繡球小冠花提取物的除草活性研究

余海濤 王玉靈 胡冠芳 趙峰

摘要：以黃瓜、小麥、油菜和高粱為供試對象，用種子萌發法測定繡球小冠花地上部分石油醚、乙酸乙酯、乙醇3種溶劑提取物的除草活性。結果繡球小冠花的乙酸乙酯、乙醇溶劑提取物對4種供試作物均顯示出很強的抑制生長作用，質量濃度達100 mg/mL時對黃瓜、小麥、油菜和高粱幼苗、幼莖的抑制率均為100%。低質量濃度乙酸乙酯提取物對小麥幼根及幼莖的生長有較強抑制作用；0.5 mg/mL的乙酸乙酯提取物對黃瓜、小麥、油菜、高粱幼莖和幼根生長的抑制率分別為：11.57%、73.35%、3.06%、47.20%和65.06%、61.8 5%、29.96%、2.98%；1.0 mg/mL的乙醇提取物對黃瓜、小麥、油菜、高粱幼莖和幼根生長的抑制率分別為52.07%、22.58%、12.23%、0.93%和84.57%、24.47%、56.25%、0。表明繡球小冠花乙酸乙酯和乙醇提取物具有優秀的除草活性。

關鍵詞：繡球小冠花；提取物；除草活性

中圖分類號：S432.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2018）05-0010-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.05.004

Study on Herbicidal Activity of Extracts from Coronilla varia L.

YU Haitao， WANG Yuling， HU Guanfang， ZHAO Feng

（Institute of Plant Protection， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：The herbicidal activities of petroleum ether， ethyl acetate and ethanol extracts from aerial parts of Coronilla varia L. were investigated， using seed germination method in Cucumis sativus L.， Triticum aestivum L.， Brassica campestris L. and Sorghum vulgare Pers. The results show that ethyl acetate and alcohol extracts could inhibit the growth of crop seedlings， the inhibition rate to all the seedlings were 100% when mass concentration was 10 mg/mL. The ethyl acetate extract had high inhibition to the stem and root growth of T. aestivum L. The inhibition rates of ethyl acetate extract to the stem and root growth of C. sativus， T. aestivum， B. campestris. and S. vulgare seedlings were 11.57%， 73.35%， 3.06%， 47.20% and 65.06%， 61.85%，29.96%， 2.98%， respectively at the concentration of 0.5 mg/mL； but of alcohol extracts at the concentration of 1 mg/mL the rates were 52.07%， 22.58%， 12.23%， 0.93% and 84.57%， 24.47%， 56.25%， 0， respectively. It was concluded that the ethyl acetate and alcohol extracts from C. varia had the potential herbicidal activity.

Key words： Coronilla varia L.；Extracts；Herbicidal activity

植物源除草劑是當前生物農藥研究的新熱點之一，由于它具有易降解、低殘留、研發周期短、化學結構新穎、作用方式獨特等常規化學除草劑無可比擬的優點，其相關研究逐漸受到人們的重視[1 ]。篩選具有優秀除草活性的植物以及進行活性化合物的分離和結構改造，從而開發出新型除草劑，已經成為當前除草劑研發的重要方向[2 ]。

繡球小冠花（Coronilla varia L.）為豆科小冠花屬多年生草本植物，原產于歐洲地中海，在我國大部分地區均有栽培，具有生長迅速，覆蓋度大，抗逆性強，病蟲害發生較少等特點，是常見的一種綠化植物[3 ]。有關繡球小冠花的農用活性研究較少[4 ]，我們前期研究發現，其根的甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯提取物對粘蟲的卵具有強烈的觸殺活性，在干樣200 g/L質量濃度下致死率均為100%，但并未進行除草活性研究[5 ]。為尋找新型植物源除草劑，我們采用種子萌發法測定了繡球小冠花提取物對4種作物種子萌發及幼苗生長發育的抑制作用，以期為繡球小冠花的綜合開發和植物源農藥的研究提供新素材。

1 材料和方法

1.1 材料

繡球小冠花地上部分（含花），2013年8月采自甘肅省農業科學院植物保護研究所試驗田。高粱（Sorghum vulgare Pers. ）、黃瓜（Cucumis sativus L. ）、小麥（Triticum aestivum L.）和油菜（Brassica campestris L. ）種子均購自甘肅省蘭州市安寧區種子市場，選取飽滿、健康的種子作為供試對象。

乙醇、乙酸乙酯、石油醚均為工業級溶劑，經過室內重蒸使用。

1.2 方法

1.2. 1 提取物制備 繡球小冠花地上部分用清水沖洗干凈，室內陰干后粉碎為200目備用。

采用冷浸提取法。稱取500 g 繡球小冠花干粉放入1 000 mL 棕色廣口瓶中，分別加入10倍量的乙醇、乙酸乙酯、石油醚溶劑，每次浸泡24 h ，將浸提液濾出，重復提取3次，合并濾液，用旋轉蒸發儀濃縮至無溶劑味的膏狀，稱重并計算提取率，放入4 ℃冰箱備用。

1.2.2 提取率計算 提取率= 提取物質量/干粉質量 ×100%

1.2.3 除草活性測定 參照徐冉等[6 - 8 ]的種子萌發法并加以改動。用1 mL丙酮溶解1 000 mg 上述3種不同溶劑的提取物（對照僅用丙酮1 mL），再與9 mL純凈水混合均勻，將此濃度記為 100 mg/mL，加入鋪有2層濾紙的培養皿（直徑12 cm）中，然后在濾紙上分別放置高粱、黃瓜、小麥、油菜種子各30粒，所有處理均重復3次，于（26±1） ℃恒溫箱中黑暗培養，96 h（4 d）后，測量供試作物幼苗的根長（小麥測量最長根）和莖長。

