大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜化感作用的初步研究
2017-07-19邵贵芳莫云容邓明华
王 姣， 邵贵芳， 赵 凯， 莫云容， 邓明华
(云南农业大学 园林园艺学院，云南 昆明 650201)
大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜化感作用的初步研究
王 姣**， 邵贵芳**， 赵 凯， 莫云容， 邓明华*
(云南农业大学 园林园艺学院，云南 昆明 650201)
大蒜化感作用的研究很广泛，实验采用不同浓度大蒜鳞茎浸提液对芥菜种子萌发、根长、茎长和幼苗鲜重的影响，结果表明，经大蒜鳞茎浸提液处理后的花叶芥菜种子在不同浓度下呈现不一样的形态，其发芽率和发芽指数在不同浓度的大蒜鳞茎浸提液的影响下随着浓度而变化，在0.02 g/mL的浓度下，花叶芥菜的发芽率为97.8%，为最适宜种子发芽的浓度，而对于种子的发芽势来说，最适宜的浓度则为0.04 g/mL,达到了54.8%,浓度为0.02 g/mL时的平均根长为1.82 cm,平均茎长为2.28 cm,平均茎重为0.05 g，0.03 g/mL时的平均根重为0.06 g.不同浓度的大蒜鳞茎浸提液对种子幼苗的不同部位的促进和抑制作用也不一样.表4，参14.
大蒜鳞茎浸提液；芥菜；发芽率；发芽势
植物的化感作用是近年来研究的热点，它是植物生态学一项新的分支学科生态生化学研究内容的一部分，植物化感作用是一种生态机制，经研究表明，化感物质作用的对象可以是其他植物，也可以对同种植物产生作用[1-5].同时，化感作用，有人称之为植物的相生相克[6]，从邓明华等在对辣椒植株水浸提液对生菜和大白菜化感作用的初步研究来看，化感作用表现为促进和抑制两方面[7].将植物化感作用的理论与研究成果，应用在农业产业，环境循环以及农田的杂草控制等方面，同时对作物的连作障碍和病虫害方面也有着很重要的影响.
大蒜(AlliumsativumL．)是百合科葱属多年生草本植物，它含有多种成分，如矿物质、氨基酸、碳水化合物、维生素、含有10多种活性酶、微量元素、核酸等物质构成，有很高的药理学价值，其有效成分在高浓度时能杀死真菌，具有抗真菌、抗菌作用[8]，在我国大面积种植.大蒜的鳞茎具有抗肿瘤、抗病原微生物、降血脂等药理学作用，其化学成分主要为含硫有机化合物和皂苷类成分，含硫化合物可分为水溶性和脂溶性，前者有较强的降脂作用,后者有较强的抗肿瘤活性,水溶性成分毒性极低,值得进一步开发研究大蒜提取液中的活性成分对许多植物病原真菌和食物杂菌有较强的化感抑制作用.大蒜是公认良好的前茬作物，对大蒜化感作用的研究许多学者主要集中在根系分泌物、提取物、大蒜鳞茎的抑菌作用[9-11].目前，在对化感作用根系分泌途径的方法上研究已有所突破，排除土壤与微生物的作用成为可能，化感物质在植物体内的可能代谢机理和正真来源已明确.
1 材料与方法
1.1 材料
研究试验的大蒜鳞茎自购于昆明市盘龙区蒜村菜市场，花叶芥菜种子来自小板桥种子市场.
1.2 方法
1.2.1 大蒜鳞茎浸提液的制备
称取100 g大蒜，放入研钵研磨成泥状，移至事先消毒洗净好的锥形瓶中，加入适量的蒸馏水，在室温下密封浸泡48 h，然后将大蒜研磨液用滤纸过滤，定容到1 L，即得到供试母液，其浓度为0.1 g/mL，冷藏备用.
1.2.2 实验预处理
先将大蒜鳞茎浸提液处理设4个浓度，分别为0.02、0.04、0.06、0.08 g/mL，各取5 mL于试管中备用，在洗净、烘干的培养皿中铺上经过灭菌的滤纸，加入一点蒸馏水使其紧贴在培养皿底部，然后分别加入事先准备的5 mL不同浓度的大蒜鳞茎浸提液，将选择好的颗粒饱满的花叶芥菜种子，每20粒播一个培养皿，上盖.在室温下培养，每日观测种子发芽情况，并将结果记录下来，以胚根突破种皮2 mm时为发芽标准.
经观察发现，在最高浓度0.08 g/mL下的发芽情况较理想，中间浓度也发展良好，但是最低浓度下几乎不发芽，所以重新设定4个浓度分别为0.02、0.03、0.04、0.05 g/mL，继续观察，每个浓度的种子萌芽状况良好，选定其作为实验浓度.
