李仰銳 ,吳艷波 ,徐興虎 ,陳蘋
(1.內(nèi)江師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,四川內(nèi)江,641112;
2.內(nèi)江師范學(xué)院高等教育研究所;3.濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
芫荽(Coriadrum SativumL.)俗稱香菜,為一年生香辛葉類蔬菜,其莖葉揮發(fā)油中酯類化合物占35.05%,脂肪醛類占22.79%,醇類化合物占15.64%,此外,有機(jī)酸類 5.35%,烴類 3.93%[1~2],在生長(zhǎng)發(fā)育過程中一般少有病害發(fā)生。本文對(duì)芫荽的化感作用進(jìn)行了初步研究,旨在了解芫荽中的次生化合物對(duì)植物生長(zhǎng)的影響及尋找作為除草劑先導(dǎo)化合物的可能性,以期為其作為植物保護(hù)劑在無公害蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐依據(jù)。
芫荽購(gòu)于內(nèi)江市桂湖街菜市場(chǎng),在105℃下殺青,60℃烘箱中烘干后研成粉末備用。供試作物為南瓜(早青一代)、茄子(長(zhǎng)茄千金棒)、黃瓜(春秋旱黃瓜)種子,均購(gòu)于內(nèi)江種子公司。
①芫荽提取液的制備 準(zhǔn)確稱取50 g芫荽樣品,按5 g/100 mL的比例用蒸餾水浸泡48 h后過濾,溶液濃度為0.05 g/mL。然后將濾液分別稀釋成濃度為 0.01,0.02,0.03,0.04,0.05 g/mL, 分別用 A1,A2,A3,A4,A5表示,提取液保存于 4℃冰箱中備用。
②發(fā)芽和生長(zhǎng)試驗(yàn) 取7 mL不同濃度的芫荽提取液,分別加入鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中,以加蒸餾水為對(duì)照。每皿播飽滿一致的供試種子30粒。播前用3%雙氧水溶液滅菌30 min,無菌水沖洗。3次重復(fù),在25℃、4 000 lx條件下培養(yǎng)10 d,每天補(bǔ)充水浸液或水2 mL,并計(jì)算發(fā)芽率。
③化感效應(yīng)數(shù)據(jù)分析 參照Williamson等[3]的方法,即:Ri=1-C/T(T≥C)或Ri=T/C-1(T<C)其中,C為對(duì)照值,T為處理值,Ri為化感效應(yīng)指數(shù),Ri>0為促進(jìn)作用,Ri<0為抑制作用,絕對(duì)值的大小與強(qiáng)度一致?;凶饔靡种坡剩↖R)參照林文雄等[4]方法,即:IR(%)=(Ti-T0)/T0×100%;其中Ti為處理值,T0為對(duì)照值,絕對(duì)值越大,化感作用潛力也越大,IR≥0表示不存在抑制作用即呈促進(jìn)作用,IR<0表示存在抑制作用。所有數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS進(jìn)行分析。
由圖1~4可知,濃度為0.01 g/mL時(shí),芫荽提取液對(duì)黃瓜芽長(zhǎng)(26.84%)和鮮質(zhì)量(34.92%)呈顯著促進(jìn)作用,當(dāng)濃度高于0.01 g/mL時(shí),則抑制了黃瓜芽長(zhǎng)和鮮質(zhì)量,隨著芫荽提取液濃度的升高,3種蔬菜的發(fā)芽率逐漸降低,芫荽提取液顯著抑制了南瓜和茄子幼苗的生長(zhǎng),隨著芫荽提取液濃度的升高抑制作用增強(qiáng),3種受體中,芫荽提取液對(duì)茄子的化感抑制作用最強(qiáng)。
由表1可知,不同濃度下芫荽提取液對(duì)茄子的抑制作用最強(qiáng)(濃度為0.5 g/mL時(shí),芽、根、發(fā)芽率、鮮質(zhì)量的效應(yīng)指數(shù)分別為-1,-0.898,-0.33,-0.887),對(duì)黃瓜鮮質(zhì)量促進(jìn)作用最大。提取液濃度為0.01 g/mL時(shí),在芽長(zhǎng)、鮮質(zhì)量上促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng),化感效應(yīng)指數(shù)分別為0.212,0.258;當(dāng)提取液濃度高于0.01 g/mL時(shí),3種植物均受到不同程度的抑制,且隨芫荽提取液濃度的增加,抑制作用增強(qiáng)。
化感物質(zhì)的濃度效應(yīng)是化感作用研究的一個(gè)重要內(nèi)容,植物化感作用具有濃度效應(yīng)[5]。芫荽化感作用表現(xiàn)為對(duì)3種受體蔬菜發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、苗鮮質(zhì)量的抑制效應(yīng)。說明在芫荽浸提液中某些親水性的化感物質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜有一定的損傷[6],影響了受體種子的萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)。在芫荽提取液的作用下,受體植物的根表現(xiàn)敏感,可能是由于根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)受到適度的抑制而長(zhǎng)得粗壯,反而有利于水分的吸收,從而改變物質(zhì)在根和苗之間的分配。由于芫荽所含化感物質(zhì)的種類、濃度、分泌方式、釋放途徑等不同,對(duì)受試植物的反應(yīng)也不同[7],芫荽浸提液對(duì)南瓜,茄子的生長(zhǎng)起著抑制作用,而對(duì)黃瓜生長(zhǎng)表現(xiàn)為低促高抑現(xiàn)象。在試驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)其對(duì)根生長(zhǎng)的抑制不僅表現(xiàn)在根長(zhǎng)上,而且根卷曲,顏色深暗,這與對(duì)照的舒展、發(fā)達(dá)、潔白的根系形成鮮明對(duì)比。說明3種蔬菜受抑制的原因可能是芫荽浸提液影響根系的細(xì)胞分裂和新陳代謝[8]。綜合對(duì)比芫荽提取液對(duì)3種受體植物化感作用的影響表明,芫荽提取液對(duì)茄子的抑制作用最強(qiáng)。
圖3 不同濃度芫荽提取液對(duì)3種蔬菜質(zhì)量的影響
圖4 不同濃度芫荽提取液對(duì)3種蔬菜發(fā)芽率的影響
表1 不同濃度芫荽提取液對(duì)3種受體種子發(fā)芽和生長(zhǎng)化感效應(yīng)指數(shù)的影響
[1]董章杭,林文雄.作物化感作用研究現(xiàn)狀及前景展望[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2001,9(1):80-83.
[2]陸占國(guó),郭紅轉(zhuǎn),李偉,等.超臨界CO2萃取芫荽芳香成分及 GC/MS解析[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,2(22):37-38.
[3]韋琦,曾任森,孔垂華,等.勝紅薊地上部化感作用物的分離與鑒定[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),1997,21(4):360-366.
[4]林文雄,何華勤,郭玉春.水稻化感作用及其生理生化特性的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2001,12(6):871-875.
[5]董沁方,程智慧.百合地上部分水浸液的化感效應(yīng)研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(2):144-147.
[6]于鳳蘭,孔令韶,馬茂華.油蒿揮發(fā)油的化感作用研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1999,19(5):670-676.
[7]劉金平,張新全,羅波,等.扁穗牛鞭草浸出液對(duì)豆科牧草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].種子,2005,24(7):5-8.
[8]柴強(qiáng),黃高寶.植物化感作用的機(jī)理、影響因素及應(yīng)用潛力[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(3):509-515.