臭椿提取物對(duì)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(duì)臭椿樹(shù)皮進(jìn)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(cè)定其萌發(fā)率、幼根長(zhǎng)度、幼芽長(zhǎng)度、鮮重，以及藜葉綠素含量、丙二醛（MDA）含量、過(guò)氧化物酶（POD）活性。結(jié)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(zhǎng)，降低幼苗鮮重葉綠素含量，增加MDA含量和POD活性。

關(guān)鍵詞：臭椿提取物；萌發(fā)率；葉綠素；丙二醛（MDA）；過(guò)氧化物酶（POD）

中圖分類(lèi)號(hào)： S451.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）03-0088-03

臭椿（Ailanthus altissima）在我國(guó)分布廣泛，生長(zhǎng)速度快，在臭椿樹(shù)周?chē)苌偕L(zhǎng)其他雜草，臭椿是否產(chǎn)生某些化學(xué)物質(zhì)對(duì)雜草生長(zhǎng)造成影響值得探討。Heisey進(jìn)行了臭椿提取物對(duì)美國(guó)當(dāng)?shù)厮鄣幕凶饔玫妊芯縖1-2]。我國(guó)在臭椿提取物對(duì)昆蟲(chóng)的作用方面，也有少量報(bào)道，主要是臭椿提取物對(duì)光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的驅(qū)避作用[3-4]；對(duì)植物的作用方面，主要是臭椿提取物對(duì)播娘蒿的抑制作用[5]，對(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[6]，對(duì)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(jī)理方面研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)研究臭椿提取物對(duì)雜草藜生長(zhǎng)、葉綠素含量、丙二醛含量（MDA）、過(guò)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(zhǎng)的作用機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 臭椿提取物的制備

將臭椿樹(shù)皮烘干后進(jìn)行粉碎，過(guò)20網(wǎng)篩后準(zhǔn)確稱(chēng)取干粉10 g，濾紙包好裝入索氏提取器，無(wú)水乙醇回流提取6 h，然后將提取液在旋轉(zhuǎn)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?jī)?nèi)密封，置于4 ℃冰箱中備用。

1.2 臭椿提取物對(duì)雜草藜種子生長(zhǎng)的影響

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，分別為臭椿提取物原液，稀釋2、5、10、15倍，清水對(duì)照（CK），每處理重復(fù)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(gè)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(wú)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(mǎn)、各部分生理結(jié)構(gòu)完整健康的藜種子，將培養(yǎng)皿貼好標(biāo)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(jì)算發(fā)芽率，測(cè)定各個(gè)培養(yǎng)皿中種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)，7 d后稱(chēng)量各培養(yǎng)皿中種子鮮重，計(jì)算抑制率。

1.3 臭椿提取物對(duì)雜草藜生理活性的影響

1.3.1 葉綠素a、b含量測(cè)定[8] （1）色素的提取：分別取不同濃度處理的藜葉片，剪成碎塊，稱(chēng)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(zhuǎn)入離心管，并用2 mL 80%丙酮洗滌研缽，一并轉(zhuǎn)入離心管，離心后沉淀。（2）光密度測(cè)定：取上述色素提取液1 mL，加80%丙酮4 mL，稀釋后轉(zhuǎn)入比色杯中，以80%丙酮為對(duì)照，分別測(cè)定D663 nm、D645 nm。（3）計(jì)算：計(jì)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(jì)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(cè)定[8] （1）MDA的提取：分別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(jìn)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(yīng)及測(cè)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(cè)定532 nm和450 mn下的吸光度。對(duì)照管以2 mL水代替提取液。（3）計(jì)算：MDA-TBA反應(yīng)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(yīng)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(jì)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(cè)定[8] （1）粗酶液的提取：稱(chēng)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(cè)定：取光徑1 cm比色杯2只，1只中加入反應(yīng)混合液 3 mL，KH2PO4 1 mL，作為校零對(duì)照，另1只中加入反應(yīng)混合液 3 mL，上述酶液1 mL，立即開(kāi)啟秒表計(jì)時(shí)，于分光光度計(jì) 470 nm 波長(zhǎng)下測(cè)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(yīng)時(shí)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(cè)定時(shí)取用酶液體積（mL）；t為反應(yīng)時(shí)間（min）。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭椿提取物對(duì)藜種子生長(zhǎng)的影響

2.1.1 臭椿提取物對(duì)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(shí)不萌發(fā)，2 d時(shí)稀釋5、10、15倍3個(gè)處理種子開(kāi)始萌發(fā)，萌發(fā)率分別為1.1%、8.9%、22.2%，對(duì)照為33.3%；3 d時(shí)稀釋2倍處理種子開(kāi)始萌發(fā)，4個(gè)稀釋液處理藜種子萌發(fā)率分布為2.2%、144%、41.1%、42.2%，對(duì)照為46.7%；4 d時(shí)4個(gè)稀釋液處理藜種子萌發(fā)率分別為33%、15.6%、52.2%、533%，對(duì)照為70.0%。7 d時(shí)原液處理始終沒(méi)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(duì)較高，分別為63.3%、62.2%；對(duì)照最終萌發(fā)率達(dá)到70%。結(jié)果表明，臭椿提取物對(duì)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(jié)

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

臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強(qiáng)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(shí)間，導(dǎo)致藜生長(zhǎng)不良。

本研究測(cè)定了臭椿提取物對(duì)雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過(guò)氧化物酶活性的影響，對(duì)常見(jiàn)植物保護(hù)酶如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等活性的影響，還有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[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(duì)光肩星天牛的驅(qū)避作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2004（1）：47-49.

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

[5]劉忠德，劉淑娟.臭椿提取物對(duì)油菜生長(zhǎng)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.

[6]劉忠德，孫 冬，楊勤民. 臭椿提取物對(duì)播娘蒿生長(zhǎng)抑制作用的研究[J]. 中國(guó)植保導(dǎo)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(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，33（3）：51-58。

[8]張志良，瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2003：151-152.endprint

3 小結(jié)

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

臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強(qiáng)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(shí)間，導(dǎo)致藜生長(zhǎng)不良。

本研究測(cè)定了臭椿提取物對(duì)雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過(guò)氧化物酶活性的影響，對(duì)常見(jiàn)植物保護(hù)酶如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等活性的影響，還有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[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(duì)光肩星天牛的驅(qū)避作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2004（1）：47-49.

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

[5]劉忠德，劉淑娟.臭椿提取物對(duì)油菜生長(zhǎng)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.

[6]劉忠德，孫 冬，楊勤民. 臭椿提取物對(duì)播娘蒿生長(zhǎng)抑制作用的研究[J]. 中國(guó)植保導(dǎo)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(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，33（3）：51-58。

[8]張志良，瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2003：151-152.endprint

3 小結(jié)

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

臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強(qiáng)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(shí)間，導(dǎo)致藜生長(zhǎng)不良。

本研究測(cè)定了臭椿提取物對(duì)雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過(guò)氧化物酶活性的影響，對(duì)常見(jiàn)植物保護(hù)酶如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等活性的影響，還有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[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(duì)光肩星天牛的驅(qū)避作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2004（1）：47-49.

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

[5]劉忠德，劉淑娟.臭椿提取物對(duì)油菜生長(zhǎng)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.

[6]劉忠德，孫 冬，楊勤民. 臭椿提取物對(duì)播娘蒿生長(zhǎng)抑制作用的研究[J]. 中國(guó)植保導(dǎo)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(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，33（3）：51-58。

[8]張志良，瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2003：151-152.endprint