火炬樹葉片對兩種宿根花卉的化感作用

李怡瑩，苗春澤，劉學芝，劉 丹，郭 紅

（1.白山市林業科學研究院，吉林白山 134300；2.磐石市吉昌國有林保護中心，吉林磐石 132300）

0 引言

植物入侵可能降低生物多樣性，不利于生態系統的穩定，人們試圖用化感效應來解釋外來植物的入侵機制[1]。化感效應指通過某些途徑向環境釋放化學活性物質從而影響鄰近植物生長的效應，這種效應多表現為抑制作用[2]。化感物質主要來源是植物地上部位或凋落物，通過淋溶、揮發等方式影響周圍植物生長，對植物配置的科學性和植物群落演替有直接影響，從而危害生態系統的穩定和功能揮發[3]。火炬樹（Rhustyphina L.）系漆樹科（Anacardiaceae）鹽膚木屬（Rhus），其根蘗繁殖能力強，易形成單優種群，占據園林植物中常用植物的生態位，使其他植物失去生存空間。本試驗研究火炬樹葉提取液對波斯菊和萬壽菊種子萌發、幼苗生長的影響，進而明確火炬樹化感作用機理，為其入侵機制提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

火炬樹葉采自白山林科院外，萬壽菊和波斯菊種子購于園林種業公司。

1.2 試驗設計

1.2.1 火炬樹葉片提取液的制備

取火炬樹葉片，用無菌水清洗、風干，稱取鮮葉20 g，加80 ml無菌水，密閉浸提48 h。過濾后，4 000 r/min離心20 min，以濾液為母液，分別配置成0.2、0.1、0.05、0.025及0 g/ml濃度的溶液。4℃密閉保存備用。

1.2.2 種子萌發

將受試種子擺在培養皿中，30粒/皿，1個處理3次重復。加入上述不同濃度的處理液2 ml，置于（25±1）℃，80%濕度條件下的人工智能培養箱進行培養，依據濾紙濕度狀況1～2天補充相應濃度的處理液1 ml。24 h觀察記錄1次種子萌發情況，計算各受試植物的發芽數、化感效應指數（RI）[4]。

（RI）：RI=1-C/T（T≥C），RI=T/C-1（T＜C）。

C為對照組測定值，T為處理組測定值。當RI＞0表示促進作用，當RI＜0表示抑制作用，RI絕對值的大小表示化感效應的強度。

1.2.3 生理指標測定

受試植物出苗15 d后測定相關生理指標。超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物歧化酶（POD）活性[6]。

1.2.4 數據處理分析

采用Excel進行數據統計和作圖，用SPSS18.0進行單因素方差分析和差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 火炬樹葉水浸提液對受體植物種子萌發的影響

火炬樹葉水浸提液對兩種植物的發芽率和發芽指數均產生不同程度的抑制作用，隨水浸提液濃度的增加，抑制效果表現得越明顯（表1）。對于發芽率的影響：除萬壽菊在0.1～0.2 g/mL濃度外，其余各植物和濃度之間均呈極顯著差異（P＜0.01）。對于發芽指數的影響：2種受體植物各濃度處理之間差異均呈顯著水平（P＜0.05）。

表1 火炬樹葉水浸液對受體植物種子萌發影響

2.2 火炬樹葉水浸提液對受體植物幼苗生理指標的影響

2.2.1 POD酶活性的影響

受體植物幼苗體內POD酶活性隨浸提液濃度的變化，呈低濃度促進高濃度抑制的作用。對萬壽菊的影響：在0～0.05 g/ml時，POD酶活性呈逐漸上升趨勢，0.05 g/ml時達到最大促進作用，分別比對照提高了138.25%；在濃度為0.2 g/ml時，對POD酶活性抑制作用最強。對波斯菊的影響：在0.025 g/ml質量濃度處理下，POD酶活性達到最大促進作用，比對照提高了17.3%；當濃度為0.05 g/ml時，促進變為抑制，POD酶活性顯著低于對照（表2）。

表2 火炬樹葉水浸提液對受體植物酶活性影響

2.2.2 SOD酶活性的影響

受體植物幼苗體內SOD酶活性變化趨勢與POD變化趨勢大致相同，隨水浸提液濃度的升高SOD酶活性先升高后降低。當濃度為0.025 g/ml時，波斯菊SOD酶活性達到最大值，當濃度為0.05 g/ml時，SOD酶活性開始降低，僅比對照提升了5.1%，與對照相比，除0.05 g/ml濃度外，其余各濃度處理下差異顯著（p＜0.05）。對于萬壽菊的影響：在濃度為0～0.05 g/ml時，對SOD酶活性表現出促進作用，在濃度為0.05～0.2 g/ml時，表現出抑制作用，分別比對照降低了9.6%、36.6%。除0.025 g/ml濃度下對萬壽菊的影響不顯著外，其余各處理間差異顯著（p＜0.05）（表2）。

2.3 化感綜合效應影響

通過化感效應指數計算出化感綜合效應，在0.025 g/ml時，對受體植物有促進作用；在0.05 g/ml時，對萬壽菊有促進作用，其它高濃度下又轉為抑制作用（表3）。

表3 火炬樹葉水浸提液對受體植物綜合影響

3 結語

實驗結果：表明不同受體植物對火炬樹化感作用敏感程度不同，火炬樹葉水浸提液的化感作用具有濃度相應。2種受體植物可通過改變體內酶活性來抵抗火炬樹低濃度的侵害。不同濃度對受體植物的化感作用影響強弱順序為：0.2 g/ml＞0.1 g/ml＞0.05 g/ml＞0.025 g/ml＞0 g/ml，在0.2 g/ml時影響最大；且火炬樹葉水浸提液對兩種受體植物的化感敏感性強弱順序為：波斯菊＞萬壽菊。