广藿香根系分泌物的化感自毒作用研究

1、广藿香根系分泌物的化感自毒作用研究摘要：以组培苗为材料，应用组织培养技术分析广藿香根系分泌物对萝卜、广金钱草和广藿香组培苗生长的影响。结果表明，广藿香根系分泌物抑制广藿香组培苗和广金钱草的生长；低浓度能促进萝卜生长，高浓度抑制其生长。根系分泌物对广藿香的不利影响随浓度的增加而增大，表明根系分泌物可能是导致广藿香连作障碍的主要原因之一。关键词：广藿香；根系分泌物；化感作用；自毒作用中图分类号：； 文献标识码： 文章编号：0439114（11）245168-04study on the allelopathy and the autotoxicity of patchouli root exuda

2、tes ， （ ， ， ）： t ， p p ； ， ， ： ； ； ； 广藿香 （）为唇形科刺蕊草属植物，以干燥地上部分入药，性辛、微温，具有芳香化湿，开胃止呕，发表解暑功效，是著名中成药藿香正气丸、藿胆丸等以及现代中药制剂抗病毒口服液等多种药品的主要原料。广藿香原产于菲律宾、马来西亚、印度尼西亚等国，引进广东栽培。国际上广藿香油年需求量大约为1 200 t，国内市场每年广藿香挥发油需求量大约220 t，每吨的价格在万元人民币左右，而我国年产量只有4 t，主要依赖进口解决供需矛盾。在生产中发现，广藿香存在连作障碍，不仅严重影响产量，而且品质无法保证。而造成连作障碍的因素繁多、极其复杂，植物化

3、感作用中特殊形式的自毒作用是发生连作障碍的重要因素之一，可作为主要研究方向和切入点。本试验以组培苗为材料，应用组织培养技术分析广藿香根系分泌物对组培苗的自毒作用以及对萝卜和广金钱草的化感作用，旨在为广藿香的科学合理种植提供理论依据。 材料与方法 试验材料及仪器广藿香脱毒组培生根苗（自繁），萝卜（ ）种子（广州长合种子有限公司），广金钱草 （）种子（玉溪生产基地自产），生根培养基（自制），培养瓶（ ），洁净台（级，上海博迅实业有限公司医疗设备厂），恒温恒湿培养箱（宁波江南仪器厂），摇床（上海福玛设备有限公司），紫外分光光度计（日本岛津制作所）。 试验方法 根系分泌物水提液的制备 取株长势基本一致

4、的广藿香试管苗，接种到装有 生根培养基的组培瓶中培养，培养室温度为（±），每天光照 ，光照强度 。 后，收集上述培养基，无菌洁净台中操作，加入等体积无菌水，放置摇床中 处理 后， 的微孔滤膜抽滤，得根系分泌物水提液。处理液设个浓度，分别为根系分泌物水提液与去离子水体积比 、混合物，分别用（010）、表示。 化感试验 试验前萝卜种子和广金钱草种子用 的水浸种 ，的高锰酸钾消毒 后，放入铺有双层滤纸的培养皿（直径 ）中，每皿粒，个重复，每皿加入 相应处理液。置于培养箱中（白天 ，晚上 ）变温培养，在种子萌发过程中保持发芽床湿润，每天观察发芽情况，以胚根露出种皮 即为发芽，芽后 统计发芽势

5、， 统计发芽率。分别于处理、 测定胚根长和株高。 广藿香化感自毒试验 个培养瓶每瓶加入生根培养基（ ） ， 灭菌后，加入各浓度处理液各 。每个培养瓶株组培苗，重复次， 后测定其形态指标和生理生化指标。形态指标为株高、主根长、鲜重（株鲜重的和），并计算抑制率。生理生化指标为（过氧化物酶）活性、（过氧化氢酶）活性、（丙二醛）含量。 生理生化指标的测定方法 和活性测定参照陈建勋等的方法，采用比色法。含量测定按张志良等的方法略做改良。 数据统计抑制率（对照值-处理值）对照值×；发芽率 发芽种子数供试种子数×；发芽势前3 d发芽种子数供试种子数×。化感效应指数（敏感指数，化

6、感指数，），。式中，为对照值，为处理值。为促进作用，为抑制作用，绝对值的大小与强度对应。所有数据用 软件处理，用 软件进行处理组间差异显著性分析及相关性分析。 结果与分析 广藿香根系分泌物对萝卜生长的影响广藿香根系分泌物各处理组之间的萝卜生长差异明显（图）。低浓度处理组的萝卜胚根长、株高均高于对照组，处理、 ，胚根长分别增长了、，株高分别提高了、。即随着处理时间的延长低浓度的根系分泌物对萝卜的促进作用减弱。高浓度处理组的各项指标均明显低于对照组，处理、 ，胚根长分别减少了、，株高降低了、。抑制作用递减说明高浓度的根系分泌物对萝卜生长的抑制作用随着时间的增加逐步缓解。 广藿香根系分泌物对广金钱草

7、生长的影响广藿香根系分泌物抑制广金钱草的生长（图），随着根系分泌物浓度的增加其抑制作用加强。与对照组比较，组处理、 胚根长分别降低、；处理、 胚根长分别降低、。处理组株高与对照组相比，组处理、 分别减少了、；组、 的分别减少了、。 广藿香根系分泌物对受体植物萌发及生长的影响试验结果见表，广藿香根系分泌物对萝卜种子的发芽势及根长的抑制作用明显，对发芽率和株高影响不大。萝卜组的发芽势低于对照，差异极显著（）；根长高于对照，但无显著差异。萝卜组的发芽势和根长均低于对照，分别减少和，差异极显著（）。广藿香根系分泌物对广金钱草的发芽势、株高及根长的抑制作用明显。处理和处理的发芽势分别低于对照（）和（）；