抑制率=[（對照根或莖生長長度-處理根或莖生長長度） /對照根或莖生長長度]×100%

數據處理采用SPSS 22.0軟件進行方差分析。

選取在100 mg/mL質量濃度下對4種作物種子具有突出抑制率的植物提取物，用純凈水將其稀釋至10.0、5.0、2.5、1.0、0.5 mg/mL， 然后按上述方法，觀察不同濃度提取物對供試作物幼苗生長的抑制作用。

2 結果與分析

2.1 繡球小冠花不同溶劑提取率

3種溶劑提取率由大到小依次為：乙醇（5.01%）、乙酸乙酯（4.28%）、石油醚（0.57%）。

2.2 繡球小冠花提取物對供試作物幼苗生長的抑制作用

繡球小冠花質量濃度為100 mg/mL的乙酸乙酯和乙醇提取物對4種供試作物幼苗的生長均表現出強烈的抑制作用（表1），抑制率均達100%。石油醚提取物對供試作物幼苗生長的抑制作用相對較差，故下一步主要對繡球小冠花乙醇提取物和乙酸乙酯提取物做進一步觀測。

2.3 繡球小冠花乙酸乙酯提取物對4種作物幼苗生長的影響

繡球小冠花不同濃度乙酸乙酯提取物對4種供試作物幼根及幼莖生長均有較強的抑制作用（見圖1和圖2）。低質量濃度下，對小麥和黃瓜幼根的抑制率較高， 0.5 mg/mL乙酸乙酯提取物的抑制率分別為61.85%、65.06%；對油菜、高粱幼根的抑制率分別為29.96%、2.98%。低濃度下對小麥和高粱幼莖的抑制率也較高，0.5 mg/mL乙酸乙酯提取物的抑制率分別為73.35% 和47.20%，對黃瓜、油菜幼莖的抑制率分別為11.57%、3.06%。

2.4 繡球小冠花乙醇提取物對4種作物幼苗生長的影響

繡球小冠花不同質量濃度乙醇提取物對4種供試作物幼根及幼莖生長均有較好的抑制作用（見圖3和圖4）。低質量濃度下，對黃瓜和油菜幼根的抑制率較高，1.0 mg/mL乙醇提取物的抑制率分別為84.57%和56.25%；對小麥、高粱幼根的抑制率分別為24.47%、0。低質量濃度下對黃瓜的幼莖抑制率也較高，1.0 mg/mL乙醇提取物抑制率為54.07%；對小麥、油菜、高粱幼莖的抑制率分別為22.58%、12.23%、0.93%。低質量濃度繡球小冠花提取物對小麥幼苗的幼根和幼莖抑制率較高，且隨著質量濃度的升高，抑制率的增幅緩慢；相反，低質量濃度的乙醇提取物對高粱的幼莖和油菜的幼根生長抑制率較低，但隨著質量濃度的增加抑制率增幅明顯。

3 小結與討論

測定結果表明，繡球小冠花具有優秀的除草活性。其乙酸乙酯提取物對小麥幼苗的幼根、幼莖和黃瓜幼苗的幼根抑制活性最為突出；其次是乙醇提取物；石油醚提取物對4種作物生長的抑制活性最差。

植物源農藥研發過程中，主要對殺蟲、抑菌、抗病毒等活性篩選較多，而且已經商品化的產品也非常多[9 - 10 ]，如：魚藤酮、苦參堿、蛇床子素等，但對除草活性的研究普遍較少。我們的研究對象繡球小冠花屬園林綠化中常見植物，在國內分布廣泛，生長能力和繁殖力較強，資源儲備量極大[3 ]，研究結論可為下一步進行繡球小冠花除草活性化合物的分離提供參考依據，也可為小冠花在農業上的新用途提供新思路。

參考文獻：

[1] 林桂權. 植次生代謝物在生物防御中的作用[J]. 現代企業教育，2009（16）：171-172.

[2] 由振國. 天然殺草化合物的開發與利用（上）[J]. 世界農業，1993（8）：38-40.

[3] 齊淑艷，曾憲鋒，昌恩梓，等. 中國一種新歸化植物—繡球小冠花[J]. 廣東農業科學，2012，39（21）：168.

[4] 余海濤，牛樹君，劉敏艷，等. 4種植物提取物對玉米象的生物活性[J]. 甘肅農業科技，2016（3）：16-19.

[5] 劉敏艷，胡冠芳，余海濤，等. 繡球小冠花等35種植物提取物對粘蟲的殺卵作用研究[J]. 草業學報，2012，21（4）：198-205.

[6] 徐 冉，續榮治. 用蕎麥秸稈粉防除雜草的初步研究[J]. 植物保護，2002，28（5）：24-26.

[7] 吳文君. 植物化學保護實驗技術導論[M]. 西安：陜西科學技術出版社，1988.

[8] 高興祥，李 美，于建壘，等. 小飛蓬提取物除草活性的生物測定[J]. 植物資源與環境學報，2006，15（1）：18-21.

[9] 曹滌環. 植物源農藥的優點及研究進展[J]. 四川農業科技，2012（12）：41-42.

[10] 王叢聰. 植物源農藥研究進展[C]//中國科學技術協會. 第十四屆中國科協年會第六分會林業新興產業科技創新與綠色增長學術研討會論文集. [出版地不詳]： [出版社不詳]，2012：292-295.

（本文責編：陳 珩）