滇重樓根水浸液對四種園林植物的化感作用研究

毛美琴，趙 燕，魏玉蘭，馬明東

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，四川 成都 611130)

化感作用(allelopathy)是指植物(包括微生物)向周圍環(huán)境中釋放自身代謝合成的化學(xué)物質(zhì)(即化感物質(zhì))，進(jìn)而直接或間接對自身及其他生物的生長發(fā)育產(chǎn)生的抑制或促進(jìn)作用[1]，植物化感物質(zhì)進(jìn)入到環(huán)境的主要方式有地上部的雨霧淋溶、根系分泌和殘根分解、自然揮發(fā)和植株殘體分解4種途徑。有研究表明，植物根系是化感物質(zhì)的主要來源器官之一[2]，根系浸提液影響植物的生長發(fā)育[3]、抗氧化系統(tǒng)[4]、根系活力[5]、基因表達(dá)[6]等。植物化感作用研究作為一門新興的交叉學(xué)科，已成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點，在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)[7-8]、防控雜草[9]、生物入侵[10]、抑藻[11]等方面取得不少成果，但關(guān)于園林植物配置中的化感作用研究尚不多見。常見的園林植物配置大多是借鑒生產(chǎn)生活經(jīng)驗而來，缺乏一定的科學(xué)依據(jù)。園林植物化感作用的研究對于園林植物配置的科學(xué)性和植物群落演替有著直接影響，同時也影響園林人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能發(fā)揮[12]。因此，基于化感作用原理進(jìn)行園林植物配置，有助于構(gòu)建更自然更健康的人居環(huán)境。

滇重樓[Parispolyphyllavar.Yunnanensis(Fr.)Hand]是百合科(Liliaceae)重樓屬(ParisL.)多年生草本植物，其根莖有著悠久的藥用歷史[13]。重樓皂苷是滇重樓的主要活性成分，具有止血、抗菌、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、鎮(zhèn)痛和鎮(zhèn)靜等作用[14]。此外，滇重樓還具有一定的觀賞價值，是很好的觀莖、觀花材料。目前，關(guān)于滇重樓的研究主要集中于栽培[15]、化學(xué)成分[16]以及組織培養(yǎng)[17]等方面，對其化感效應(yīng)少有涉及，僅見研究其種子對油菜和白菜的化感抑制作用[18]，但對于滇重樓主要入藥部位根的化感作用研究尚無報道，顯然不利于滇重樓在保健園林中的科學(xué)合理運(yùn)用。

本試驗選取了兩種保健型園林中較為常見的藥用觀賞植物孔雀草(Tagetespatula)、鼠尾草(Salviajaponica)和兩種園林地被植物白車軸草(Trifoliumrepens)、高羊茅(Festucaarundinacea)作為受體植物，利用滇重樓根水浸液分別處理4種受體植物的種子及幼苗，研究其對受體植物種子萌發(fā)、幼苗生長及生理特性的影響，并利用化感效應(yīng)指數(shù)(RI)綜合評價滇重樓根水浸液對四種植物化感作用效應(yīng)的差異，探討其化感作用機(jī)制，旨在為滇重樓及其他4種植物在保健型園林中的合理運(yùn)用提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

該試驗所用滇重樓采自云南省大理市彌渡縣彌渡鎮(zhèn)上莊中藥材種植基地，該地區(qū)海拔1 672 m，氣候溫和，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，年均溫17.3 ℃，年降水量824.2 mm。供試植物采集于2016年9月，生長3年以上且處于果實成熟期。受體植物分別為孔雀草、鼠尾草、白車軸草、高羊茅，種子均購于北京博芳流花卉有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 水浸液的制備

