苦楝樹皮提取物和菟絲特混合處理對菟絲子生長及其主要生理指標的影響

玉舒中 張啟堯 楊振德 郭春暉 王蕊蕊 吳廣

摘要：研究苦楝樹（Melia azedarach）皮乙醇提取物和菟絲特的混合藥劑對日本菟絲子（Cuscuta japonica）生長及其主要生理指標的影響。結果表明，低濃度的混合藥劑對菟絲子無明顯傷害作用，但高濃度的混合藥劑處理30 d后菟絲子藤莖大面積萎蔫枯死。高濃度混合藥劑處理下日本菟絲子可溶性糖和丙二醛含量升高，可溶性蛋白含量降低。在高濃度（40 g/L）苦楝樹皮乙醇提取物處理下，日本菟絲子超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性隨著菟絲特濃度的升高呈現出先升高后降低的趨勢。在高濃度（14 mg/L）菟絲特處理下，日本菟絲子POD和CAT活性也隨著苦楝樹皮乙醇提取物濃度的升高呈現出先升高后降低的趨勢。表明高濃度混合藥劑通過影響菟絲子體內蛋白質等生物大分子的代謝、破壞菟絲子體內保護酶系統的平衡對菟絲子發揮防治作用。

關鍵詞：苦楝樹（Melia azedarach）；乙醇提取物；日本菟絲子（Cuscuta japonica）；生理指標；保護酶

中圖分類號：S453 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）10-0069-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.10.016

Effects of Mixed Treatment with Extract of Melia azedarach Bark and Tusite on the Growth and Major Physiological Parameters of Cuscuta japonica

YU Shu-zhong，ZHANG Qi-yao，YANG Zhen-de，GUO Chun-hui，WANG Rui-rui，WU Guang

（College of Forestry，Guangxi University，Nanning 530004，China）

Abstract： The growth and main physiological responses of Cuscuta japonica to mixed reagents（ethanol extract of Melia azedarach bark and tusit） were studied. The results showed that the mixed reagent in low concentration had no obvious damage to C. japonica. However，the stem of C. japonica withered up and died after 30 days treatment with high concentration of mixed reagent. Under the high concentration of combination treatment，the content of soluble sugar and malondialdehyde （MDA） of C. japonica increased，whereas the content of soluble protein decreased. Under the high concentration（40 g/L） of ethanol extract of M. azedarach bark treatment，the activity of superoxide dismutase（SOD），peroxidase（POD） and catalase （CAT） presented a tendency of increased first and then decreased as the concentration of tusite increase in C. japonica. Under the high concentration of tusite（14 mg/L） treatment，the activity of POD and CAT presented a tendency of increased first and then decreased as the concentration of ethanol extract increased. It was indicated that high concentration of mixed reagent which played a role of control was by influencing the metabolism of protein and other biological macromolecules and destroying the balance of protective enzyme system of C. japonica.

Key words： Melia azedarach； ethanol extraction； Cuscuta japonica； physiological indicators； protective enzyme

日本菟絲子（Cuscuta japouica）屬旋花科（Convolvulaceae）菟絲子屬（Cuscuta）的一種全寄生有害植物，在中國南北各地方廣泛分布。它通過吸器著生于寄主上吸取養料。被害植株光照不足，枝葉不能舒展，生長衰弱，嚴重時枯死[1-3]。菟絲子的防治是植保工作的難點，運用化學藥劑是防除菟絲子最主要的方式之一。然而運用化學藥劑會在一定程度上影響寄主植物的生長，因此在防治菟絲子的同時降低對寄主植物的影響至關重要。Habib等[4]研究發現狗牙根（Cynodon dactylon）的甲醇提取物可以顯著抑制菟絲子生長，但對宿主紫花苜蓿（Medicago sativa）安全；萬靜等[5]研究發現苦楝樹（Melia azedarach）皮的乙醇提取物能有效抑制菟絲子的生長發育，且對宿主大豆安全。菟絲特為廣西省農業科學院植物保護研究所和南寧市綠化工程管理處的專利產品，楊思霞等[2]研究表明菟絲特是防除黃金榕上日本菟絲子的一種安全、高效的理想藥劑。郭春暉等[6]研究表明菟絲特通過影響菟絲子體內蛋白質等生物大分子的代謝、破壞菟絲子體內保護酶系統的平衡對菟絲子發揮防治作用。研究菟絲特和苦楝樹皮乙醇提取物混合藥劑處理對日本菟絲子生長及其主要生理指標的影響，旨在為日本菟絲子防除藥劑的篩選提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試幼苗 黃素梅扦插苗，苗高20 cm左右，生長均勻一致。育苗盆規格：盆口內沿直徑25 cm，高20 cm。

