南美蟛蜞菊化感作用.doc

华南师范大学实验报告学生姓名 学 号 201125010xx 专 业 生物科学 年级、班级 11科二 课程名称 生态学实验 实验项目种间关系分析化感作用 实验类型 验证 设计 综合 实验时间 2014年 4 月 11日实验指导老师 周先叶 实验评分 种间关系分析化感作用1、 实验目的 本实验研究南美蟛蜞菊（他感植物）对白菜（目标植物）的他感作用。2、 实验意义南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata(L.) A. S.Hitche)为菊科多年生草本植物,别名地棉花,穿地龙.原产南美洲,是近年来引进的一种很好的地被植物,在我国南方地区生长良好,属于一种外来植物.对于外来植物入侵不仅导致生物多样性的减少和丧失,而且威胁着全球的生态环境和经济发展,已经引起世界各国政府的普遍关注.外来植物的危害有些是通过产生生化他感物质来排斥其它物种,从而影响生态系统的功能和结构,引起本地植物种的减少甚至灭绝.本实验通过南美蟛蜞菊这种外来植物对常见经济作物白菜的生化他感作用的研究,为有效地监控外来植物给本地的植物多样性带来的危害提供理论基础。化感作用（Allelopathy）：也称作异株克生，是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，从而影响其它植物的生长.这种作用是物种生存斗争的一种特殊形式，种内关系和种间关系都有化感作用.化感作用的生态学意义：对农林生产管理具有指导作用，如歇地现象；影响群落的种类组成和群落演替等等。3、 实验材料和器具供体植物：南美蟛蜞菊受体植物：白菜种子实验器具：培养箱、托盘天平、电子天平、摇床、培养箱、培养皿、剪刀、滤纸、大漏斗、纱布、锥形瓶、烧杯、容量瓶、量筒4、 方法与步骤（1） 采集材料，制作浸提液1. 采摘比较嫩的三裂叶蟛蜞菊，洗干净，稍晾干，剪取嫩叶，只要叶子，去除叶柄和大叶脉，用吸水纸吸干，称量10g，剪成小于2cm的片段。2. 配制0.1FW/ml浸提液：取一150ml或250ml锥形瓶，冲洗，蒸馏水润洗，加入碎叶，量筒量取100ml蒸馏水，滤纸封口，橡皮筋绑扎。写好标签。置于摇床中，浸提超过24小时。过滤，补水至100ml,得到浸提液，待用。（2） 培养吸取5ml上述浓度的浸提液加入铺有双层滤纸的直径为11cm培养皿中，每皿均匀放置45粒受体种子，以蒸馏水为对照，设3个重复（贴上标签，注明姓名、日期）。于人工气候箱中保湿遮光培养。（3） 测量 记录每天种子的萌发个数，5d后统计萌发率（GR）和发芽指数（GI）,并测定根长和苗高。 萌发率（GR）=（发芽种子数/供试种子数）100% 发芽指数（GI）=（GT/DT）（Gt:在t天内的发芽数；Dt：第t天）发芽指数高说明发芽所用的时间短，发芽速度快（4） 计算 计算化感效应指数（RI）=T/C -1 (C=对照值 ；T=处理值.当RI0时表示促进作用；当RI0时，表示抑制作用.RI绝对值的大小代表化感作用强度.) 化感综合效应（SE）用上述几个测试项目的RI的平均值进行评价5、 结果与分析（1） 南美蟛蜞菊水提液对种子萌发的影响 从表1可以看出，从种子萌发率这一指标来看，处理组白菜种子的萌发率明显低于对照组白菜种子的萌发率，说明南美蟛蜞菊叶片浸提液对白菜种子的萌发具有明显的抑制作用；从发芽指数来看，处理组的发芽指数略高于对照组的发芽指数，并未达到显著水平，可能是由于浸提液的浓度较低导致现象不明显，但是我们仍可推测南美蟛蜞菊浸提液对白菜种子的发芽无抑制作用；从根长标来看，处理组的根长明显低于对照组，说明南美蟛蜞菊叶片浸提液对白菜幼苗根的生长具有明显的抑制作用；从苗高指标来看，处理组的苗高与对照组的苗高基本一致，可能是由于浸提液浓度较低因此无明显现象，也可能是实验时，培养皿的盖子阻碍了白菜幼苗的向上生长，使幼苗形态弯曲，而本实验中测量的苗高为自然蜷曲状态下的苗高，造成一定的实验误差，因此我们推测南美蟛蜞菊浸提液对白菜幼苗的生长无抑制作用。