取新鮮的滇重樓根(根莖)，流水沖洗2 h，蒸餾水沖洗3遍，陰干，待干燥后，用超高速萬能粉碎機(jī)粉碎，粉末過100目篩，裝袋密封，貯藏備用。稱取一定量并加入10倍蒸餾水，室溫條件下浸提48 h，期間置于100 r·min-1搖床上振蕩。4層紗布過濾后，再經(jīng)4 000 r·min-1離心10 min，取上清液，然后過玻璃濾膜(0.22 μm)除菌，得濃度為0.1 g·mL-1的浸提液母液，將母液分別用無菌蒸餾水稀釋為0.02、0.04、0.06、0.08 g·mL-1，置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 種子萌發(fā)試驗

采用培養(yǎng)皿濾紙法，選取飽滿、狀態(tài)一致的種子，用75%乙醇浸泡1 min，2%次氯酸鈉溶液消毒3 min，然后用無菌蒸餾水清洗5～6次，吹干備用。取直徑為9 cm，鋪有兩層定性濾紙(滅菌)的培養(yǎng)皿(滅菌)，分別加入10 mL處理液，對照加等量無菌蒸餾水。每個培養(yǎng)皿中播種30粒種子，各處理均設(shè)置3 次重復(fù)，置于25 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)，每天加入3 mL對應(yīng)的處理液，對照加等量蒸餾水，保持濾紙濕潤。播種24 h后開始記錄發(fā)芽數(shù)(以胚根沖破種皮1～2 mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn))，每天定時觀察并記錄發(fā)芽種子的數(shù)量，直至對照組種子的發(fā)芽數(shù)不再變化為止，計算此時的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)。

1.2.3 幼苗生長試驗

采用砂培法進(jìn)行培養(yǎng)，選用直徑11 cm、深度12 cm的塑料盆，每盆裝入用無菌Hoagland營養(yǎng)液浸透的已滅菌石英砂550 g，然后分別挑選30粒已露白、大小一致、飽滿的種子播于盆內(nèi)，每隔1 d補(bǔ)充澆灌50 mL處理液，以無菌蒸餾水澆灌為對照，每個處理重復(fù)3 次，隨機(jī)區(qū)組排列，常規(guī)管理。培養(yǎng)20 d后，分別隨機(jī)抽取各處理10株幼苗，采用游標(biāo)卡尺測量苗高與根長，用電子天平稱量幼苗總質(zhì)量。參照李合生等[19]方法測定葉綠素含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、過氧化物酶(POD)活性等生理特性。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

發(fā)芽率(GP)=(規(guī)定時間內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%

發(fā)芽指數(shù)(Gi)=∑Gt/Dt。其中，Gt為在第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的天數(shù)。

RI=1-C/T(T≥C)或RI=T/C—1(T

SE：供體植物對同一受體植物的各個測試指標(biāo)的RI的算術(shù)平均值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用DPS7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，并用 Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗，Microsoft Excel 2013 制表作圖。所有數(shù)據(jù)均為3次獨立試驗的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 滇重樓根水浸液對種子萌發(fā)的影響

由表1可知，滇重樓根水浸液對4種受體植物種子萌發(fā)有著不同的影響。白車軸草、鼠尾草、高羊茅的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與對照相比均有所減少，且隨著浸提液濃度升高，抑制作用逐漸增強(qiáng)，但不同受體植物對浸提液的響應(yīng)不同。與對照相比，浸提液對白車軸草、鼠尾草和高羊茅發(fā)芽率的抑制作用均達(dá)到顯著水平，發(fā)芽率RI值分別為-88.89%、-62.71%、-47.62%。同時，作為發(fā)芽率指標(biāo)細(xì)化和深化的發(fā)芽指數(shù)，其大小隨著浸提液濃度的增大而降低，并與發(fā)芽率保持基本一致的變化規(guī)律，發(fā)芽指數(shù)RI值分別為-91.25%、-73.25%-61.01%。而孔雀草發(fā)芽試驗結(jié)果表明，在0.02～0.04 g·mL-1處理下，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)高于對照，在0.06～0.08 g·mL-1處理下則低于對照，但與對照差異不顯著(表1)。

