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(xué)芝，劉 丹，郭 紅

（1.白山市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林白山 134300；2.磐石市吉昌國有林保護(hù)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(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，人們試圖用化感效應(yīng)來解釋外來植物的入侵機制[1]。化感效應(yīng)指通過某些途徑向環(huán)境釋放化學(xué)活性物質(zhì)從而影響鄰近植物生長的效應(yīng)，這種效應(yīng)多表現(xiàn)為抑制作用[2]。化感物質(zhì)主要來源是植物地上部位或凋落物，通過淋溶、揮發(fā)等方式影響周圍植物生長，對植物配置的科學(xué)性和植物群落演替有直接影響，從而危害生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能揮發(fā)[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(yōu)種群，占據(jù)園林植物中常用植物的生態(tài)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(fā)、幼苗生長的影響，進(jìn)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(jù)。

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(yè)公司。

1.2 試驗設(shè)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(fēng)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?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 種子萌發(fā)

將受試種子擺在培養(yǎng)皿中，30粒/皿，1個處理3次重復(fù)。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(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)，依據(jù)濾紙濕度狀況1～2天補充相應(yīng)濃度的處理液1 ml。24 h觀察記錄1次種子萌發(fā)情況，計算各受試植物的發(fā)芽數(shù)、化感效應(yīng)指數(shù)（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(dāng)RI＞0表示促進(jìn)作用，當(dāng)RI＜0表示抑制作用，RI絕對值的大小表示化感效應(yīng)的強度。

1.2.3 生理指標(biāo)測定

受試植物出苗15 d后測定相關(guān)生理指標(biāo)。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(shù)據(jù)處理分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖，用SPSS18.0進(jìn)行單因素方差分析和差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 火炬樹葉水浸提液對受體植物種子萌發(fā)的影響

火炬樹葉水浸提液對兩種植物的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均產(chǎn)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(xiàn)得越明顯（表1）。對于發(fā)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(fā)芽指數(shù)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(fā)影響

2.2 火炬樹葉水浸提液對受體植物幼苗生理指標(biāo)的影響

2.2.1 POD酶活性的影響

受體植物幼苗體內(nèi)POD酶活性隨浸提液濃度的變化，呈低濃度促進(jìn)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(dá)到最大促進(jìn)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(zhì)量濃度處理下，POD酶活性達(dá)到最大促進(jìn)作用，比對照提高了17.3%；當(dāng)濃度為0.05 g/ml時，促進(jìn)變?yōu)橐种疲琍OD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(nèi)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(dāng)濃度為0.025 g/ml時，波斯菊SOD酶活性達(dá)到最大值，當(dāng)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(xiàn)出促進(jìn)作用，在濃度為0.05～0.2 g/ml時，表現(xiàn)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(yīng)影響

通過化感效應(yīng)指數(shù)計算出化感綜合效應(yīng)，在0.025 g/ml時，對受體植物有促進(jìn)作用；在0.05 g/ml時，對萬壽菊有促進(jìn)作用，其它高濃度下又轉(zhuǎn)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(jié)語

實驗結(jié)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(yīng)。2種受體植物可通過改變體內(nèi)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。