13种木本植物不同器官和浒苔对生菜幼苗 生长的影响

杨玉良， 宋吉青， 杨从军， 罗小勇

(1.青岛农业大学农学与植物保护学院/山东省农作物病虫害综合防控重点实验室， 山东青岛 266109； 2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境与气候变化重点开放实验室/ 农业部旱作节水农业重点开放实验室， 北京 100081)

杨玉良，宋吉青，杨从军，等. 13种木本植物不同器官和浒苔对生菜幼苗生长的影响[J]. 杂草科学，2012，30(3)：16-20.

13种木本植物不同器官和浒苔对生菜幼苗 生长的影响

杨玉良1， 宋吉青2， 杨从军1， 罗小勇1

(1.青岛农业大学农学与植物保护学院/山东省农作物病虫害综合防控重点实验室， 山东青岛 266109； 2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境与气候变化重点开放实验室/ 农业部旱作节水农业重点开放实验室， 北京 100081)

为了明确13种常见的木本植物不同器官及浒苔的化感活性，为其有效利用提供依据，以生菜为受体，采用琼脂混粉法测定了它们在0.005～0.5 g/L供试浓度下对生菜幼苗生长的影响。结果表明，在上述供试浓度下，13种木本植物不同器官及海洋藻类浒苔对生菜幼苗的生长均具有不同程度的影响，其中，在0.005～0.1 g/L的供试浓度下，金叶千头柏与碧桃的枝、紫丁香与紫荆的叶等器官均表现出了相对较高的刺激根系生长活性。其他植物器官刺激生长的活性相对较低，或表现为抑制活性。

木本植物；化感活性；刺激生长；琼脂混粉法；生菜

干旱是我国重要的自然灾害之一，干旱严重制约我国粮食生产和农业的可持续发展。据统计，我国每年因干旱缺水减产粮食1000 亿kg左右[1]。近年来化学抗旱节水技术被广泛应用于土壤处理、种子处理、幼苗处理和植株处理，以抵御土壤和大气干旱，并取得了良好的应用效果[2-4]。但随着人们对食品健康和环境问题的日益重视，传统的化学农药因其残留、环境污染等问题备受人们质疑，寻找绿色环保的替代产品成了当前世界各国科研工作者的热门话题[5]。其中，植物是生物活性化合物的天然宝库，其产生的次生代谢产物超过40万种[6]。植物源农药作为生物合理性农药的一部分，其开发研究一直是新农药研究的热点课题之一[7]。由于对植物根系生长的促进可以提高植物的水分利用效率，起到抗旱的作用。因此，本研究以生菜为受体植物，通过测定13种常见的木本植物不同器官粉末及海洋藻类浒苔对生菜幼苗胚根生长的影响来观察对根系生长的作用，以期为进一步开发对环境友好的植物源抗旱剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试植物材料

供试材料有金叶千头柏[Platycladusorientalis(L.) Franco cv.semperarescens]茎、紫叶李(PrunuscerasiferaEhrh.)、桑树(MorusalbaL.)叶、冬青(IlexpurpureaHassk.)叶、紫薇(LagerstroemiaindicaL.)、刺槐(RobiniapseudoacacialL.)、雪松[Cedrusdeodara(Roxb.) Loud.]、枸杞(LyciumchinenseMill.)、金银木[Loniceramaackii(Rupr.) Maxim.]茎和叶、紫荆(CercischinensisBunge)叶和花、紫丁香(SyringaoblataLindl.)叶和花、碧桃(PrunuspersicaBatsch. var.duplexRehd.)茎叶和花、樱花(PrunusyedoensisMatsum f.)茎叶和花；浒苔[Enteromorphaprolifra(Muell.) J. Ag.]。各植物器官均采自青岛农业大学校园，浒苔采自青岛海域。将各器官及浒苔置阴凉处干燥后用电动万能粉碎机(FW100型，转速24 000 r/min，天津市泰斯特仪器有限公司生产)粉碎2 min左右，过40目铁筛，粉末备用。

1.2 受体植物

生菜(LactucasativaLinn. var.ramosaHort)抗热绿湖黑核西特选种388，蔡兴利国际有限公司，美国)。

1.3 试验方法

此研究利用罗小勇提出的琼脂混粉法进行[8]。将受体植物生菜种子经0.2%次氯酸钠溶液浸泡 15 min，用自来水冲洗数次并置流水下浸泡吸水3 h左右，而后用蒸馏水洗涤数次，均匀摆放在带盖方盘内的吸水纸上，滴加蒸馏水至种子不漂浮，遮光置于全智能人工气候箱(HP1000GS-B型，武汉瑞华仪器设备有限责任公司生产)内发芽，待胚根达3～5 mm 时移植至混有不同剂量植物粉末的0.5%琼脂凝胶(事先配制100 mL，并均匀分注至3个25 mL的小烧杯中)上，以不含植物粉末为空白对照。移植时先用尖嘴镊子在已凝固的琼脂表面插5个小孔，而后分别夹取胚根长度基本一致的已萌发生菜种子，将胚根垂直由小口轻轻植入琼脂凝胶中。每烧杯5粒，重复3次。为防止光照对化合物及植物幼根生长的影响，将烧杯放入人工气候箱遮光培养3 d。人工气候箱的设置条件为：14 h (25 ℃)和10 h (20 ℃)的自动循环，箱内的相对湿度为60%。待处理结束后，用电子游标卡尺分别测量受体植物幼苗胚根和胚轴的长度。