1.1.2 供試菟絲子 日本菟絲子。以人工中心株接種。日本菟絲子藤莖在黃素梅幼苗上覆蓋率達10%～20%時噴藥處理。

1.1.3 供試藥劑 6%菟絲特AS，由廣西省農業科學院植物保護研究所和南寧市綠化工程管理處聯合研制。苦楝樹皮乙醇提取物，由廣西大學森林保護實驗室提取。

1.2 施藥方法

按照表1配制苦楝樹皮乙醇提取物和菟絲特混合藥劑。對照（CK）用清水處理，每處理3個重復，每重復一盆，施藥期間天氣晴好，施藥后7 d內只對盆栽苗基部淋水，隨后常規管理。定期觀測日本菟絲子的中毒癥狀。處理7 d后測定菟絲子的生理指標。

1.3 生理指標測定

可溶性糖含量測定采用蒽酮-硫酸法，蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍法。過氧化氫酶（CAT）活性的測定采用紫外吸收法，以1 min內A240 nm減少0.1的酶量為1個酶活單位（U）；過氧化物酶（POD）活性的測定采用愈創木酚比色法，以每分鐘內A470 nm變化0.1為一個酶活性單位（U）；超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定采用NBT光化還原法，以能抑制反應50%的酶量為一個酶活性單位（U）[7，8]。

1.4 統計分析

運用Excel和SPSS 17.0進行數據處理與分析，多重比較采用Duncan新復極差法。

2 結果與分析

2.1 苦楝樹皮提取物和菟絲特混合處理對日本菟絲子的中毒癥狀

由表2可以看出，苦楝樹皮乙醇提取物和菟絲特混合藥劑處理明顯抑制日本菟絲子的生長。當苦楝樹皮乙醇提取物濃度恒定時，日本菟絲子的中毒癥狀隨著菟絲特濃度的提高而更加明顯；同樣，當菟絲特濃度恒定時，日本菟絲子的中毒癥狀隨著苦楝樹皮乙醇提取物濃度的提高也更加明顯。當苦楝樹皮乙醇提取物濃度為10 g/L時，隨著菟絲特濃度的提高，日本菟絲子的傷害癥狀愈加嚴重。當菟絲特濃度為14 mg/L時，藥后15 d，日本菟絲子藤莖出現明顯的黑褐色斑，纏繞圈數與對照相比明顯減少，部分出現干枯萎蔫；藥后30 d，大部分藤莖干枯萎蔫致死。苦楝樹皮乙醇提取物40 g/L時，對日本菟絲子的傷害最為明顯，菟絲特10和14 mg/L處理后15 d，絕大多數的日本菟絲子藤莖已經干枯死亡。

2.2 苦楝樹皮提取物和菟絲特混合藥劑處理對日本菟絲子生理指標的影響

由圖1可以看出，苦楝樹皮乙醇提取物濃度為10和20 g/L（處理1至處理6）時，日本菟絲子可溶性糖含量隨菟絲特濃度的升高而升高。苦楝樹皮乙醇提取物濃度為40 g/L（處理7至處理9）時，日本菟絲子可溶性糖含量隨菟絲特濃度的升高呈先升高后降低的趨勢。菟絲特濃度為4 mg/L（處理1、處理4、處理7）和10 mg/L（處理2、處理5、處理8）時，日本菟絲子可溶性糖含量隨苦楝樹皮乙醇提取物濃度的升高而升高。其中，高濃度的苦楝樹皮乙醇提取物（40 g/L）處理（處理7、處理8）的日本菟絲子可溶性糖含量顯著高于中低濃度苦楝樹皮乙醇提取物（10 g/L和20 g/L）與低濃度菟絲特混合處理（處理1、處理4）及對照（CK）的日本菟絲子可溶性糖含量，即處理7可溶性糖含量顯著高于處理1、處理4和對照；處理8可溶性糖含量顯著高于處理2、處理5和對照。混合藥劑處理對日本菟絲子體內可溶性蛋白含量的影響與可溶性糖的變化情況相反，與對照相比，藥劑處理顯著降低日本菟絲子體內可溶性蛋白含量。

