愈创木酚不同作用途径对萝卜幼苗生长的影响

肖　磊，班战军，刘红耀，史明山

（1.华南农业大学，广东　广州　510642；2.邯郸市农业科学院，河北　邯郸　056001）

愈创木酚不同作用途径对萝卜幼苗生长的影响

肖磊1，2，班战军2，刘红耀2，史明山2

（1.华南农业大学，广东广州510642；2.邯郸市农业科学院，河北邯郸056001）

将愈创木酚分别以水溶态、附着残留物和挥发态的形式作用于萝卜幼苗，研究了3种作用方式对幼苗生长指标（根长、苗高、干重）的影响。结果表明：愈创木酚通过溶于水、附着于滤纸上以及蒸汽的形式均可对萝卜幼苗生长产生影响，其中，水溶态愈创木酚对幼苗生长的影响依赖于浓度效应，高浓度时主要表现为抑制作用，低浓度时则表现为促进作用；附着于滤纸上和挥发态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响均表现为抑制作用，且抑制效果随着附着量的增多和暴露在其中时间的延长而提高。

愈创木酚；萝卜；作用方式；生长指标

依据沸点的不同，酚类化合物可分为非挥发酚和挥发酚2种，其中，挥发酚沸点通常低于230℃［1］，具有致癌、致畸、致突变等危害性［2～4］。其在浓度较高时，也会阻碍作物的正常生长，影响作物产量，甚至导致作物死亡［5］。挥发酚的危害已经引起了全球的广泛关注，成为评价环境污染的重要指标之一。1977年美国环保局（Environmental Protection Agency，EPA）率先把包括苯酚在内的6种挥发酚列入“环境优先控制污染物黑名单”。1989年我国环保局筛选出了68种优先控制环境污染物，其中就包括苯酚、3-甲基酚和2，4-二氯酚3种挥发酚［1］。

2-甲氧基苯酚，又叫愈创木酚，沸点205℃，为苯酚的衍生物，主要应用在医药、香料和染料合成等方面。因此，其可以通过多种途径而对植物体产生影响，如，用含酚的废水灌溉对植物产生影响；以蒸汽的形式，经空气传播直接作用于植物体；附着于植物生存的介质上对植物产生影响。

有关挥发酚影响植物的研究已有报道，但多集中在植物体内挥发酚的含量和富集规律等方面［6～9］，而关于挥发酚对植物影响途径的研究鲜见报道。十字花科的萝卜萌发较快，对化学物质敏感［10，11］，是评价化学污染物的理想植物。因此，作者以萝卜为试材，探讨了愈创木酚不同作用途径对萝卜幼苗生长的影响，以期为挥发酚毒害途径的研究提供参考。

1　材料与方法

1.1试验材料

参试萝卜品种为短叶13号，种子购自广东省农业科学院。

所用仪器有多段光照培养箱（FPG型，购自宁波莱福科技有限公司）、电子天平（购自沈阳龙腾电子称量仪器有限公司）；试剂有正己烷（分析纯）和2-甲氧基苯酚（纯度＞98%），购于广州天河精科化玻仪器批发部。

1.2试验方法

1.2.1试验设计分别将愈创木酚以水溶态、吸附在滤纸上、挥发态3种形式处理萝卜种子，研究愈创木酚不同作用途径对萝卜幼苗生长的影响。

1.2.1.1水溶态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响。用水做溶剂，分别将愈创木酚配成浓度为1.0×10-4mg/mL（处理A）、2.0×10-5mg/mL（处理B）和1.0×10-5mg/mL（处理C）的处理液。在每个培养皿（直径9 cm，有盖）的滤纸上均匀放入事先已消毒的种子10粒，然后加入处理液5 mL。试验设A、B、C处理液3个处理，以加入5 mL蒸馏水的处理作为对照。每皿1个处理，3次重复。将培养皿置于光照培养箱〔温度27℃，每天500 μmol/（m2·s）光照培养12 h、黑暗培养12 h〕中培养，5 d后测定萝卜幼苗的根长、苗高及干重。

