大葉芥菜對牛膝菊的化感作用潛力

朱 峰，何永福，葉照春

(貴州省植物保護研究所，貴州貴陽 550006)

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大葉芥菜對牛膝菊的化感作用潛力

朱 峰，何永福，葉照春

(貴州省植物保護研究所，貴州貴陽 550006)

以牛膝菊為受體，研究大葉芥菜水浸提液對牛膝菊的化感作用。結果顯示，濃度分別為0.250 00、0.125 00、0.062 50、0.031 25 g/mL的大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子的萌發抑制效應以0.250 00 g/mL最高，平均抑制率為56.03%；低濃度(0.031 25 g/mL)處理對牛膝菊種子萌發基本上沒有抑制作用。此外研究發現，大葉芥菜水浸提液對牛膝菊胚根、胚芽的萌發和鮮質量積累都有明顯的抑制作用，對鮮質量平均抑制率分別為75.75%、35.82%、17.48%、18.81%；對牛膝菊種子萌發、胚根、胚芽、鮮質量的化感綜合效應分別為60.36%、30.45%、14.23%、16.50%。結果表明，大葉芥菜對牛膝菊有很強的化感潛力，能為牛膝菊的綠色防控提供理論依據。

大葉芥菜；植物化感作用；牛膝菊

植物與植物間的化感作用是當今科學研究的前沿之一，“化感作用”是指一種植物(包括微生物)通過其本身產生并釋放到周圍環境中去的化學物質對另一種植物(或微生物)產生直接或間接的相互排斥或促進的效應[1]。植物化感作用是一種自然現象，是植物對環境的一種適應和防御機制[2]，是植物與周圍的生物群落以次生代謝物質為媒介建立的穩固的化學作用關系[3]。植物主要是通過莖葉揮發、莖葉淋溶、根系分泌及植物殘株的腐解等途徑向環境中釋放化感物質，從而影響周圍植物的生長、發育和種子萌發等。

大葉芥菜[Brassicajuncea(L.) Czernajew var.foliosaL. H. Bailey]是十字花科蕓薹屬一年生植物，對環境和土壤要求不高，且產量相當可觀，可利用冬季農閑地等種植。

牛膝菊(GalinsogaparvifloraCav.)為菊科牛膝菊屬一年生草本植物，花、果期為7—10月，以種子繁殖。牛膝菊原產墨西哥、中美及南美，如今遍布世界各地，在中國分布在遼寧、安徽、江蘇、浙江、江西、四川、貴州、云南、西藏等省(區)[4]。牛膝菊是農田作物的惡性雜草，且是優勢雜草，對旱地作物危害十分嚴重。

目前有人研究了牛膝菊對其他作物的化感作用，如范雪濤等研究了牛膝菊對蠶豆根尖細胞有絲分裂有化感作用[5]；陳麗萍等報道，牛膝菊浸提液對油菜幼苗體內超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)活性等有抑制作用[6]。但是關于大葉芥菜對牛膝菊的化感作用未見報道，本試驗初步研究了不同濃度大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子萌發的影響，以期為綠色防控牛膝菊提供一定的依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗的供體植物為大葉芥菜，受體植物為牛膝菊，大葉芥菜葉片，牛膝菊種子采集于貴州省農業科學院蔬菜地。

1.2 大葉芥菜葉片水提液的制備

大葉芥菜葉片于2014年1月4日采于貴州省農業科學院蔬菜種植地，采時大葉芥菜株高約 30 cm，長勢良好。將采集的大葉芥菜新鮮葉片用蒸餾水洗凈，室內陰干后稱取150 g，加入600 mL蒸餾水并用粉碎機打碎，轉入三角瓶中浸提48 h，再用4層紗布過濾，即制成質量分數為0.250 00 g/mL母液，分別稀釋成等量的0.125 00、0.062 50、0.031 25 g/mL 溶液，放入4 ℃冰箱中備用。