2.2 滇重樓根水浸液對幼苗生長的影響

2.2.1 滇重樓根水浸液對幼苗苗高的影響

滇重樓根水浸液對4種受體植物幼苗苗高的影響存在一定差異(表2)?？兹覆菝绺唠S浸提液濃度的增加表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，即浸提液對孔雀草幼苗苗高的影響表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)而高濃度抑制的規(guī)律，但與對照差異均不顯著。浸提液對其他3種受體植物幼苗的苗高均有較為顯著的抑制作用，且表現(xiàn)出劑量效應(yīng)，即隨著浸提液濃度的增加，其對幼苗苗高的抑制作用有統(tǒng)計學(xué)意義上的增強(qiáng)，但不同受體植物對浸提液的響應(yīng)不同。低濃度(0.02 g·mL-1)處理下的白車軸草、鼠尾草與高羊茅幼苗苗高與對照相比差異顯著；中濃度(0.04～0.06 g·mL-1)處理下的白車軸草與高羊茅幼苗苗高有微弱的增加，但與低濃度相比差異不顯著且低于對照；高濃度處理下的3種受體植物幼苗苗高均受到顯著的抑制作用，此時白車軸草、鼠尾草和高羊茅的苗高RI值分別為-40.51%、-31.83%、-34.14%。

表1滇重樓根水浸液對四種受體植物種子萌發(fā)的影響

Table1Effect of aqueous extracts fromParispolyphyllavar.Yunnanensisroots on seed germination of four plants

受體植物Receptorplants浸提液濃度Concentration/(g·mL-1)發(fā)芽率Germinationrate/%RI/%發(fā)芽指數(shù)GerminationindexRI/%白車軸草T.repeus0(CK)80.00±5.09a10.75±1.17a0.0267.78±4.01b-15.287.02±0.42b-34.680.0441.11±2.94c-48.613.53±0.20c-67.120.0618.89±2.22d-76.391.66±0.06d-84.550.088.89±1.11d-88.890.94±0.14d-91.25孔雀草T.patula0(CK)53.33±3.85a5.62±0.67a0.0257.78±3.85a8.346.72±1.25a19.570.0456.67±4.84a6.255.80±0.72a3.200.0652.22±2.94a-2.085.18±0.90a-7.830.0851.11±4.45a-4.165.18±0.77a-7.83鼠尾草S.japoncia0(CK)65.55±2.22a7.14±0.14a0.0247.78±2.22b-27.114.95±1.38b-30.670.0441.11±4.84bc-37.294.58±0.22b-35.850.0633.34±3.33cd-49.153.01±0.43bc-57.840.0824.44±1.11d-62.711.91±0.08c-73.25高羊茅F.arundinaced0(CK)93.33±1.93a5.54±0.22a0.0260.00±2.22b-35.712.83±0.08b-48.920.0457.78±1.92b-38.092.71±0.14b-51.080.0654.45±1.11bc-41.662.46±0.55b-55.600.0848.89±4.01c-47.622.16±0.20b-61.01

表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；同列不同行之間沒有相同小寫字母表示在0.05水平差異顯著，下同。

Data in table are means±SE. Different lowercase letters mean significant differences at 0.05 level. The same as below.

表2滇重樓根水浸液對4種受體植物苗高、根長的影響

Table2Effect of aqueous extracts fromParispolyphyllavar.Yunnanensisroots on root length and seedling height of four plants

