樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)雜草植物生長(zhǎng)的影響

孫曉波， 王寧寧， 潘 維， 宋愛(ài)榮， 王進(jìn)平，

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院，山東青島 266109； 2.山東省應(yīng)用真菌重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266109)

樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)雜草植物生長(zhǎng)的影響

孫曉波1， 王寧寧1， 潘 維1， 宋愛(ài)榮2， 王進(jìn)平1，2

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院，山東青島 266109； 2.山東省應(yīng)用真菌重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266109)

以夏至草、稗草和反枝莧為受體雜草植物，采用瓊脂混粉法研究了不同濃度樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)雜草植物生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)稗草的胚根、胚軸具有明顯的抑制作用；對(duì)夏至草和反枝莧胚根的抑制作用較弱，而對(duì)它們的胚軸具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，且對(duì)反枝莧的促進(jìn)作用尤其明顯。

樹(shù)舌靈芝；醇溶物；雜草

目前，用于抵抗病蟲(chóng)害、除草及促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)的農(nóng)藥主要為化學(xué)農(nóng)藥，這些化學(xué)農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用所造成的環(huán)境污染和對(duì)人體健康的危害日益引起了人們的重視[1]。最近，生產(chǎn)原料來(lái)源廣泛，對(duì)非靶標(biāo)生物安全、毒副作用小、對(duì)環(huán)境兼容性好的生物農(nóng)藥已成為全球農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)[2]。生物農(nóng)藥主要是指直接利用生物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)或生物活體，以及與天然化合物結(jié)構(gòu)相同的人工合成農(nóng)藥。大型藥用真菌是生物活性化合物的天然寶庫(kù)，它們產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物含有大量化學(xué)物質(zhì)，如萜烯類、生物堿、類黃酮、甾體、酚類、獨(dú)特的氨基酸和多糖等，均具有殺蟲(chóng)或抗菌活性[3]。樹(shù)舌靈芝是一種珍稀的藥用真菌，隸屬真菌門(mén)擔(dān)子菌亞門(mén)層菌綱靈芝菌科靈芝屬[4]，其子實(shí)體的人工栽培仍未實(shí)現(xiàn)，而人工采集的數(shù)量又非常少。因此，利用液體發(fā)酵的方法大量生產(chǎn)菌株菌絲體并獲取發(fā)酵產(chǎn)物，是目前最有效的原料來(lái)源。發(fā)酵液中除含有大量醇沉多糖外，還含有大量醇溶多糖和小分子。目前以生菜、夏至草、小麥和稗草為受體植物，已經(jīng)報(bào)道了不同濃度的樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇沉粗多糖的除草活性[5]。本試驗(yàn)將以夏至草、稗草和反枝莧為受體，研究樹(shù)舌靈芝醇溶物對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 菌株 樹(shù)舌靈芝MP-O1菌株由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用真菌重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分離保存。

1.1.2 受體植物 稗草(Echinochloacrusgalli)；夏至草(Lagopsissupina)；反枝莧(Amaranthusretroflexus)。

1.1.3 試劑 95%食用酒精；玉米淀粉；蔗糖；蛋白胨；KH2PO4；MgSO4·7H2O；瓊脂。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物樣品的制備 取 0.5 cm2的菌種塊5～6塊接入裝有200 mL培養(yǎng)基的500 mL容量瓶中。接種后，在回旋式振蕩器上 120 r/min、25 ℃振蕩培養(yǎng)6 d，作為液體菌種備用。按10%接種量接于30 L小發(fā)酵罐培養(yǎng)6 d下罐，發(fā)酵全液離心得菌球和上清液，上清液濃縮至原體積的1/10，加入3倍體積的95%乙醇沉淀得粗多糖，充分?jǐn)嚢韬箪o置24 h。將上清液與沉淀分離，上清液減壓濃縮得浸膏，即為醇溶物(Ethanol Soluble Components，ESC)。

1.2.2 樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)雜草生長(zhǎng)的影響 樹(shù)舌靈芝醇溶物對(duì)雜草生長(zhǎng)影響的研究參照羅小勇提出的瓊脂混粉法[6-8]進(jìn)行。