1.2.1.2吸附在滤纸上的愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响。选用正己烷做溶剂，分别将愈创木酚配成浓度为10.0×10-4mg/mL（处理a）、2.0×10-4mg/mL（处理b）和1.0×10-4mg/mL（处理c）的处理液，用移液枪分别吸取a、b、c处理液及正己烷（CK）0.5 mL，均匀滴加到滤纸（直径9 cm）上，在35℃烘箱内放置24 h使正己烷挥发完全。在每个培养皿的滤纸上均匀放入事先已消毒的种子10粒，然后加入蒸馏水5 mL。每皿1个处理，3次重复。将培养皿置于光照培养箱〔温度27℃，每天500 μmol/（m2·s）光照培养12 h、黑暗培养12 h〕中培养，5 d后测定萝卜幼苗的根长、苗高和干重。

1.2.3挥发态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响萝卜种子在光照培养箱〔温度27℃，每天500 μmol/（m2·s）光照培养12 h、黑暗培养12 h〕中萌发，2 d后选取长势一致的幼苗用愈创木酚进行处理（图1，其中隔板为带空隔板，棉花上附着愈创木酚0.5 mL）。将萝卜幼苗置于干燥器内，处理时长分别为0（CK）、15、30、45和60 min，然后置于培养皿（直径9 cm，有盖）中，加入蒸馏水5 mL。每皿1个处理，3次重复。将培养皿置于光照培养箱〔温度27℃，每天500 μmol/（m2·s）光照培养12 h、黑暗培养12 h〕中培养，4 d后测定萝卜幼苗的根长、苗高和干重。

图1　挥发态愈创木酚处理萝卜幼苗的示意图

1.2.2数据处理与分析水溶态和附着于滤纸上愈创木酚的作用效果，采用响应指数（Response index，RI）来衡量，即：参照Williamson等［12］方法，将测定的根长、苗高及干重数据转换成RI值。RI值计算公式为：

式中，C为对照值；T为处理值；RI为化感作用效应指数，其中RI＞0表现为促进效应、RI＜0表现为抑制效应，绝对值的大小与作用强度一致。

参照《试验统计方法》［13］进行数据统计分析，利用Excel和SPSS 13.0软件进行数据处理和分析，采用邓肯氏新复极差法（P＜0.05）进行多重比较。

2　结果与分析

2.1水溶态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响

图2　水溶态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响

溶于水的愈创木酚，经植物吸收后而发挥作用。愈创木酚浓度不同，对萝卜幼苗根长、苗高和干重的影响效果也不一样（图2），其中，处理A显著抑制根长和苗高生长，而对干重影响较小；处理B显著促进根长生长和干重提高，而抑制苗高生长，但是其对苗高的抑制程度＜处理A；处理C显著促进根长生长和干重提高，对苗高作用不显著。此外，从同一浓度处理对幼苗不同生长指标的影响看，B和C处理对幼苗根长和干重的影响均不显著。表明水溶态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响依赖于浓度效应，其中，高浓度时主要表现为抑制作用，低浓度时则表现为促进作用。

2.2附着于滤纸上的愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响

愈创木酚为挥发性物质，其在与物体刚接触的一段时间挥发较快。为避免挥发态愈创木酚对植物的影响，本研究通过使愈创木酚充分挥发，探讨吸附的残留物对植物生长的影响。参试浓度的愈创木酚对萝卜幼苗根长和苗高生长以及干重提高均表现出抑制作用，但不同浓度处理的效果差异均不显著，其中，处理a对3个生长指标的影响相对较强（图3）。表明愈创木酚浓度高时在滤纸上的残留量也较高，对萝卜幼苗生长的抑制作用相对较强，但试验浓度范围内愈创木酚的残留量水平对萝卜幼苗根长、苗高和干重的抑制效果差异均不明显。

