三裂叶菊挥发物的化感作用

三裂叶菊挥发物的化感作用

三叶菊，又称三叶菊，是菊花科，是三叶菊科的一种常见植物。三裂叶蟛蜞菊群落中很少有其它杂草，已有不少文献报导其具有化感作用（Allelopathy），但对于三裂叶蟛蜞菊挥发性物质的研究较少，尚未有关于三裂叶蟛蜞菊挥发性物质化感作用的研究报道。一些植物的挥发性物质具有化感作用，本文对三裂叶蟛蜞菊地上部分挥发物的化感作用进行了研究,以期进一步揭示该外来物种的入侵机制。1材料和方法1.1试验材料1.1.1试验植物三裂叶蟛蜞菊（WedeliatrilobataL.）采自广东揭阳职业技术学院校园内。1.1.2beauv.、双草、青和celosal.稗草(Echinochloacrusgalli(L.)Beauv.)、三叶鬼针草(BidenspilosaL.)和青葙（CelosiaargenteaL.）均来自华南农业大学校园内和实验农场。1.2仪器和试剂1.2.1rz型人工气候箱氯化钠(AR)；无水硫酸钠(AR)。数码相机（CanonA85,400万像素）；LRZ智能型人工气候箱；101G-Z型电热鼓风干燥箱；HH·S21-4型电热恒温水浴锅；0.5～10、10～100、100～1000µL移液枪；蒸馏装置；常规玻璃仪器。1.2.1浸泡和消毒种子常带有病原菌，播种前应对种子进行消毒。在电热恒温水浴锅中用45℃～50℃的温水浸泡大约30min，这是一种比较安全的消毒种子的方法，这种方法可有效杀灭附着在种子表面和潜伏在种子内部的病原菌。1.2.2种子萌发、幼苗生长参考曾任森等的方法，在直径30cm、高50cm的干燥器底部的干燥剂室放250.0g新鲜茎叶对照的底部不放任何东西。种子萌发和幼苗生长在干燥器上部的贮藏室进行，在直径为11cm的培养皿中铺上一张9cm的滤纸，每皿放15粒预先催芽(芽长1～2mm)的受试种子，加8.0mL蒸馏水，不上盖，3次重复。室温(20～28℃)自然光照下培养4～6d(每天打开干燥器通气30min)后记录幼苗根长、苗高和鲜质量。1.2.3提取率和生物量的测定收集方法采集新鲜地上部分洗净、去尘，荫干，切碎(<2cm)后随机称取5.0kg，用水蒸气蒸馏法提取2～3h，所得挥发油水乳液,为了降低挥发油在水相中的溶解度,加入了分析纯的NaCl粉末至饱和，搅拌后静置24h，分出油层，用无水硫酸钠干燥，得浅黄绿色透明具有特殊有刺鼻气味的油状液体1.3mL(1.291g)，提取率为2.58‰(质量比)，浓度为0.26kg·mL-1。将挥发油密封，冰箱保存，备用供试。生物测定在直径11cm的培养皿内垫一张9cm的滤纸并加8.0mL蒸馏水后，将预先催芽(芽长1～2mm)的受试植物种子（稗草、三叶鬼针草、青葙）均匀播在培养皿中，培养皿放入干燥器(直径30cm、高50cm)的上层，不上盖，干燥器底部中央分别放入浓度为0.26kg·mL-1的挥发油0.1mL、0.25mL和0.5mL作为挥发物的来源，密封干燥器，在实验室温度为24～28℃的室内自然光照下培养，根据不同植物分别培养4～6d(每天打开干燥器通气30min)后，分别测定受试植物的根长、苗高和鲜质量。每个处理3次重复，对照的底部不放任何东西。1.2.4测评分析的差异显著性分析本实验数据采用SPSS、EXCEL等软件进行数据统计，用邓肯氏新复极差测验法DMRT(Duncan’sMultipleRangeTest，简称DMRT法)测验分析不同处理的差异显著性，数据统计采用软件为SPSS11.0版。2结果与分析2.1三叶泡菊花化感试验结果2.1.1裂叶菊茎叶挥发物对3种受体植物生长的影响用水蒸气蒸馏法提取的三裂叶蟛蜞菊挥发油和三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物对稗草、三叶鬼针草和青葙幼苗生长的化感作用试验结果如表1所示：表1的结果显示：通过水蒸气蒸馏所得到的挥发油对稗草、三叶鬼针草和青葙3种受体植物的幼苗和根的生长以及鲜质量均有显著的抑制作用(参见图1)。在含有三裂叶蟛蜞菊挥发油容器中生长的稗草，其根长、苗高和鲜质量分别比对照减少88.2%、58.3%和45.5%；三叶鬼针草的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少38.6%、34.5%和71.4%；青葙的根长、苗高和鲜质量分别比对照减少83.7%、51.5%和75.0%。三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物对稗草、三叶鬼针草和青葙3种受体植物的幼苗和根的生长以及鲜质量也有显著的抑制作用(图1)。在含有三裂叶蟛蜞菊茎叶挥发物的容器中生长的稗草，其根长、苗高和鲜质量分别比对照减少49.1%、35.0%和27.3%；三叶鬼针草根长、苗高和鲜质量分别比对照减少18.8%、20.9%和28.6%；青葙根长、苗高和鲜质量分别比对照减少62.9%、21.2%和50.0%。2.1.2裂叶菊挥发油容器中的根长和苗高不同用量三裂叶蟛蜞菊挥发油对稗草、三叶鬼针草和青葙幼苗生长的化感作用试验结果如表2所示。从表2中的结果显示：不同用量(因单位体积一定,故其浓度也不同)的挥发油对稗草、三叶鬼针草和青葙3种受体植物的幼苗和根的生长以及鲜质量均有显著的抑制作用，且随着浓度的增大，其抑制作用随着增强(如图2)。在含有0.1mL、0.25mL和0.5mL三裂叶蟛蜞菊挥发油容器中生长的稗草的根长，分别比对照减少48.8%、56.7%和88.2%，苗高分别比对照减少39.3%、47.6%和58.3%，鲜质量分别比对照减少27.3%、36.4%和45.5%。在含有0.1mL、0.25mL和0.5mL三裂叶蟛蜞菊挥发油容器中生长的三叶鬼针草的根长，分别比对照减少20.3%、32.7%和38.6%，苗高分别比对照减少16.4%、24.5%和34.5%，鲜质量分别比对照减少14.3%、42.9%和71.4%。在含有0.1mL、0.25mL和0.5mL三裂叶蟛蜞菊挥发油容器中生长的青葙的根长，分别比对照减少59.9%、71.8%和83.7%，苗高分别比对照减少15.2%、25.8%和51.5%，鲜质量分别比对照减少25.0%、50.0%和75.0%。3结论和讨论3.1幼苗生长抑制作用三裂叶蟛蜞菊茎叶自然挥发物对稗草、三叶鬼针草和青葙等3种杂草的幼苗生长均有显著抑制作用。通过水蒸气蒸馏所得到的三裂叶蟛蜞菊挥发油对这3种杂草的幼苗和根的生长以及鲜质量也都有显著的抑制作用，且在一定的范围内随着浓度的增大，其抑制作用随着增强。3.2挥发性物质引起由于本研究的生物测定是在三裂叶蟛蜞菊的茎叶和挥发油与受体植物没有直接接触的条件下进行的，对受体植物的抑制作用是由三裂叶蟛蜞菊的茎叶或挥发油产生的挥发性物质引起的。因此，三裂叶蟛蜞菊在自然界可能通过挥发途径对邻近其他植物产生化感作用，这也很可能