受體植物Receptorplants浸提液濃度Concentration/(g·mL-1)苗高Seedlinglength/cmRI/%根長Rootlength/cmRI/%白車軸草T.repeus0(CK)3.55±0.26a7.28±0.21a0.022.46±0.07b-30.736.57±0.20a-9.760.042.73±0.24b-22.937.12±0.38a-2.150.062.50±0.37b-29.516.87±0.18ab-5.590.082.11±0.01b-40.515.88±0.41b-19.24孔雀草T.patula0(CK)4.28±0.36ab6.00±0.71bc0.025.28±0.25a23.367.67±0.32a27.760.044.90±0.33ab14.566.54±0.37ab8.890.064.63±0.33a8.105.16±0.12c-13.990.083.74±0.31b-12.545.04±0.26c-16.05鼠尾草S.japoncia0(CK)2.00±0.10a5.43±0.19a0.021.90±0.02b-4.833.69±0.24b-32.060.041.58±0.10b-20.833.25±0.05bc-40.170.061.51±0.06bc-24.332.77±0.26cd-49.020.081.36±0.18c-31.832.45±0.06d-54.85高羊茅F.arundinaced0(CK)13.66±0.81a8.99±0.97a0.029.83±0.76bc-28.066.83±0.16a-24.030.0411.35±0.23b-16.897.49±0.10a-16.690.0611.45±0.80b-16.208.05±1.00a-10.420.089.00±0.44c-34.144.67±0.43b-48.02

2.2.2 滇重樓根水浸液對幼苗根長的影響

滇重樓根水浸液對4種受體植物幼苗根長的影響表現(xiàn)出很大的差異(表2)。浸提液對孔雀草幼苗根長的影響表現(xiàn)為“低促高抑”，0.02～0.04 g·mL-1處理下幼苗根長顯著高于對照，在濃度為0.06～0.08 g·mL-1時，幼苗根長呈現(xiàn)下降趨勢且與對照差異不顯著。浸提液對其他3種植物均有較為顯著的抑制作用和劑量效應(yīng)。隨著浸提液濃度的增加，鼠尾草、白車軸草、高羊茅幼苗根長均呈下降趨勢，但下降幅度不一致。低濃度(0.02 g·mL-1)處理下的白車軸草、鼠尾草與高羊茅幼苗根長與對照相比差異顯著；中濃度(0.04～0.06 g·mL-1)處理下的白車軸草與高羊茅幼苗苗高有微弱的增加，但與低濃度相比差異不顯著且低于對照；高濃度處理下的3種受體植物幼苗苗高均受到顯著的抑制作用，此時白車軸草、鼠尾草和高羊茅的苗高RI值分別為-19.24%、-54.85%、-48.02%。

2.2.3 滇重樓根水浸液對幼苗鮮質(zhì)量的影響

由表3可知，滇重樓根水浸液對4種受體植物幼苗鮮質(zhì)量的化感作用，除孔雀草外整體上表現(xiàn)為抑制作用。浸提液對孔雀草幼苗鮮質(zhì)量的影響表現(xiàn)為低濃度有促進(jìn)作用，而在高濃度時則為抑制作用，但與對照差異均不顯著。而對于白車軸草、鼠尾草、高羊茅而言，隨著浸提液濃度的增加，幼苗鮮質(zhì)量總體上呈下降趨勢，但下降幅度不一致。前者表現(xiàn)為持續(xù)下降，后兩者在0.06 g·mL-1處理下，鮮質(zhì)量有微弱的增加，但與高濃度相比差異不顯著。浸提液濃度為0.02 g·mL-1時，白車軸草鮮質(zhì)量受抑制程度不顯著，鼠尾草和高羊茅表現(xiàn)為顯著的抑制作用。當(dāng)浸提液濃度增加到0.08 g·mL-1時，3種植物幼苗鮮質(zhì)量受抑制程度均達(dá)到了顯著水平，此時白車軸草、鼠尾草、高羊茅的鮮質(zhì)量RI值分別為-61.48%、-37.01%、-48.86%(表3)。

2.2.4 滇重樓根水浸液的綜合化感效應(yīng)