按下式计算胚根和胚轴的实际生长量，应用Excel软件，以生长量为基数，分别计算每种植物器官处理对生菜胚根和胚轴生长的抑制率以及对样本的误差，抑制率为负数表示促进生长。同时应用SPSS软件以LSD法对获得的抑制率进行差异显著性分析。

生长量 = 处理后的胚根(胚轴)长-处理前的胚根(胚轴)长

(1)

(2)

(3)

2 结果与分析

2.1 13种木本植物不同器官对生菜幼苗生长的影响

表1所示为碧桃和樱花的枝、叶和花对生菜幼苗生长的影响。可见碧桃枝的粉末在各处理浓度下对生菜胚根和胚轴的生长均表现出一定的刺激生长活性，刺激生长率分别在3.7%～13.3%和3.9%～15.6%之间。而叶和花器官粉末除了对其胚根的生长有轻微的刺激生长外，对胚轴的生长影响很小。樱花的枝和花在0.005～0.1 g/L的浓度下，前者对胚根而后者对胚根和胚轴的生长均显示为轻微的刺激生长活性，而叶器官粉末只在0.005～0.05 g/L的浓度下对胚根的生长显示出轻微刺激作用。樱花叶在0.5 g/L的浓度下对胚根和胚轴的生长分别显示出62.1%和28.3%的抑制活性。

表1 碧桃和樱花的枝、叶、花对生菜幼苗生长的影响Table 1 Effects of the branches, leaves and flowers of Platycladus orientalis and Prunus yedoensis on growth of Lactuca sativa seedlings

注：表中数据为抑制率±标准误差(n=3)。同列不同小写字母分别表示在0.05水平上差异显著。下同。

表2所示为紫薇、刺槐、雪松、金银木、枸杞的枝条和叶的粉末对生菜幼苗生长的影响。可见，紫薇和雪松的枝在0.005～0.5 g/L浓度下，紫薇的叶、刺槐的枝和雪松的叶在0.005～0.1 g/L浓度下均对生菜幼苗胚根的生长显示出轻微的刺激生长活性，刺激生长率分别为1.9～9.7%、1.3～12.2%、7.1～9.5%、3.4～11.4%和3.2～6.4%，而对胚轴生长的影响不明显。金银木的枝在相同浓度下对生菜的胚根和胚轴都具有轻微的刺激生长作用，刺激生长率分别为3.0～7.6%和4.2～9.1%。其余植物器官的刺激生长活性不明显或在高浓度下显示出一定的抑制活性。樱花叶在0.5 g/L的浓度下对其胚根和胚轴的生长分别显示出62.1%和28.3%的抑制活性。

表2 紫薇、刺槐、雪松、金银木和枸杞的枝叶对生菜幼苗生长的影响Table 2 Effects of the branches and leaves of Lagerstroemia indica, Robinia pseudoacacia,Cedrus deodara,Lonicera maackii and Lycium chinense on growth of Lactuca sativa seedlings

表3为紫荆和紫丁香叶和花的粉末在不同浓度处理下对生菜幼苗生长的影响。可见，2种植物的叶分别在0.005～0.1 g/L和0.005～0.05 g/L浓度下对生菜胚根的生长显示出较强的刺激生长活性，刺激生长率分别为8.2～13.6%和11.8～19.9%，而对胚轴生长的影响不明显。2种植物花的刺激生长活性不明显或在高浓度下显示出一定的抑制活性。

表3 紫荆和紫丁香的叶、花对生菜幼苗生长的影响Table 3 Effects of the leaves and flowers of Cercis chinensis and Syringa oblata on growth of Lactuca sativa seedlings

表4为紫叶李、桑树和冬青的叶对生菜幼苗生长的影响。可见，除紫叶李的叶在0.01～0.1g/L浓度下对生菜幼苗胚根的生长具有一定的刺激生长作用外，其余各处理对生菜胚根和胚轴生长的刺激活性均不明显。

表5为金叶千头柏枝对生菜幼苗生长的影响。可见，该器官粉末对生菜胚轴的生长在各处理浓度下均表现为刺激生长活性，刺激生长率6.0～10.0%。而对胚根的生长只在0.005～0.05g/L的处理浓度下显示出8.5%～17.0%的刺激生长活性。