1.2.3 种子发芽测定
在洗净、烘干的培养皿中铺上经过灭菌的滤纸加入5 mL不同浓度的大蒜鳞茎浸提液(大蒜鳞茎浸提液处理设4个浓度，分别为0.02、0.03、0.04、0.05 g/mL，每个浓度3次重复，以清水为对照(CK).将选择好的花叶芥菜种子，每个培养皿播30粒，上盖，均匀摆放.在室温中进行培养，每日观测种子发芽情况，定时记录，将发芽的种子拣出，直到清水里的种子不再发芽或发芽很少时为止.
1.2.4 出苗观测
选取三个备好的培养皿，在培养皿中铺上经过灭菌的滤纸，加入适量的蒸馏水使得滤纸浸湿，在各个培养皿分别放入200(或以上)颗籽粒饱满的花叶芥菜的种子，等发芽后继续实验.
取15个洗净、烘干的培养皿，铺上滤纸，设置5个浓度梯度，分别为0.02、0.03、0.04、0.05、0.06 g/mL，每个浓度3次重复，以清水为对照，依次加入不同浓度梯度的大蒜鳞茎浸提液，每个培养皿播相同发芽状态的种子10颗，在温室下培养几天，待根系≤5 cm时，测以下数据：根长、苗长(不含根)、根重、苗重(不含根).
1.2.5 出苗参照分析
测定项目参照《国际种子检验规程》[12]计算种子萌发的以下指标：
发芽率(%)=供试种子的发芽数/供试种子总数×100%；
发芽势=自发芽至发芽最高峰时的发芽种子数/供试种子数×100%；
发芽指数=∑(Gt/Dt).
式中，Gt为在不同时间的发芽数，Dt为不同的发芽试验天数.
化感作用效应参照 Williamson G B的化感作用效应指数(RI)进行计算.当T≥C时，RI=1-C/T；当T
1.2.6 测定与分析
将花叶芥菜单株的根茎切下，使用尺子测量根长(cm)、茎长(cm)，用电子天平称根重(g)和茎重(g), 将结果记录下来，并进行数据分析.
2 分析及结果
2.1 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜种子萌发的影响
由表1、表2可以看出，大蒜鳞茎浸提液浓度不同，表现出化感作用效应也不同，低浓度促进，高浓度抑制的双重效应.0.02 g/mL浓度的大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜种子发芽有促进作用.从0.03、0.04 g/mL浓度的抑制作用呈现递增的情况，到了0.05 g/mL抑制作用便逐渐下降表明在不同的浓度下其抑制作用也存在着差距，并不是呈现规律的抑制或者是促进作用.
表1 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对芥菜种子的发芽率、发芽势及发芽指数的影响
表1、表2中的花叶芥菜在大蒜鳞茎浸提液4个浓度作用下，发芽势分别为54.4%、40%、57.8%、47.8%，对照为55.6%；化感效应指数为0.03时浓度为0.04 g/mL，表现为促进作用；化感效应指数为-0.02时浓度为0.02 g/mL时，表示花叶芥菜的种子发芽势有抑制作用，但是不是特别明显；而浓度为0.03、0.05 g/mL时，化感效应分别为-0.28，-0.14，表现为抑制的作用.
表2 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜种子发芽的化感效应指数
2.2 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜的发芽指数的影响
由表1、表2可以看出，花叶芥菜在大蒜鳞茎浸提液4个浓度作用下，化感效应指数分别为0.03，-0.11，-0.36，-0.41，只有当浓度为0.02 g/mL的时候有促进作用，其他均为均表现为抑制作用随浓度增高而增强.
2.3 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜的根长的影响
由表3、表4可以看出，花叶芥菜幼苗根长对大蒜鳞茎浸提液浓度不同的反应表现为从低浓度到高浓度先促进后抑制的现象.0.02、0.03 g/mL浓度时，幼苗根长化感效应分别为0.47，0.26，根长与对照有着明显区别，对花叶芥菜的根长有着促进作用；浓度为0.04、0.05、0.06 g/mL时，幼苗的根长都有下降，其化感效应分别为-0.57、-0.89、-0.55，对花叶芥菜根长抑制作用明显.
由表3、表4可以看出在不同浓度下，花叶芥菜幼苗其根茎的化感作用也大不相同.在浓度为0.02 g/mL时对茎长有促进作用，其余则为抑制；而对于根茎重来说，其化感作用全部为抑制.
表3 不同浓度鳞茎浸提液对花叶芥菜的根长，苗长，根重和苗重影响
表4 不同浓度处理对花叶芥菜根茎的长度和重量的化感作用效应
2.4 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜茎长的影响
由表3、表4看出，大蒜鳞茎浸提液浓度不同对花叶芥菜的茎长影响不同，只有浓度为0.02 g/mL时化感效应指数为0.13，表现促进作用；其他随浓度的增高，抑制作用在先增后减.