為綜合分析滇重樓根水浸液對4種受體植物的化感效應(yīng)，采用種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼苗根長、苗高、鮮質(zhì)量5個指標(biāo)的RI值計算出綜合化感效應(yīng)指數(shù)(SE)。如圖1所示，浸提液對4種受體植物均具有較高的化感作用。白車軸草、鼠尾草、高羊茅所受到化感抑制作用大體上隨浸提液濃度增加而逐漸增強(qiáng)，但增強(qiáng)幅度不一致。而孔雀草受到的化感效應(yīng)表現(xiàn)為“低促高抑”。在浸提液濃度低于0.04 g·mL-1時，孔雀草表現(xiàn)為促進(jìn)作用，其他3種植物則表現(xiàn)為抑制作用，其中高羊茅受抑制作用最弱，白車軸草與鼠尾草受抑制作用相近。在0.06 g·mL-1浸提液作用下，4種受體植物均表現(xiàn)為抑制作用，其中，白車軸草受抑制作用最強(qiáng)，孔雀草受抑制作用最弱。當(dāng)浸提液濃度為0.08 g·mL-1時，4種受體植物受抑制作用均達(dá)到最大值。總的來看，白車軸草比孔雀草、鼠尾草、高羊茅對浸提液具有更強(qiáng)的敏感性，化感綜合效應(yīng)敏感性的大小為：白車軸草>鼠尾草>高羊茅>孔雀草。

表3滇重樓根水浸液對4種受體植物鮮質(zhì)量的影響

Table3Effect of aqueous extracts fromParispolyphyllavar.Yunnanensisroots on fresh weight height of four plants

受體植物Receptorplant浸提液濃度Concentration/(g·mL-1)鮮質(zhì)量Freshweight/gRI/%白車軸草T.repeus0(CK)0.0501±0.0051a0.020.0326±0.0080b-34.930.040.0274±0.0019b-45.310.060.0255±0.0030b-49.100.080.0193±0.0028b-61.48孔雀草T.patula0(CK)0.2111±0.0178a0.020.2127±0.0038a0.760.040.2223±0.0226a5.310.060.2107±0.0244a-0.190.080.1642±0.0263a-22.22鼠尾草S.japoncia0(CK)0.0643±0.0042a0.020.0401±0.0043b-37.640.040.0313±0.0013b-51.320.060.0308±0.0021b-52.100.080.0405±0.0049b-37.01高羊茅F.arundinaced0(CK)0.1226±0.0064a0.020.0954±0.0130b-22.190.040.0862±0.0039bc-29.690.060.0581±0.0031c-52.610.080.0627±0.0036c-48.86

圖1 滇重樓根水浸液對4種受體植物的綜合化感效應(yīng)Fig.1 Comprehensive allelopathy effects of aqueous extracts from Paris polyphylla var. Yunnanensis roots on four plants

2.3 滇重樓根水浸液對幼苗葉綠素含量的影響

總體來看，滇重樓根水浸液顯著降低了白車軸草、鼠尾草、高羊茅幼苗的葉綠素含量，而孔雀草幼苗中的葉綠素含量隨著浸提液濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。低濃度時，白車軸草與對照差異顯著，鼠尾草、高羊茅與對照差異不顯著，而高濃度時，白車軸草、鼠尾草、高羊茅幼苗葉綠素含量較對照差異均顯著，分別下降33.86%、47.10%、44.11%?？兹覆萦酌缛~綠素含量表現(xiàn)為一定的“低促高抑”，0.02 g·mL-1時，顯著高于對照，但其他各處理與對照差異均不顯著。