1.3 受體植物種子的收集與處理

受體植物為貴州省蔬菜地常見雜草，種子采集于貴州省農業科學院蔬菜地，用 0.1% NaClO將受試種子消毒10 min，再用蒸餾水沖洗 3次。

1.4 種子萌發試驗

采用培養皿濾紙培養法進行種子發芽試驗，每個培養皿(直徑9 cm)加入干細土(120 ℃烘箱處理12 h)30 g，其上鋪2層濾紙，選取籽粒飽滿、大小均一的受體植物種子置于培養皿中，每皿放置100粒。分別加入20 mL 0.250 00、0.125 00、0.062 50、0.031 25 g/mL提取液，以蒸餾水為對照，每處理重復3次，置于溫度為25 ℃、濕度為80%、光照時間為 12 h/d 條件下的光照培養箱中。每天定時檢查記錄并保持濾紙濕潤，以胚根沖破種皮為發芽標準，直到連續3 d種子不再萌發時測量胚根、 胚軸長度及鮮質量。

1.5 數據統計分析

相關計算公式為：

萌發抑制率=(對照種子萌發率-處理種子萌發率)/對照萌發率×100%；

胚根生長抑制率=(對照胚根長度-處理胚根長度)/對照胚根長度×100%；

胚芽生長抑制率=(對照胚芽長度-處理胚芽長度)/對照胚芽長度×100%；

鮮質量抑制率=(對照鮮質量-處理鮮質量)/對照鮮質量×100%；

綜合效應(SE)=(萌發抑制率+胚根生長抑制率+胚芽生長抑制率)/3；

化感指數(RI)=T/C-1(T

式中：C為對照值；T為處理值；RI表示化感作用強度大小，正值表示促進效應，負值表示抑制效應，其絕對值的大小反映化感作用的強弱。

2 結果與分析

2.1 大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子胚根、胚芽及萌發的影響

由表1可見，大葉芥菜水浸提液0.250 00、0.125 00、0.062 50 g/mL濃度處理對牛膝菊種子萌發均有一定的抑制作用，平均抑制率分別為56.03%、16.31%、10.64%，以0.250 00 g/mL處理的抑制率較高，3次重復抑制率分別為29.79%、51.06%、87.23%；0.031 25 g/mL處理對牛膝菊種子萌發基本沒有抑制作用；4個濃度處理對牛膝菊胚根生長均有顯著的抑制作用，平均抑制率分別為75.79%、56.23%、32.06%、33.49%，其中 0.250 00、0.125 00 g/mL處理胚根生長抑制率在50%以上；0.250 00、0.125 00 g/mL濃度處理對牛膝菊胚芽生長有抑制作用，抑制率分別為49.05%、18.81%，0.062 50、0.031 25 g/mL處理對牛膝菊胚芽生長影響較小，抑制率較低；0.250 00、0.125 00、0.062 50、0.031 25 g/mL處理對牛膝菊胚根、胚芽鮮質量均具有綜合抑制作用，平均抑制率分別為 75.75%、35.82%、17.48%、18.81%，以 0.250 00 g/mL 處理抑制率最高。上述試驗結果初步表明，大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子萌發、胚根、胚芽生長均有抑制作用，濃度越高抑制作用越強。

表1 大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子胚根、胚芽及萌發的影響Table 1 The effect of water extract from Brassica juncea var. foliosa L. H. Bailey on seed radicle，embryo and germination of Galinsoga parviflora Cav.

2.2 大葉芥菜水浸提液的化感效應

化感效應指數是衡量化感作用強度的重要指標。由表2看出，大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子萌發的綜合效應值以0.250 00 g/mL處理最高，達60.36%，其次為0.125 00 g/mL處理，0.062 50、0.031 25 g/mL 處理均低于20%；大葉芥菜水浸提液0.250 00、0.125 00、0.062 50、0.031 25 g/mL濃度處理對牛膝菊種子萌發、胚根生長、胚芽生長、胚根和胚芽鮮質量的化感指數多數為負值，化感效應指數絕對值以高濃度處理較大，表明大葉芥菜水浸提液對牛膝菊種子萌發具有一定的化感作用，濃度越高，化感作用越強。

表2 大葉芥菜水浸提液對牛膝菊萌發、胚根、胚芽、鮮質量的化感效應指數Table 2 The synthesis effect of Brassica juncea var. foliosa L. H. Bailey on the seed germination，the growth of radicle，germ and fresh weight of Galinsoga parviflora Cav.