表4 紫叶李、桑树和冬青叶对生菜幼苗生长的影响Table 4 Effects of the Prunus cerasifera, Morus alba and Ilex purpurea leaves on growth of Lactuca sativa seedlings

表5 金叶千头柏枝对生菜幼苗生长的影响Table 5 Effects of the Platycladus orientalis branches ongrowth of Lactuca sativa seedlings

2.2 浒苔对生菜幼苗生长的影响

由表6可以看出，浒苔粉末对生菜幼苗生长的影响轻微，在0.01～0.1 g/L浓度下对胚根的生长显示了3.1～5.9%的刺激生长活性，而在0.5 g/L的浓度下对胚轴的生长显示了8.2%的刺激生长活性。

表6 浒苔对生菜幼苗生长的影响Table 6 Effects of the Enteromorpha prolifra on growth of Lactuca sativa seedlings

3 结论与讨论

不同的植物器官在不同处理浓度下对受体植物生菜幼苗生长的影响差异较大，其中，金叶千头柏、碧桃、金银木、紫薇、雪松和刺槐的枝以及紫荆、紫丁香、紫薇和雪松的叶对其胚根的生长均表现出一定的刺激生长活性，且以金叶千头柏与碧桃的枝以及紫荆与紫丁香的叶效果相对较高。而樱花叶在0.5g/L的浓度下对其胚根的生长则显示出62.1%的高抑制活性。这一结果进一步说明不同植物体内所含有的植物化感物质的种类及量上可能存在较大的差异。据罗小勇等人的研究，碧桃、紫丁香和雪松的枝、叶等器官在10g/L的高浓度下，对生菜等受体植物幼苗的生长具有很强的抑制作用[8-10]，而本研究结果则显示当浓度降低时其作用会表现为刺激生长活性。其中，对植物根系生长的促进不仅有利于植物对土壤养分的吸收，同时也会提高其水分利用效率，增强其抗旱性[12]。因此，上述结果为我们进一步有效利用所筛选出的植物活性器官开发植物生长调节剂提供了依据。浒苔是一种海洋藻类生物，近年来，由于全球气候的变暖，该生物在青岛海域大量发生，当其漂浮聚集到岸边时，会阻塞航道，同时破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展。但浒苔富含氨基酸、蛋白质、多糖、脂肪酸等多种营养物质[13-14]，其提取物具有抑制自由基和过氧化的作用[15]，可开发为有机肥、食品等[16]。本研究结果表明供试的13种木本植物及浒苔虽然对生菜幼苗的生长显示出一定的刺激生长作用，但效果轻微，将进一步探索其他有效利用的途径。

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EffectsofDifferentOrgansof13SpeciesofWoodyPlantsandEnteromorphaprolifraontheGrowthofLettuceSeedlings

YANG Yu-liang1, SONG Ji-qing2, YANG Cong-jun1, LUO Xiao-yong1

(1. School of Agriculture and Plant Protection, Qingdao Agricultural University/Key Lab of Integrated Control of Crop Diseases and Insect Pests of Shandong Province, Qingdao 266109, China; 2. Institute of Agro-Environment and Sustainable Development, Chinese Academy of Agricultural Science/Key and Open Laboratory of Agro-Enviroment & Climate Change, Ministry of Agriculture of China/Key and Open Laboratory of Dry Farming and Water-Saving Agriculture, Ministry of Agriculture of China, Beijing 100081,China)

In order to understand the allelopathic activities of different woody plants and marine algae (Enteromorphaprolifra), and to provide a reasonable evidence for their further effective utilization, lettuce (LactucasativaLinn. var.ramosa) seedlings were used as receptor to test the effects of different organs of 13 species of woody plants and marine algae on seedling growth of lettuces at the contentration of 0.005-0.5 g/L via mixed agar powder(PPA) method. The results showed that different organ of 13 species of woody plants and the marine algae have different effects on the growth of lettuce seedling. The branches ofPlatycladusorientaliscv.semperarescensandPrunuspersica, and the leaves ofSyringaoblataandCercischinensispresented rather high stimulating activity on root growth of lettuce seedlings at the concentration of 0.005-0.1 g/L. The other plant organs showed relatively lower stimulating activity or inhibitory activity on the root growth of lettuce seedling.

Woody plants；allelopathic activity；growth stimulation；PPA method；lettuce

Q945.7

A

1003-935X(2012)03-0016-05

2012-07-27

科技部“十二五”农村领域国家科技计划项目子课题(编号：2011AA100503)；山东省“泰山学者”建设工程专项经费。

杨玉良(1986—)，男，硕士研究生，研究方向为植物源除草活性物质。E-mail：415439226@qq.com。

罗小勇，博士，副教授，从事除草剂毒理及植物源除草活性物质研究。Tel：(0532)88030472；E-mail：luo-xiaoyong@163.com。