2.4 滇重樓根水浸液對幼苗抗氧化酶活性的影響

由圖3可知，隨著浸提液濃度的升高，4種受體植物幼苗SOD、CAT活性均呈先增高后降低的趨勢，但存在一定差異。對于SOD活性而言，在0.04 g·mL-1濃度下，鼠尾草幼苗SOD活性較對照顯著地升高了152.3%。而在0.06 g·mL-1濃度下，白車軸草、孔雀草、高羊茅幼苗的SOD活性均達(dá)到最大值。在此濃度下，除孔雀草外，其他兩種植物均顯著地高于對照，分別升高了121.6%、116.9%。當(dāng)濃度升高至0.08 g·mL-1時，除孔雀草以外，其他3種植物均高于對照但低于最大值。對于CAT活性而言，在0.04 g·mL-1濃度下，白車軸草幼苗CAT活性較對照顯著地升高了95.36%。而在0.06 g·mL-1濃度下，孔雀草、鼠尾草、高羊茅幼苗的CAT活性均達(dá)到最大值。在此濃度下，3種植物均顯著地高于對照，分別升高了318.8%、 107.1%、244.9%。當(dāng)濃度升高至0.08 g·mL-1時，除孔雀草以外，其他3種植物均顯著高于對照但顯著低于最大值。此外，孔雀草、鼠尾草幼苗CAT活性分別在≤0.04 g·mL-1、0.02 g·mL-1時低于對照但差異均不顯著。而4種植物幼苗POD活性隨著浸提液濃度的升高均呈上升趨勢，但變化幅度不一致?？兹覆?、鼠尾草POD活性隨濃度增加而持續(xù)升高，低濃度處理下，與對照差異均不顯著；當(dāng)濃度升高到0.08 g·mL-1時，顯著高于對照，升高了123.5%、226.4%。在白車軸草和高羊茅中，與0.02 g·mL-1相比，0.04 g·mL-1處理下幼苗POD活性微弱下降但差異不顯著。當(dāng)濃度升高到0.08 g·mL-1時，兩者POD活性均顯著高于對照，分別升高了154.1%、80.9%。

圖中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。Data in picture are means±SE. Different lowercase letters mean significant differences at 0.05 level. The same as below.圖2 滇重樓根水浸液對4種受體植物幼苗葉綠素含量的影響Fig.2 Effect of aqueous extracts from Paris polyphylla var. Yunnanensis roots on chlorophyll content of four plants

圖3 滇重樓根水浸液對4種受體植物幼苗抗氧化酶活性的影響Fig.3 Effect of aqueous extracts from Paris polyphylla var. Yunnanensis roots on antioxidant enzyme activity of four plants

2.5 滇重樓根水浸液對幼苗丙二醛(MDA)含量的影響

隨著浸提液濃度的升高，白車軸草、鼠尾草、高羊茅幼苗MDA含量持續(xù)升高。低濃度時，白車軸草與高羊茅幼苗MDA含量與對照相比差異不顯著，而鼠尾草顯著高于對照。當(dāng)濃度升高至0.08 g·mL-1時，三者均顯著高于對照，分別升高252.0%、159.4%、55.2%?？兹覆軲DA含量隨浸提液濃度增大呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢。0.02 g·mL-1時，達(dá)到最低值，較對照下降了78.4%，差異顯著；之后持續(xù)升高，0.08 g·mL-1時，MDA含量顯著高于對照，上升了193.1%(圖4)。

圖4 滇重樓根水浸液對4種受體植物丙二醛含量的影響Fig.4 Effect of aqueous extracts from Paris polyphylla var. Yunnanensis roots on MDA content of four plants

3 結(jié)論與討論

3.1 滇重樓根水浸液對4種園林植物的化感效應(yīng)