1.2.3 指示植物種子發(fā)芽處理 將各指示植物種子浸入0.2%次氯酸鈉溶液中消毒15 min后，洗滌并用流水浸泡2～6 h(根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)整時(shí)間)吸水，而后用蒸餾水洗滌數(shù)次。在已消毒的帶蓋方盤(pán)內(nèi)鋪1層具有優(yōu)良吸水性能的廚房用紙后，將已吸水的植物種子擺放其上 ，而后滴加蒸餾水至紙張濕潤(rùn)但種子不漂浮為止，上蓋后置于全智能人工氣候箱(HP1000GS2-B型，江蘇省武漢瑞華儀器設(shè)備有限責(zé)任公司)內(nèi)發(fā)芽，24～72 h后胚根(或種子根)的長(zhǎng)度將達(dá)到3～5 mm。

1.2.4 含植物粉末瓊脂凝膠的配置 稱取0.5 g的瓊脂粉分別置于250 mL三角瓶?jī)?nèi)后加入蒸餾水使總體積達(dá)99 mL，放入微波爐內(nèi)加熱至完全溶解后靜置，待冷卻至60 ℃左右時(shí)分別加入已稱好的樣品粉末適量，混勻，配制成一定濃度樣品粉末的0.5%瓊脂溶液，然后分別均勻倒入3個(gè)25 mL小燒杯內(nèi)，冷凝。以未加樣品粉末的0.5%瓊脂凝膠為對(duì)照處理。

1.2.5 發(fā)芽植物種子的移植 用尖嘴鑷子在已冷凝的瓊脂表面插 5個(gè)小口后，分別夾取胚根 (種子根)長(zhǎng)度基本一致的已發(fā)芽指示植物種子，將胚根(種子根)垂直由小口輕輕插入瓊脂基質(zhì)中，每燒杯5粒，重復(fù)3次。然后將所有燒杯用錫紙封口并置于已消毒的小紙箱內(nèi)，放入人工氣候箱遮光培養(yǎng) 3 d。人工氣候箱設(shè)置的條件為14 h光照(25 ℃)和10 h黑暗(20 ℃)的自動(dòng)循環(huán)，箱內(nèi)的相對(duì)濕度為60%。

1.2.6 結(jié)果測(cè)量及數(shù)據(jù)處理 培養(yǎng)3 d后用電子游標(biāo)卡尺分別測(cè)量指示植物胚根(種子根)和胚軸(胚芽鞘)的長(zhǎng)度，計(jì)算胚根(種子根)和胚軸(胚芽鞘)的實(shí)際生長(zhǎng)量，應(yīng)用Excel軟件，以生長(zhǎng)量為基數(shù)，分別計(jì)算每種植物器官處理對(duì)指示植物胚根(種子根)和胚軸(胚芽鞘)生長(zhǎng)的抑制率。

生長(zhǎng)量=處理后的胚根(胚軸)長(zhǎng)-處理前的胚根(胚軸)長(zhǎng)

抑制率=(對(duì)照生長(zhǎng)量 -處理生長(zhǎng)量)/對(duì)照生長(zhǎng)量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物(ESC)對(duì)稗草幼苗生長(zhǎng)的影響

由表1可見(jiàn)，樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)稗草的胚根和胚軸均具有抑制作用，對(duì)胚根的抑制作用隨著樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物濃度的升高而增強(qiáng)，濃度為5.0 g/L時(shí)對(duì)胚根的抑制率可達(dá)到42.1%；對(duì)胚軸的抑制作用隨著濃度的升高先增強(qiáng)后減弱。樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)胚根的抑制作用明顯強(qiáng)于胚軸，可能是因?yàn)榕吒苯咏佑|醇溶物，而對(duì)胚軸的作用需要通過(guò)胚根吸收后運(yùn)輸?shù)脚咻S發(fā)揮作用。與樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液相比，醇沉多糖對(duì)稗草的胚軸具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用[5]。