附表1 南美蟛蜞菊叶片提取液对白菜种子萌发的影响(平均值 标准差, n = 3) 形态特征处理组-重复1处理组-重复2处理组-重复3平均值标准差萌发率75.56%77.78%77.78%77.04%0.013发芽指数39.60 41.5841.5040.89 1.12根长（cm）19.42 22.03 20.75 20.731.305苗高（cm）22.60 24.08 25.61 24.101.505CK-1CK-2CK-3平均值标准差萌发率82.22%88.89%80.00%83.70%0.046发芽指数39.3039.8339.6539.590.27根长（cm）26.20 27.48 28.81 27.501.305苗高（cm）23.42 23.47 25.22 24.041.025（2） 南美蟛蜞菊的化感效应指数和综合化感效应 综合萌芽率、发芽指数、根长、苗高这几项指标来看，南美蟛蜞菊可能对白菜种子的萌发与生长呈抑制作用.根据表2可知：对于他感植物南美蟛蜞菊来说，其目标植物白菜种子的萌芽率的化感效应指数小于0，说明其对萝卜种子的萌发起着抑制作用；发芽指数的化感效应指数略大于0，很接近于0，说明南美蟛蜞菊的分泌物质使白菜种子发芽时间变短，发芽速度变快或南美蟛蜞菊的分泌物质对白菜种子的发芽并无抑制作用；根长化感效应指数小于0，苗高的化感效应接近于0，说明南美蟛蜞菊的分泌物质对白菜幼苗根的生长是起着抑制作用的，对白菜幼苗苗高无明显作用。 由综合化感效应来看，总的来说，南美蟛蜞菊的分泌物质对于萝卜种子的生长是起着抑制作用的。附表2 南美蟛蜞菊叶片的化感效应指数和综合化感效应形态特征处理组T（平均值）CK（平均值）化感效应指数=T/C-1萌发率77.04%83.70%-0.080发芽指数40.8939.590.033根长（cm）20.7327.50-0.246苗高（cm）24.1024.040.002综合化感效应-0.073备注：表1和表2中测量的根长和苗高，为自然蜷曲状态下的根长和苗高。6、 讨论(1) 从实验中发现南美蟛蜞菊这种外来植物对经济作物白菜有生化他感作用,且这种他感作用具有选择性,即对同一植物的不同部位的生化他感作用不同.实验发现南美蟛蜞菊对白菜在种子萌发的生化他感作用主要表现在抑制种子萌发，但对种子的萌发速度并无明显作用；南美蟛蜞菊对白菜根的生长表现出明显的一直作用，而对白菜幼苗苗高却无明显的作用。与陈贤兴等（2005）的研究结果有所出入，但是本实验由于种子活性、培养条件、样本数较少等等限制，可能存在较大的误差.可通过进行更多的实验，获得较大的样本数来消除误差，获得更为科学、准确的分析结果.(2) 从整体上来看，南美蟛蜞菊对经济作物白菜的他感作用主要是抑制方面的，与陈贤兴（2005），刘念江（2007），陈少雄（2013）等人的研究结果一致，这也很可能是南美蟛蜞菊植株周围很少有其他植物生长的原因之一。因此 ，在农业生产中 ，要注意化感作用对周围环境可能会产生的负面影响，建立合理的耕作和轮作制度，以免影响农作物的产量。（3） 关于蟛蜞菊属植物的生化他感作用机理,曾任森等人报导,从蟛蜞菊地上部分用氯仿抽提得到了5,22-二羟基-3-豆甾醇乙酸酯,十六烯酸甲酯和十八烯酸甲酯以及倍半萜酯等具有生化他感作用的物质;E.Bcdriguez指出倍半萜内酯如果是连接有亚甲基的顺外型,C-内酯,抑制其它生物生长的活性较强.（4） 本实验中南美蟛蜞菊浸提液对白菜的生长具有抑制作用，但是抑制作用并不明显，可能是由于浸提液的浓度较低引起的，但抑制效果与浸提液的浓度具有怎样的相关性还有待进一步研究。7、 参考文献1 曾任森.化感作用研究中的生物测定方法综述J.应用生态报,1999,10(1):123-126.2 曾任森,林象联,骆世明,等.蟛蜞菊的生化他感作用和生化他感作用物的分离鉴定J.生态学报,1996,16(1):19-27.3 刘念江，吴莉宇，吴声敢.蟛蜞菊化感作用的初步研究J.热带农业科学，2006，26（6）：24-25，29.5 聂呈荣，曾任森，黎华寿，等.三裂叶蟛蜞菊对菜心化感作用的生理机理J.华南农业大学学报：自然科学版，2003，24（4）：106-107.6 张玉虎，刘梅芳，凌铁军，等.三裂蟛蜞菊中的倍半萜内酯成分及其化感作用J.热带亚热带植物学报，2004，12（6）：533-537.7 陈贤兴，丁炳扬，沈夕良，等.南美蟛蜞菊对几种经济作物的生化他感作用J.甘肃科学学报，2005，17（4）：15-