小飞蓬不同部位对野燕麦和多花黑麦草的化感作用高

兴祥　李美　房锋

摘要 [目的]明确小飞蓬的化感效应。[方法]在室内用培养皿法研究小飞蓬不同部位根、茎、叶、花及全株水提液对小麦田杂草野燕麦和多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。[结果]小飞蓬花、叶和茎水浸提液对2种受体杂草种子的萌发和幼苗生长均有较强的抑制作用，但根部位对受体的影响小，100 g/L浓度下，小飞蓬叶、茎和花水提液对受体的种子萌发抑制率均在84.21%以上，对受体根长和茎长的抑制率也高于80%，小飞蓬根对受体种子萌发抑制率则为15.79%～38.46%，对受体根长和茎长的抑制率为37.46%～5675%。[结论]试验结果说明小飞蓬化感作用的特定部位是叶、茎和花。

关键词 小飞蓬；化感作用；不同部位

中图分类号 S451 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）15-114-03

Allelopathic Effects of Conyza canadensis Different Parts on A. fatua and L. multiflorum

GAO Xingxiang1，2， LI Mei1，2， FANG Feng1，2

（1. Institute of Plant Protection， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan， Shandong 250100； 2. Shandong Key Laboratory of Plant Virology， Jinan， Shandong 250100）

Abstract [Objective] To study allelopathic effects of C. Canadensis. [Method] Using culture dish method， the allelopathic effects of aqueous extract from different parts of C.canadensis on A. fatua and L. multiflorum were tested. [Result] The results showed that the root， stem， leaf and flower all had negative effect on the seed germination and seedling growth of the two tested weeds. Leaf， stem and flower aqueous extract got higher inhibiting on the seed germination and seedling growth of all tested weeds than the extract of root. At 100 g/L concentration， the inhibition rate of C.canadensis flower， leaf and stem on the germination were all above 84.21%， and above 80% on root， stem length， but the inhibition rate of C.canadensis root were 15.79%-38.46% on the germination and 37.46%-56.75% on the root， stem length. [Conclusion] The leaf， stem and flower were the main parts in allelopathic effects.

Key words C. canadensis； Allelopathic effects； Different parts

小飛蓬[Conyza canadensis（L.）Cronq]是一种区域性恶性杂草，属菊科（Compositae）白酒草属（Conyza），又称一枝蒿、加拿大蓬、小白酒草、小蓬草，为1年生草本植物[1]。该杂草原产北美洲，1860年在山东烟台被发现。资料报道小飞蓬全草入药具有消炎止血、利尿的功效，可用于治疗伤口、关节炎引起的肿胀和疼痛，也可治疗腹泻、痢疾、癌症、支气管炎和膀胱炎等[2-5]。

植物的许多次生代谢物能有效抵御病原菌的侵染，这些次生代谢物的化学活性成分大多是植物的化感物质。Rice认为化感物质有可能取代化学农药，至少可以使其使用量大大减少[6]。近几年许多学者陆续发现小飞蓬能够通过体内含有的化感物质抑制其他种子萌发和植株生长来排挤周围植物，从而形成单种优势群落。例如，高源等采用培养皿滤纸法研究了小飞蓬水提取液的乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物对受体稗草、鬼针草和含羞草的种子萌发和幼苗生长的活性，结果表明小飞蓬的乙酸乙酯和正丁醇萃取物强烈抑制稗草和鬼针草的种子萌发和幼苗生长[7]；高兴祥等用种子萌发法测定了小飞蓬全株的石油醚、乙酸乙酯和乙醇提取物的除草活性，其中乙酸乙酯和乙醇提取物对高粱、黄瓜、小麦和油菜均显示出很强的抑制作用，石油醚提取物的抑制活性很弱[8]。上述资料基本上是用小飞蓬全株为材料，以作物种子或夏季杂草种子为试材进行的研究，而以小飞蓬不同部位为材料，比较其不同部位的化感作用强弱的研究目前尚未见报道。为此，笔者选取冬季小麦田恶性杂草野燕麦（Avena fatua L.）和多花黑麦草（Lolium multiflorum Lam.）为试材，研究了小飞蓬根、茎、叶、花等不同部位对其的化感作用，以期为全面了解小飞蓬入侵机制和利用小飞蓬的化感作用及其分泌的化学物质对其他种类杂草进行控制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