丙二醛（MDA）含量是植物細胞膜質過氧化程度的體現，丙二醛含量高說明植物細胞膜質過氧化程度高，細胞膜受到的傷害嚴重。由圖2可見，不同混合藥劑處理明顯影響日本菟絲子丙二醛含量。苦楝樹皮乙醇提取物濃度恒定時，日本菟絲子丙二醛含量隨著菟絲特濃度的升高而顯著升高；當菟絲特濃度恒定時，日本菟絲子丙二醛含量也隨著苦楝樹皮乙醇提取物濃度的升高而顯著升高，但在高濃度菟絲特（14 mg/L）處理下，日本菟絲子丙二醛含量在不同苦楝樹皮乙醇提取物濃度處理間無顯著差異。

由圖3可以看出，苦楝樹皮乙醇提取物和菟絲特混合藥劑處理對日本菟絲子SOD、POD和CAT活性產生明顯的影響，大部分處理的SOD、POD和CAT酶活性顯著高于對照。在高濃度（40 g/L）苦楝樹皮乙醇提取物處理下，日本菟絲子SOD、POD和CAT酶活性隨著菟絲特濃度的升高呈現出先升高后降低的趨勢。在高濃度（14 mg/L）菟絲特處理下，日本菟絲子POD和CAT活性也隨著苦楝樹皮乙醇提取物濃度的升高呈現出先升高后降低的趨勢，而SOD活性呈現逐漸升高的趨勢。

3 小結與討論

郭春暉等[6]報道菟絲特處理后，日本菟絲子SOD活性和可溶性蛋白含量顯著下降；可溶性糖含量、POD活性和CAT活性則顯著高于對照。本研究采用苦楝樹皮乙醇提取物和菟絲特混合藥劑處理日本菟絲子，結果表明，低濃度藥劑混合處理對菟絲子無明顯傷害作用，但高濃度藥劑混合處理則具有較強的殺傷作用。混合藥劑處理日本菟絲子7 d后，日本菟絲子體內可溶性糖和可溶性蛋白質的含量變化與單一藥劑處理的變化情況相類似，但SOD酶活性變化情況與單一藥劑處理時酶活性顯著降低不同。日本菟絲子在苦楝樹皮乙醇提取物和菟絲特混合藥劑處理7 d后體內SOD酶活性在多數處理中顯著升高，但在高濃度混合藥劑處理下，SOD酶活性與中濃度處理相比則顯著降低。說明日本菟絲子在高濃度混合藥劑處理下體內活性氧的清除能力顯著下降，導致活性氧過多累積，細胞膜脂過氧化嚴重，丙二醛含量顯著升高，從而表現出中毒癥狀。

參考文獻：

[1] 曾國軍，曾慧銘.日本菟絲子防治技術和防控機制探討[J].四川林業科技，2014，35（4）：109-111.

[2] 楊思霞，黃旭光，陸 仟，等.黃金榕上日本菟絲子防除藥劑篩選及其安全性評價[J].南方農業學報，2015，46（10）：1828-1833.

[3] 白瑞霞，劉永如，康利芬，等.11種莖葉處理除草劑對園林樹木日本菟絲子的防除效果[J].河北農業科學，2016，20（4）：19-22，33.

[4] HABIB S A，RAHMAN A A. Evaluation of some weed extracts against field dodder on alfalfa（Medicago sativa）[J].Journal of Chemical Ecology，1988，14（2）：443-452.

[5] 萬 靜，許 軍，楊明艷，等.三種植物提取物對菟絲子及大豆生長發育和宿主保護酶活性的影響[J].基因組學與應用生物學，2012，31（1）：63-69.

[6] 郭春暉，張啟堯，楊振德，等.菟絲特對日本菟絲子及其寄主黃素梅部分生理指標的影響[J].南方農業學報，2017，48（9）：1624-1628.

[7] 陳建勛，王曉峰.植物生理學實驗指導[M].廣州：華南理工大學出版社，2006.

[8] 鄭炳松.現代植物生理生化研究技術[M].北京：氣象出版社，2006.