火炬树叶片对两种宿根花卉的化感作用

李怡莹，苗春泽，刘学芝，刘 丹，郭 红

（1.白山市林业科学研究院，吉林白山 134300；2.磐石市吉昌国有林保护中心，吉林磐石 132300）

0 引言

植物入侵可能降低生物多样性，不利于生态系统的稳定，人们试图用化感效应来解释外来植物的入侵机制[1]。化感效应指通过某些途径向环境释放化学活性物质从而影响邻近植物生长的效应，这种效应多表现为抑制作用[2]。化感物质主要来源是植物地上部位或凋落物，通过淋溶、挥发等方式影响周围植物生长，对植物配置的科学性和植物群落演替有直接影响，从而危害生态系统的稳定和功能挥发[3]。火炬树（Rhustyphina L.）系漆树科（Anacardiaceae）盐肤木属（Rhus），其根蘖繁殖能力强，易形成单优种群，占据园林植物中常用植物的生态位，使其他植物失去生存空间。本试验研究火炬树叶提取液对波斯菊和万寿菊种子萌发、幼苗生长的影响，进而明确火炬树化感作用机理，为其入侵机制提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

火炬树叶采自白山林科院外，万寿菊和波斯菊种子购于园林种业公司。

1.2 试验设计

1.2.1 火炬树叶片提取液的制备

取火炬树叶片，用无菌水清洗、风干，称取鲜叶20 g，加80 ml无菌水，密闭浸提48 h。过滤后，4 000 r/min离心20 min，以滤液为母液，分别配置成0.2、0.1、0.05、0.025及0 g/ml浓度的溶液。4℃密闭保存备用。

1.2.2 种子萌发

将受试种子摆在培养皿中，30粒/皿，1个处理3次重复。加入上述不同浓度的处理液2 ml，置于（25±1）℃，80%湿度条件下的人工智能培养箱进行培养，依据滤纸湿度状况1～2天补充相应浓度的处理液1 ml。24 h观察记录1次种子萌发情况，计算各受试植物的发芽数、化感效应指数（RI）[4]。

（RI）：RI=1-C/T（T≥C），RI=T/C-1（T＜C）。

C为对照组测定值，T为处理组测定值。当RI＞0表示促进作用，当RI＜0表示抑制作用，RI绝对值的大小表示化感效应的强度。

1.2.3 生理指标测定

受试植物出苗15 d后测定相关生理指标。超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物歧化酶（POD）活性[6]。

1.2.4 数据处理分析

采用Excel进行数据统计和作图，用SPSS18.0进行单因素方差分析和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 火炬树叶水浸提液对受体植物种子萌发的影响

火炬树叶水浸提液对两种植物的发芽率和发芽指数均产生不同程度的抑制作用，随水浸提液浓度的增加，抑制效果表现得越明显（表1）。对于发芽率的影响：除万寿菊在0.1～0.2 g/mL浓度外，其余各植物和浓度之间均呈极显著差异（P＜0.01）。对于发芽指数的影响：2种受体植物各浓度处理之间差异均呈显著水平（P＜0.05）。

表1 火炬树叶水浸液对受体植物种子萌发影响

2.2 火炬树叶水浸提液对受体植物幼苗生理指标的影响

2.2.1 POD酶活性的影响

受体植物幼苗体内POD酶活性随浸提液浓度的变化，呈低浓度促进高浓度抑制的作用。对万寿菊的影响：在0～0.05 g/ml时，POD酶活性呈逐渐上升趋势，0.05 g/ml时达到最大促进作用，分别比对照提高了138.25%；在浓度为0.2 g/ml时，对POD酶活性抑制作用最强。对波斯菊的影响：在0.025 g/ml质量浓度处理下，POD酶活性达到最大促进作用，比对照提高了17.3%；当浓度为0.05 g/ml时，促进变为抑制，POD酶活性显著低于对照（表2）。

表2 火炬树叶水浸提液对受体植物酶活性影响

2.2.2 SOD酶活性的影响

受体植物幼苗体内SOD酶活性变化趋势与POD变化趋势大致相同，随水浸提液浓度的升高SOD酶活性先升高后降低。当浓度为0.025 g/ml时，波斯菊SOD酶活性达到最大值，当浓度为0.05 g/ml时，SOD酶活性开始降低，仅比对照提升了5.1%，与对照相比，除0.05 g/ml浓度外，其余各浓度处理下差异显著（p＜0.05）。对于万寿菊的影响：在浓度为0～0.05 g/ml时，对SOD酶活性表现出促进作用，在浓度为0.05～0.2 g/ml时，表现出抑制作用，分别比对照降低了9.6%、36.6%。除0.025 g/ml浓度下对万寿菊的影响不显著外，其余各处理间差异显著（p＜0.05）（表2）。

2.3 化感综合效应影响

通过化感效应指数计算出化感综合效应，在0.025 g/ml时，对受体植物有促进作用；在0.05 g/ml时，对万寿菊有促进作用，其它高浓度下又转为抑制作用（表3）。

表3 火炬树叶水浸提液对受体植物综合影响

3 结语

实验结果：表明不同受体植物对火炬树化感作用敏感程度不同，火炬树叶水浸提液的化感作用具有浓度相应。2种受体植物可通过改变体内酶活性来抵抗火炬树低浓度的侵害。不同浓度对受体植物的化感作用影响强弱顺序为：0.2 g/ml＞0.1 g/ml＞0.05 g/ml＞0.025 g/ml＞0 g/ml，在0.2 g/ml时影响最大；且火炬树叶水浸提液对两种受体植物的化感敏感性强弱顺序为：波斯菊＞万寿菊。