野燕麦和多花黑麦草：种子均采自山东省菏泽市小麦田。

1.2 方法

1.2.1 小飞蓬水浸提液的制备。

在小飞蓬盛花期，将包括根部在内的小飞蓬全株采回，放置于阴凉地晾干后，按部位不同分为5个处理，分别是根、茎、叶、花和全株，用粉碎机粉碎，每个处理称取20 g干粉置于棕色玻璃瓶中，加入200 ml蒸馏水浸泡72 h，抽滤，所得滤液即为质量浓度为100 g/L的小飞蓬水浸提液。试验时按照实际浓度需要进行稀释。

1.2.2 小飞蓬水浸提液对受体种子萌发及生长的影响试验。在直径为9 cm的培养皿内研究小飞蓬根、茎、叶和花等不同部位水浸提液对受体种子萌发及幼苗生长的影响[9]。

培养皿内加入6 ml小飞蓬浸提液，盖上2层滤纸后摇匀，然后均匀放入30粒受体种子，其中种子萌发影响试验是放入未做处理的种子，幼苗生长试验是放入已萌发的受体种子。所有处理3次重复，放在（18±1）℃恒温箱中培养，种子萌发影响调查时间为试验后10 d，幼苗生长影响试验调查时间为试验后20 d。

1.3 数据处理 采用 SPSS 13.0軟件对数据进行标准误计算，所有数值均表示为平均值 ±标准误；采用Excel 2003作图。

抑制率=（对照值-处理值）/对照值 ×100%

2 结果与分析

2.1 小飞蓬水浸提液对受体种子萌发的影响

小飞蓬水浸提液对受体野燕麦和多花黑麦草种子萌发均有很强的抑制作用（图1、2）。萌发抑制率的高低与水提液浓度高低关系很大，浓度越高，抑制率越高。25 g/L浓度下，小飞蓬不同部位水提液对野燕麦种子的萌发抑制率为0～36.84%，对多花黑麦草的萌发抑制率也仅为7.69%～38.46%，但当浓度为100 g/L时，小飞蓬叶和茎水提液能完全抑制野燕麦和多花黑麦草种子的萌发，小飞蓬花水提液对该2种受体的萌发抑制率也分别达到84.21%、84.62%，根水提液抑制率较差，为15.79%～38.46%。

小飞蓬叶、茎和花水提液对受体萌发的影响均很强，根对受体的影响小。25 g/L浓度下，小飞蓬不同部位对受体的影响均不大，对野燕麦、多花黑麦草种子萌发抑制率最高达到38.46%；50 g/L浓度下，小飞蓬叶、茎和花对野燕麦的影响差别不大，抑制率在52.63%～57.89%，但根的抑制率仅为5.26%，小飞蓬叶对多花黑麦草的影响明显高于茎和花，更高于根；100 g/L浓度下，叶和茎水提液能够完全抑制野燕麦和多花黑麦草种子的萌发，花对该2种受体的抑制率也在84.21%～84.62%，根影响小，对野燕麦和多花黑麦草的抑制率分别为15.79%、38.46%。

不同受体敏感性比较，野燕麦和多花黑麦草敏感性均较高，差异不大。

2.2 小飞蓬水浸提液对受体幼苗生长的影响

小飞蓬不同部位水浸提液对野燕麦和多花黑麦草幼苗的生长基本表现为抑制作用，且抑制强弱与小飞蓬部位和水提液浓度有关。野燕麦和多花黑麦草2种试材敏感性差别不大（图3～6）。

小飞蓬叶、花、茎对受体根长的影响均较大，根的影响较小，但抑制率高于种子萌发抑制率。25 g/L水提液浓度下，小飞蓬花对野燕麦茎长、叶对多花黑麦草根长和茎长抑制率分别为57.39%、56.10%、79.26%，其他处理抑制率均在50%以下；50 g/L水提液浓度下，小飞蓬花对多花黑麦草根、小飞蓬茎对多花黑麦草茎、小飞蓬根对多花黑麦草根和茎生长抑制率均较差，抑制率在50%以下，其他处理抑制率均在50%以上，其中小飞蓬茎对野燕麦根和茎、小飞蓬叶对多花黑麦草根和茎抑制率均达到80%以上；100 g/L水提液浓度下，小飞蓬叶、花和茎水提液对受体根长和茎长抑制率均达80%以上，但小飞蓬根对受体根长和茎长抑制率低，仅为37.46%～56.75%。