2.5 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜的根重和茎重的影响
2.5.1 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜根重的影响
根重测定结果显示，大蒜鳞茎浸提液浓度的高低对花叶芥菜的根生长影响特别大，对照平均根重为0.0319 g，但是随着浓度的增加其平均根重明显下降，根重几乎是以几十倍的比例在减少，从中可以得出浓度对花叶芥菜的根重呈现明显的抑制作用.
由表3、表4可以看出，与对照相比较，随着浓度的增加，根长的生长受到了明显的抑制，浓度为0.04、0.05、0.06 g/mL时，化感效应指数分别为-0.96、-0.96、-0.97，在该浓度根重处于停滞的状态.
2.5.2 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜茎重的影响
表3、表4对花叶芥菜茎重统计分析显示，从浓度0.02～0.06 g/mL，花叶芥菜的茎重在0.014 5 g至0.017 8 g之间，小于对照茎重0.024 1 g，化感效应指数在-0.31至-0.45之间，表明大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜茎重表现为明显的抑制作用.
3 讨 论
3.1 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜种子发芽势和发芽率的影响
不管是在日常生活或者说是在理论中，发芽势和发芽率是衡量种子发芽的指标，种子的发芽速度和发芽整齐度，是种子发育的重要评价指标[13].通过试验证明大蒜鳞茎对花叶芥菜存在着一定的化感作用，不同的浓度对发芽势和发芽率有着不同的影响，当大蒜鳞茎浓度为0.02 g/mL时对花叶芥菜的发芽率有着促进作用，但是当浓度增加后，就产生了抑制作用，可以根据实际情况将其用于生产，可以使得生产做到可以控制的程度.
3.2 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜种子幼苗根长和茎长的影响
从之前的实践就可以知道，植物生长与发育有促进或抑制作用可能是植物天然生长物质[14].也可以从此次实验的各项数据看出，花叶芥菜种子幼苗、根茎的生长对大蒜鳞茎浸提液浓度不同的敏感程度不一样，虽然有一定的促进或者抑制作用，但是大蒜鳞茎浸提液浓度对花叶芥菜根的影响远远大于对茎的影响.
3.3 不同浓度大蒜鳞茎浸提液对花叶芥菜种子幼苗根重和茎重的影响
植物的根茎重在实际生活中，对人们的生活有着举足轻重的作用，有的人喜欢吃植物的根茎，有的人则喜欢食用叶片部分，而该次实验恰好解决了这一个问题，可以从实验数据中看出，在大蒜鳞茎的化感作用下，花叶芥菜的根重几乎处于生长停滞的状态，此时营养就会更多的分给叶片，使得叶片更加旺盛；使用大蒜鳞茎浸提液也会对花叶芥菜的茎重产生抑制作用，将化感作用与生活实际结合起来，就会产生更大的效益.
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Biography：WANG Jiao, female, born in 1994, post graduate, research direction: vegetable genetics and breeding.
SHAO Gui-fang, female, born in 1991, post graduate,vegetable genetics and breeding.
Preliminary Study on Allelopathy of the Extracts from Allium Sativum L. Bulbs on Brassica Juncea
WANG Jiao**, SHAO Gui-fang**, ZHAO Kai, MO Yun-rong, DENG Ming-hua*
(College of Landscape and Horticulture，Yunnan Agricultural University，Kunming 50201,China)
The reach of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs is very extensive. This experiment used different concentration of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs to study its influence on the germination root length, stems long and seedling weight ofBrassicajuncea. Results are as follows: the seeds ofBrassicajunceavaried in forms under the treatment of different concentration of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs; with the change of concentration of the extracts, their germination rate and germination index also got changed; the best concentration of seed germination was at 0.02 g/mL when the germination percentage ofBrassicajunceawas 97.8%; but the best concentration of germination potential ofBrassicajunceawas at 0.04 g/mL when it was 54.8%; at 0.02 g/ml, the average root length, stem length, and stem weight respectively were 1.82 cm, 2.28 cm, 0.05 g; and at 0.03 g/ml, the average root weight was 0.06 g; the promotion and inhibition effect of different concentration of the extracts fromAlliumSativumL. bulbs on the different parts ofBrassicajunceavaried.4tabs.,14refs.
extracts fromAlliumSativumL. bulbs;Brassicajuncea, germination rate; germination index.
2016-09-23
国家公益性行业科技体系(编号：200903025)；国家大宗蔬菜产业技术体系(编号：nyeytx-35-gwzj)，云南省蔬菜生产科研协作组.
王 姣(1994-)，女，贵州长顺人，硕士研究生，研究方向：蔬菜遗传育种. 邵贵芳(1991-),女，河南鹤壁人，硕士研究生，研究方向：蔬菜遗传育种. **共同第一作者;*通讯作者,E-mail: dengminghua2013@163.com
10.3969/j.issn.2095-7300.2017.02-015
S633.4
A