植物的種子萌發(fā)和幼苗生長是其生活史的重要發(fā)展階段，種子萌發(fā)影響植物在群落中的多度與競爭力，而幼苗階段對于植物的形態(tài)建成有著直接的影響[20]。植物通過向環(huán)境釋放化感物質(zhì)抑制或促進(jìn)種子萌發(fā)及幼苗生長進(jìn)而影響植物種群的建立與更新。因此，種子萌發(fā)和幼苗生長狀況常作為物種間化感作用的評價指標(biāo)[21]。本試驗中，滇重樓根水浸液對4種園林植物種子萌發(fā)及幼苗生長有顯著影響。已有研究表明，化感物質(zhì)可以通過改變酶合成而改變代謝途徑、改變膜透性、影響呼吸作用、抑制細(xì)胞分裂或伸長、影響蛋白質(zhì)的合成和基因表達(dá)等途徑影響種子萌發(fā)和幼苗生長[22]。不過，另有一些研究指出，植物的浸提液能夠增加離子的滲出，改變?nèi)芤旱臐B透壓，使植物毒性試驗結(jié)果偏大[23]。具體而言，滇重樓根水浸液在一定程度上抑制了白車軸草、鼠尾草、高羊茅的種子萌發(fā)和幼苗生長，但對孔雀草表現(xiàn)為“低促高抑”，這說明不同受體植物的種子萌發(fā)與幼苗生長對滇重樓根水浸液有不同的敏感性，與大多數(shù)的研究相同[24-25]。究其原因，可能是由于化感物質(zhì)具有選擇性和專一性，也可能與受體植物物種進(jìn)化有關(guān)，確切原因需要進(jìn)一步研究。

另一方面，化感作用的重要研究內(nèi)容是化感物質(zhì)的濃度效應(yīng)。有研究發(fā)現(xiàn)植物化感作用對種子萌發(fā)的效果與化感物質(zhì)的質(zhì)量濃度有關(guān)，主要有“劑量效應(yīng)”“低促高抑”效應(yīng)以及“低濃度無影響、高濃度抑制”效應(yīng)[26]。在本試驗中，白車軸草、鼠尾草、高羊茅種子萌發(fā)與幼苗生長對滇重樓根水浸液的化感效應(yīng)表現(xiàn)為“劑量抑制”效應(yīng)，這可能和試驗選擇的浸提液濃度范圍有關(guān)，在低于0.02 g·mL-1時是否存在“低促高抑”效應(yīng)或“低濃度無影響、高濃度抑制”效應(yīng)尚有待進(jìn)一步研究。而對孔雀草表現(xiàn)為“低促高抑”效應(yīng)，化感脅迫程度超出其承受閾值(0.02 g·mL-1)時化感抑制作用增強(qiáng)。

3.2 滇重樓根水浸液對4種園林植物葉綠素含量的影響

葉綠素(Chl)作為光合色素，參與光合作用中光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化，其含量直接影響植株對光能的利用，在很大程度上反映了植物的生長狀況[27]。Hejl等[28]發(fā)現(xiàn)，化感物質(zhì)對植物光合作用的影響主要表現(xiàn)為葉綠素含量和光合速率的下降。本試驗中，白車軸草、鼠尾草、高羊茅幼苗葉綠素含量均隨水浸液濃度升高而下降，孔雀草幼苗葉綠素含量在浸提液濃度為0.08 g·mL-1時也顯著下降，表明滇重樓根水浸液通過降低幼苗葉綠素含量，影響四種受體植物的光合效率，降低其凈同化量。許多研究結(jié)果與本研究相似，隨著脅迫程度的加劇，葉綠素含量逐漸下降[29-30]。這可能有兩方面的原因，其一是化感物質(zhì)進(jìn)入受體植物幼苗體內(nèi)抑制了ATP酶的活性，使葉綠素合成的酶系統(tǒng)受到影響；其二，化感物質(zhì)引起植物體內(nèi)活性氧的增加，致使葉綠素結(jié)構(gòu)遭到破壞而趨向分解[31]。最終導(dǎo)致葉綠素含量降低，光合能力減弱，從而進(jìn)一步抑制受體植物的生長。

3.3 四種園林植物對滇重樓根水浸液化感作用的應(yīng)答反應(yīng)