小飞蓬同一部位在同一浓度下对同一受体的根长和苗高的影响差别不大。

3 结论和讨论

小飞蓬植物化学成分国内外研究较多，不同部位的化学成分也有研究。研究表明，小飞蓬植株主要化学成分有C10炔烃类、倍半萜烯碳氢化合物、黄酮类、苯基酯类、生物碱类、酚醛酸、醇类、三萜类和鞘脂类等[10]。刘志明等通过水蒸气蒸馏法提取小飞蓬精油，经GCMS分析出2种酮类化合物——香芹酮和香叶基丙酮[11]。他们还从小飞蓬的挥发油中分离出多种醇类化合物，主要有橙花叔醇、柠檬烯二醇、顺式-香芹醇、反式-香芹醇、反式-对2，8薄荷二烯1醇、顺式-对2，8薄荷二烯1醇异香芹醇等[12]。陈郑镔等在最佳条件下分别提取小蓬草根、茎、叶中黄酮类化合物，发现黄酮类化合物在小蓬草的叶中含量最高[13]。研究小飞蓬化感物质主要存在部位，然后进行成分分析，对全面了解化感机理具有重要意义。

试验以小飞蓬不同部位为研究对象，选取小麦田杂草野燕麦和多花黑麦草为试材，研究了小飞蓬不同部位对受体

萌发及生长的影响，结果表明：小飞蓬不同部位叶、茎、花和根水提液均对受体植物的种子萌发和幼苗生长表现出一定的化感活性，其中小飞蓬叶、茎和花水提液对受体植物种子萌发和幼苗生长的化感作用明显，但根的化感作用差，说明小飞蓬花、叶和茎是集中表现化感作用的特定部位。了解小飞蓬某些部位化感潜势的特异性和不同部位化感潜势的差异性，对深入研究小飞蓬的入侵特性及合理管理具有积极意义。

该研究仅以小麦田野燕麦和多花黑麦草为试材进行了室内生物测定试验，初步断定小飞蓬化感物质主要存在于花、叶和茎中，但小飞蓬化感物质主要成分还需进一步分离、纯化和分析鉴定。

参考文献

[1] 诸葛晓龙，朱敏，季璐，等.入侵杂草小飞蓬和钻形紫菀种子风传扩散生物学特性研究[J].农业环境科学学报，2011，30（10）：1978-1984.

[2] 邵帅，严铭铭，毕胜男，等.小飞蓬化学成分的研究[J].中国药学杂志，2009，34（5）：1053-1055.

[3] LI T S.Chinese and related North American herbs：phytopharmacology and therapeutic values[M].Boca Raton：CRC Press，2002.

[4] GRUENWALD J，BRENDLER T，JAENICKE C.PDR for herbal medicines[M].Montvale NJ：Thomson Medical Economics Co，2000：461-462.

[5] KHARE C P.Indian medicinal plants：An illustrated dictionary[M].Heidelberg：Springer，2008.

[6] RICE E L.Allelopathy[M].New York：Academic Press，1984.

[7] 高源，朱朝华，李雪枫，等.小飞蓬对三种杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用[J].湖北农业科学，2012，51（15）：3230-3233.

[8] 高兴祥，李美，于建垒，等.小飞蓬提取物除草活性的生物测定[J].植物资源与环境学报，2006，15（1）：18-21.

[9] 高兴祥，李美，谢慧，等.外来入侵植物银胶菊不同部位的化感作用[J].草业科学，2012，29（6）：898-903.

[10] 田发军，赵欢欢，赵俊俊，等.小飞蓬化学成分及生物活性研究进展[J].河南科技学院学报，2013，41（6）：12-17.

[11] 刘志明，王海英，刘姗姗，等.小蓬草精油的挥发性组分比较分析[J].江苏农业科学，2011，39（1）：365-367.

[12] 劉志明，王海英，刘姗姗，等.小蓬草精油的提取及GCMS分析[J].中国野生植物资源，2011，30（1）：42-45.

[13] 陈郑镔，陈炳华，刘剑秋，等.小蓬草总黄酮提取条件及含量测定[J].福建师范大学学报：自然科学版，2004，20（1）：78-81.