8、经处理 后，株高低于对照（），处理对株高影响较小，低于对照19.51%；和处理根长分别低于对照和，差异极显著（）。 广藿香根系分泌物对受体植物的化感效应按照提出的敏感指数来衡量广藿香根系分泌物对受体植物发芽势、发芽率、株高、根长的影响。由表可见，广藿香根系分泌物对萝卜和广金钱草的综合效应均表现为抑制作用，其中对根长的抑制作用最大（ ），对发芽率的化感作用最小（ ）。浓度上，随着根系分泌物比例的增大，其抑制作用增强。萝卜的组比组的综合抑制效应强倍，广金钱草的组比组的综合抑制效应强倍。对不同受体植物而言，广藿香根系分泌物对广金钱草的抑制作用强于萝卜。 广藿香根系分泌物对广藿香组培苗生长的影响由表可

9、见，广藿香根系分泌物的水提液对广藿香组培苗的生长有一定影响，处理和处理对生长的抑制作用明显，株高主根长鲜重均低于对照组，并随着分泌物浓度的增长抑制作用加强。其中对鲜重的影响最大，抑制率分别为和，各处理间差异显著。 广藿香根系分泌物对广藿香几种生理指标的影响根系分泌物作为一种环境胁迫因子，可能导致植物发生氧化胁迫，是膜脂过氧化的产物，其含量的变化可作为检测逆境条件下膜系统受伤害程度的指标。含量随着根系分泌物浓度的增大而增加（表），处理和处理分别高于对照和。在逆境条件下为防御活性氧的伤害，植物体内存在着酶促和非酶促两类活性氧自由基清除系统，对维持膜结构的完整性和防御活性氧自由基对膜脂的伤害有重要作

10、用，其中、等在抗氧化酶系中起着关键作用。由表可见，处理和处理的酶活性均高于对照组，分别提高了和，差异显著（），而酶随着根系分泌物浓度的增加活性降低，与对照组比较，组降低了，组降低了。另外，处理和处理之间的和活性及含量均差异显著（）。随着根系分泌物浓度的增加，与组相比，组的活性和活性分别降低了和，含量增加了。 讨论目前，国内有关药材的化感自毒作用研究起步较晚，相关研究报道较少，已见地黄、丹参、人参、三七、苍术、西洋参、紫苏子和薏苡等药材的化感自毒作用研究报道，但关于广藿香的化感自毒研究尚未见报道。化感作用是植物通过茎叶挥发、淋溶、根系分泌等多种途径向外界释放化学物质，从而促进或抑制自身或其他植物

11、的生长发育，自毒作用是化感物质对其自身产生的抑制作用，其中尤以根系分泌为主要形式。试验结果可以看出，广藿香根系分泌物对萝卜和广金钱草存在化感作用。低浓度根系分泌物（处理）对萝卜的根长及株高具有促进作用，高浓度（处理）则抑制萝卜的胚根的生长，2种处理对萝卜种子的发芽势有抑制作用，对发芽率影响小，不同浓度同一化感物质对同种植物会出现抑制或促进两种截然不同的结果。其他研究，表明萝卜种子作为受体材料，对同一化感物质的不同浓度表现出不同的化感效应。广藿香根系分泌物高、低浓度均抑制广金钱草的发芽势、株高和根长，且和对照相比多数指标差异显著或极显著。因此根系分泌物对广金钱草的化感效应整体上表现为抑制作用，该

12、作用随着处理时间和处理浓度的增加而增强。其原因可能是化感物质的累积效果。此外，广藿香根系分泌物对自身组培苗生长具有明显的抑制作用，其株高、主根长、鲜重均随着处理浓度的增大而呈降低的变化。广藿香根系分泌物对组培苗的活性、活性和含量均有不同程度的影响。随处理浓度的升高，含量增加，表示脂质过氧化加剧；处理组活性均高于对照，推测是广藿香根系分泌物导致其幼苗发生了氧化胁迫，并导致酶的活性的升高；活性随着根系分泌物浓度的增大而递减，与余叔文等研究的结果类似，植物的抗氧化作用是其体内抗氧化酶系统综合作用的结果，相关机理还需进一步研究。广藿香根系分泌物可能存在一些影响萝卜、广金钱草、广藿香组培苗正常生长的物质

13、，具有明显的化感自毒作用。该物质的具体成分有待进一步研究。参考文献： 国家药典委员会中华人民共和国药典北京：化学工业出版社， 林小桦，贺 红广藿香种质资源的研究现状及存在问题现代中药研究与实践，（）： 郭巧生药用植物资源学北京：高等教育出版社， 陈建勋，王晓峰植物生理学试验指导广州：华南理工大学出版社， 张志良，瞿伟菁植物生理学实验指导北京：高等教育出版社， ，（）： 刘红彦，王 飞，王永平，等 地黄连作障碍因素及解除措施研究华北农学报，（）： 张辰露，孙 群，叶 青连作对丹参生长的障碍效应西北植物学报，（）： 陈长宝，王艳拖，张连学，等人参根际土壤中化感物质鉴定特产研究，（）： 郭兰萍，黄璐琦，蒋有绪，等不同化学型苍术根茎及根际土提取物生物活性及化感物质的比较中国药学杂志， （）： 赵杨景，杨峻山，王玉萍，等西洋参、紫苏籽和薏苡根水提物的化感作用中草药，（）： 郝