图3　附着于滤纸上的愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响

3.3挥发态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响

愈创木酚具有较强的挥发性，暴露于空气中会迅速扩散，本研究中利用干燥器来防止愈创木酚的挥发，通过处理时间的变化探索植物对愈创木酚的响应。愈创木酚处理的萝卜幼苗根长、苗高和干重均＜CK，但不同时长处理的效果差异达到了显著水平，随着处理时间的延长，根长和干重均呈逐渐降低趋势，而苗高表现为先缓慢降低后逐渐升高再快速降低的变化趋势（表1）。表明挥发态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响均表现为抑制作用，且抑制效果与幼苗暴露在其中的时间长短有关。其中，≤30 min时长处理的根长、苗高和干重与CK差异均不显著；60 min时长处理的幼苗3个生长指标与CK差异均达到了显著水平；而45 min时长处理除苗高与CK差异不显著外，其他2个指标与CK差异均达到了显著水平。表明幼苗在挥发态愈创木酚中暴露的时间越长，造成的抑制效果越大，其中，处理时间≤30 min时对幼苗生长影响不大，处理时间为45 min时显著抑制根长生长和干重提高，处理时间为60 min时会显著影响幼苗生长。

表1　挥发态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响Table 1　The effects of guaiacol volatilized on the radish seedlings

3　结论与讨论

将愈创木酚分别以水溶物、附着残留物和蒸汽形式作用于萝卜幼苗，研究了3种作用途径对幼苗生长指标（根长、苗高、干重）的影响。结果显示，挥发态和附着于滤纸上的愈创木酚对萝卜幼苗生长均表现为抑制作用，且效果随着附着量的增大和挥发处理时间的延长而提高；而水溶态愈创木酚对萝卜幼苗生长的影响依赖于浓度效应，其中，高浓度时主要表现为抑制作用，而低浓度时则表现为促进作用。

愈创木酚可以通过附着于植物生长的介质上而产生影响。本研究条件下，附着于滤纸上的愈创木酚对萝卜幼苗根长、苗高和干重均表现出抑制作用，但不同浓度处理的效果差异并不明显。分析原因，与本研究中为了避免挥发态愈创木酚的干扰，较长时间地使愈创木酚挥发，导致滤纸上的愈创木酚残留物较少有关。但从本研究结果仍然可以看出，愈创木酚残留量越大，抑制作用越强。此外，愈创木酚附着量的多少也依赖于被附着物的粘附力，因此，对附着量的定量分析与植物表型的相关性研究将是今后重点开展的一项工作。

挥发态愈创木酚对萝卜幼苗的影响主要因作用时间的不同而异，但在自然条件下，愈创木酚的扩散难以控制。愈创木酚对植物的影响除受作用时间影响外，还与愈创木酚的扩散程度以及大气中的浓度等有关。因此，在自然状态下，挥发态愈创木酚对植物的影响受多因素的影响，比较复杂，今后有待更深入地研究，进而揭示挥发态愈创木酚的作用规律。

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Effects of Guaiacol on the Growth of Radish Seedlings under Different Action Methods

XIAO Lei1，2，BAN Zhan-jun2，LIU Hong-yao2，SHI Ming-shan2
（1.South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；2.Handan Academy of Agricultural Sciences，Handan 056001，China）

It was investigated that the effects of guaiacol on the growth index of radish seedlings（root length，shoot length，dry weight）from different action methods，guaiacol dissolved in water，attached to filter paper and the form of steam respectively.The results showed that guaiacol dissolved in water，attached to filter paper and the form of steam could all influence the growth of radish seedlings.The effects of guaiacol dissolved in water on radish depend on the concentration，guaiacol of higher concentration could exhibit inhibition and the treatment of low concentration could promote the growth of radish seedlings.Guaiacol attached to filter paper and volatilized could all inhibit the growth of radish seedlings. And the inhibition effects increased with the increase of residual quantity and exposure time. Key words：Guaiacol；Radish；Action method；Growth index

S631.1

A

1008-1631（2016）03-0014-03

2016-01-04

邯郸市科技发展计划项目（1422101027-11）

肖磊（1981-），男，山东惠民人，助理研究员，硕士，主要从事小麦育种与栽培技术研究。E-mail：yanyun5995@163.com。