正常情況下植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生與清除維持動態(tài)平衡[32]，但化感物質(zhì)能引發(fā)植物體內(nèi)活性氧的增加，此時植物會啟動自身的抗氧化系統(tǒng)對活性氧進(jìn)行清除，SOD、POD、CAT作為酶保護(hù)系統(tǒng)的重要組分，只有三者協(xié)同作用才能有效清除植物體內(nèi)活性氧與自由基，在一定程度上保護(hù)植物在逆境條件下免受傷害[33]。而前人在研究不同植物化感作用時，受體植物抗氧化酶活性的變化趨勢具有差異性，這可能與受體植物、化感物質(zhì)種類和含量以及作用時間長短不同有關(guān)。許可成等[34]在研究麻花秦艽葉和根的水浸液處理紫花苜蓿和小麥種子時，發(fā)現(xiàn)隨著浸提液濃度的升高，紫花苜蓿和小麥幼苗葉片中 SOD、POD、CAT活性和 MDA含量顯著提高。而廖夢雨等[35]的研究結(jié)果則表明3個樹種凋落葉浸提液對三葉鬼針草 POD、SOD活性具有促進(jìn)作用，而對其CAT活性具有抑制作用。本研究中，滇重樓根水浸液對4種園林植物的抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均具有濃度效應(yīng)。其中，與對照相比，浸提液雖然刺激了受體植物SOD和CAT活性升高，但隨浸提液濃度升高，化感作用抑制程度加劇，細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基濃度進(jìn)一步升高，當(dāng)超出受體植物所能耐受的范圍時，酶系統(tǒng)受損，抗氧化酶活性降低。SOD與CAT活性的下降說明化感脅迫打破了活性氧的產(chǎn)生與清除的動態(tài)平衡，造成活性氧大量積累， 引起氧化脅迫，進(jìn)而引起膜質(zhì)過氧化反應(yīng)，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的完整性被破壞，使膜脂過氧化終產(chǎn)物即MDA含量逐漸增加，進(jìn)而導(dǎo)致植物代謝紊亂[36]，這與Zhao[37]和De la Haba等[38]的研究結(jié)果基本一致。而POD活性隨浸提液濃度增大而升高，說明滇重樓根水浸液對POD較SOD和CAT敏感。當(dāng)質(zhì)量濃度為0.08 g·mL-1時，4種植物的MDA含量與對照相比極顯著地增加，說明該濃度下，化感脅迫已經(jīng)超出一定的范圍，對抗氧化酶系統(tǒng)造成了傷害，使膜脂過氧化程度增強(qiáng)。然而，化感作用機(jī)理復(fù)雜多樣，關(guān)于4種園林植物對滇重樓根水浸液化感作用的應(yīng)答反應(yīng)還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，滇重樓根水浸液使得受體植物遭受氧化脅迫，進(jìn)而影響植物生長相關(guān)的生理過程，最終對4種園林植物均表現(xiàn)出較強(qiáng)的化感抑制作用，但化感效應(yīng)存在差異。綜合各項指標(biāo)，滇重樓根水浸液對園林植物種子萌發(fā)和幼苗生長化感作用綜合效應(yīng)的強(qiáng)度大小為白車軸草>鼠尾草>高羊茅>孔雀草。因此，在將滇重樓應(yīng)用于園林綠化時，應(yīng)根據(jù)其化感作用特點選擇搭配植物種類、配置方式以及栽植密度等，為滇重樓在保健型園林中的合理運(yùn)用提供一定的科學(xué)依據(jù)。此外，室內(nèi)試驗避免了自然條件下各種因素的干擾，結(jié)果雖然能較好地反映化感作用強(qiáng)弱，但是，在自然條件下，化感作用是極為復(fù)雜的，除了要受溫度、水分、養(yǎng)分和太陽輻射等環(huán)境因子的影響外，植株間競爭效應(yīng)也會對化感作用的表現(xiàn)產(chǎn)生重要影響[39]。因此，化感作用特點和自然條件對其他植物的影響是否和本研究所得結(jié)果一致，還需進(jìn)一步研究。

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