銀膠菊對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)院中心實驗室，山東濟南 250100； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，山東泰安 271018)

銀膠菊對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)院中心實驗室，山東濟南 250100； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，山東泰安 271018)

通過室內(nèi)培養(yǎng)皿法，研究了銀膠菊水浸提液對苘麻種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明，根、莖、葉、花水浸提液的化感作用強度存在差異，花、葉水浸提液對苘麻的化感抑制強度高于根、莖，且抑制強度隨處理濃度的升高而增強；在20%濃度下，花、葉水浸提液完全抑制苘麻幼苗生長，對苘麻種子萌發(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向環(huán)境中釋放一些特殊的化學(xué)物質(zhì)而對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認識入侵植物的危害性及入侵機制、生物除草和新型農(nóng)藥的開發(fā)具有重要意義[2-3]。

銀膠菊(PartheniumhysterophorusL.)傳入我國后，因適應(yīng)環(huán)境，成為入侵植物。國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，銀膠菊具有很強的化感潛力，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，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴重危害[4-6]。目前，國內(nèi)外有關(guān)銀膠菊對農(nóng)田雜草的化感作用研究較少。本試驗以農(nóng)田雜草苘麻為受體，研究了銀膠菊對受體種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，以期明確銀膠菊不同組織部位間的化感潛力，為進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個濃度供室內(nèi)培養(yǎng)皿生物測定及相關(guān)生理指標(biāo)測定用，以蒸餾水為對照。銀膠菊根、莖、花的水浸提液制備同上。

1.3 試驗方法

參考Bagavathy等的方法[8]。在進行種子發(fā)芽試驗之前，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，以上述配制的待測液為處理液，以蒸餾水為對照，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。在進行幼苗生長試驗前，對苘麻種子進行催芽。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿里，墊上2層濾紙，以上述配制的待測液為處理液，以蒸餾水為對照，3次重復(fù)，選取10粒飽滿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、芽長、鮮重情況。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

抑制率計算公式[9]：

抑制率=(1-處理/對照)×100%。

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

2 結(jié)果與分析

2.1 對苘麻發(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)，化感抑制強度隨著處理濃度的升高而增強，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)的化感強度高于根、莖，在5%、10%、20%濃度下，對苘麻種子萌發(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 對苘麻幼苗生長的影響

從圖2可以看出，根、莖、葉、花水浸提液抑制苘麻幼苗生長(除在5%濃度下，根水浸提液對苘麻芽長有輕微促進作用外)，化感抑制強度隨著處理濃度的升高而增強，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的化感強度高于根、莖，在5%、10%、20%濃度下，花水浸提液對苘麻根長、芽長、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%，葉水浸提液對苘麻根長、芽長、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[11]，因而本試驗以水為浸提劑，測定了銀膠菊不同組織部位水浸提液對苘麻的化感作用。測定結(jié)果顯示，銀膠菊根、莖、葉、花水浸提液對苘麻的化感作用強度存在差異，花、葉水浸提液對苘麻的化感抑制強度高于根、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，表明花、葉中含有抑制植物生長的化感物質(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)釋放出來還需進一步研究。

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、土壤微生物對化感物質(zhì)的降解代謝等。因而，銀膠菊在自然群落中對臨近植物的化感作用效果與程度如何，仍需進一步研究。

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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：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。