5）：43-44.

[7]曹 兵，宋麗華，張婷婷. 臭椿根區(qū)土壤水浸提液對刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學學報，2009，33（3）：51-58。

[8]張志良，瞿偉菁. 植物生理學實驗指導[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2003：151-152.endprint

3 小結

臭椿提取物能夠抑制藜種子的萌發(fā)率、根長、芽長、鮮重；顯著降低葉綠素的含量，提高丙二醛含量，增加過氧化物酶的活性。

臭椿提取物對藜種子的萌發(fā)和生長有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強度降低，表現(xiàn)出一定的除草活性，這種抑制作用并不能殺死藜的完全種子，但能延緩種子的萌發(fā)時間，導致藜生長不良。

本研究測定了臭椿提取物對雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性的影響，對常見植物保護酶如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等活性的影響，還有待于進一步研究。

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[8]張志良，瞿偉菁. 植物生理學實驗指導[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2003：151-152.endprint

3 小結

臭椿提取物能夠抑制藜種子的萌發(fā)率、根長、芽長、鮮重；顯著降低葉綠素的含量，提高丙二醛含量，增加過氧化物酶的活性。

臭椿提取物對藜種子的萌發(fā)和生長有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強度降低，表現(xiàn)出一定的除草活性，這種抑制作用并不能殺死藜的完全種子，但能延緩種子的萌發(fā)時間，導致藜生長不良。

本研究測定了臭椿提取物對雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性的影響，對常見植物保護酶如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等活性的影響，還有待于進一步研究。

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[8]張志良，瞿偉菁. 植物生理學實驗指導[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2003：151-152.endprint