表1 樹(shù)舌靈芝醇溶物對(duì)稗草幼苗生長(zhǎng)的影響Table 1 The effect of fermented Ganoderma applanatum ESCon seedling growth of barnyardgrass

2.2 樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)夏至草幼苗生長(zhǎng)的影響

由表2可見(jiàn)，樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)夏至草胚根和胚軸都具有低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)、高濃度抑制生長(zhǎng)的作用。在濃度為0.5 g/L時(shí)，樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)夏至草胚根開(kāi)始表現(xiàn)為抑制作用，而對(duì)胚軸具有抑制作用的濃度為5.0 g/L，這時(shí)對(duì)胚根的最高抑制率可達(dá)62.0%。同理證明，由于直接接觸，導(dǎo)致對(duì)胚根的抑制作用更明顯。而與樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物相比， 高分子量的醇沉多糖對(duì)夏至草幼苗的胚根和胚軸均表現(xiàn)為抑制作用[5]。

表2 樹(shù)舌靈芝醇溶物對(duì)夏至草幼苗生長(zhǎng)的影響Table 2 The effect of fermented Ganoderma applanatum ESCon seedling growth of Lagopsis supina

2.3 樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)反枝莧幼苗生長(zhǎng)的影響

由表3可見(jiàn)，隨著濃度的升高，樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)反枝莧胚根的抑制作用先增強(qiáng)后減弱，濃度繼續(xù)增大抑制作用變?yōu)榇龠M(jìn)生長(zhǎng)的作用，表現(xiàn)為小劑量的抑制作用、高劑量的促進(jìn)作用。但對(duì)胚軸具有顯著的促進(jìn)作用，促進(jìn)生長(zhǎng)率最高的可達(dá)178.5%。

3 小結(jié)

不同濃度的樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)稗草、反枝莧、夏至草的作用不同，對(duì)稗草的胚根和胚軸具有明顯的抑制作用，對(duì)夏至草和反枝莧胚根的抑制作用較弱，而對(duì)它們的胚軸具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，且對(duì)反枝莧的促進(jìn)作用尤其明顯。由于胚根直接接觸藥物，吸收后方能傳輸?shù)脚咻S，因此導(dǎo)致了樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)植物幼苗這兩部分生長(zhǎng)影響的差異。

表3 醇溶多糖對(duì)反枝莧幼苗生長(zhǎng)的影響Table 3 The effect of fermented Ganoderma applanatum ESC on seedling growth of Amaranthus retroflexus

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EffectsofEthanolSolubleComponentsExtractedfromFermentationLiquorofGanodermaapplanatumonGrowthofWeeds

SUN Xiao-bo1， WANG Ning-ning1， PAN Wei1， SONG Ai-rong2， WANG Jin-ping1，2

(1.College of Chemistry and Pharmaceutical Sciences，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China；2.Shandong Provincial Key Laboratory of Applied Mycology，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China)

The effect of ethanol soluble components (ESC) extracted from fermentation liquor ofGanodermaapplanatumon the growth of weeds was assayed by an agar powder mixed method，usingEchinochloacrusgalli，LagopsissupinaandAmaranthusretroflexusas bioassay plants. ESC significantly inhibited growth of radicle and hypocotyl ofE.crusgalliand weakly inhibited radicle growth ofL.supinaandA.retroflexus. However，ESC promoted hypocotyl growth ofL.supina，and to a greater extent that ofA.retroflexus.

Ganodermaapplanatum；ethanol soluble components；weeds

S451

A

1003-935X(2013)02-0039-03

孫曉波，王寧寧，潘 維，等. 樹(shù)舌靈芝發(fā)酵液醇溶物對(duì)雜草植物生長(zhǎng)的影響[J]. 雜草科學(xué)，2013，31(2)：39-41.

2013-04-09

山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金(編號(hào)：BS2011NY008)；教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金。

孫曉波(1972—)，女，遼寧營(yíng)口人，博士，副教授，從事天然產(chǎn)物及其活性研究。E-mail：xbsunzhwang@163.com。

王進(jìn)平。Tel：(0532)86080442；Email：jpwang@qau.edu.cn。