3 結論

本試驗通過培養皿濾紙法對大葉芥菜水浸提液對牛膝菊的化感潛力進行了初步研究，結果表明，隨著濃度升高，化感作用增強，對牛膝菊的種子萌發、胚根、胚芽生長以及鮮質量的積累均有明顯的抑制作用。

試驗證實了大葉芥菜對牛膝菊具有很強的化感潛力，有進一步研究開發的價值。但是本試驗只是對大葉芥菜的化感潛力做了初步研究，關于大葉芥菜對于其他惡性雜草的化感作用以及其化感物質的種類研究等須要在后續的試驗中進一步進行。

[1]Rice E L. Allelopathy[M]. 2nd. New York：Academic Press，1984：1-50.

[2]Siemens D H，Garner S H，Mitchell-Olds T，et al. Cost of defense in the context of plant competition：Brassicarapamay grow and defend[J]. Ecology，2002，83：505-517.

[3]Dayan F E，Romagni J G，Duke S O. Investigating the mode of action of natural phytotoxins[J]. Journal of Chemical Ecology，2000，26(9)：2079-2094.

[4]何永福，陸得清，葉照春，等. 50%乙草胺對旱地雜草辣子草防除效果研究[J]. 植物保護，2007，33(4)：132-134.

[5]范雪濤，馬丹煒，劉 爽，等. 蠶豆根尖微核試驗在辣子草化感作用研究中的應用[J]. 生態環境，2008，17(1)：323-326.

[6]陳麗萍，范雪濤，馬丹煒. 入侵植物辣子草對油菜幼苗抗氧化系統的化感效應[J]. 西南農業學報，2008，21(2)：332-334.

Allelopathy ofBrassicajunceavar.foliosaL. H.Bailey onGalinsogaparvifloraCav.

ZHU Feng，HE Yong-fu，YE Zhao-chun

(Guizhou Institute of Plant Protection，Guiyang 550006，China)

GalinsogaparvifloraCav. was used as a receptor to evaluate the allelopathic effects of water extracts ofBrassicajunceavar.foliosaL. H. Bailey. Of the concentrations tested (31.2，62.5，125 and 250 mg/mL)，the highest one，250 mg/mL was the most inhibitory (56%) ofG.parvifloraseed germination whereas the lowest concentration (31.2 mg/mL) did not affect germination. The water extracts ofB.junceavar.foliosainhibited growth of radicle and seedling，the inhibition rates were 76%，36%，17%，19%，respectively；the overall allelopathic effect on the seed germination，growth of radicle and seedling，and fresh weight ofG.parviflorawere 60%，30%，14%，16%，respectively. In conclusion，B.junceavar.foliosahas strong allelopathic effects onG.parviflora，a property that can serve as the basis for the green control of this weed.

Brassicajunceavar.foliosaL. H. Bailey；allelopathic effects of plants；GalinsogaparvifloraCav.

2014-11-13

貴州省農業科學院研究生科研創新基金[編號：黔農科合(創新基金)2012004號]；貴州省創新能力建設專項[編號：院所創能(2012)4001]。

朱 峰(1986—)，男，貴州織金人，碩士，助理研究員，從事植物化感與農藥殘留研究工作。E-mail：gzzbszf@163.com。

何永福，研究員，研究方向為農田雜草防控。E-mail：heyongfu08@163.com。

Q948.12+<2.1 文獻標志碼：a="" class="emphasis_bold">2.1 文獻標志碼：A 文章編號：1003-935X(2015)01-0014-032.1 文獻標志碼：a=""

1003-935X(2015)01-0014-03

A 文章編號：1003-935X(2015)01-0014-03

朱 峰，何永福，葉照春. 大葉芥菜對牛膝菊的化感作用潛力[J]. 雜草科學，2015，33(1)：14-16.