青葙叶水浸提液对豆科植物种子发芽化感作用研究

姜红宇 杨 瑾 汪亚楠 田祎穎 黄俊霖 黄光文

（1.湖南科技学院 化学与生物工程学院，湖南 永州425199；2.湖南科技学院 湘南优势植物资源综合利用湖南省重点实验室，湖南永州425199）

青葙（Celosia argentea L.）是苋科青葙属的一年生草本植物。几乎遍布全国，野生或栽培，为旱田杂草。青葙为锰，镉，钾超富集植物，可以用来进行重金属污染土地修复[1]。种子药用，清肝明目，降压；全草有清热利湿之效；嫩茎叶作蔬菜食用，也可作饲料；青葙提取物具有抗菌消炎、止血凉血，清热消毒功效[2]；可降血压，降血糖[3-4]；去瘙痒、白带等症，治疗眼膜炎、角膜炎，预防癌症[5]和心血管病等功效。国内外对青葙根提取物的化感作用有研究[6-8]，而青葙的茎、叶的化感作用研究报道较少。本研究以豆科植物为研究对象，探究青葙叶水浸提液对它们的种子萌发生长影响。

1 材料与方法

1.1 青葙叶水浸提液的制备

2018 年8 月20 日，在永州市零陵区西山采集生长旺势的青葙植株。取其叶，洗净、晾干，剪成1cm 左右的小段，捣碎，加煮沸过的冷却纯净水，超声波浸提，静置24 小时，过滤，滤液备用。

1.2 植物种子

绿豆、黄豆、豇豆、豌豆、蚕豆种子市售。

1.3 青葙叶水浸提液化感活性的测定

植物种子萌发的生物测定选择颗粒饱满、大小均匀的豌豆、蚕豆、绿豆、黄豆、豇豆种子，用 1 mg/mL 高锰酸钾溶液消毒五分钟后，用蒸馏水反复冲洗。在直径为9 cm 培养皿中放置双层滤纸，然后每个培养皿中放置10 粒已经消毒好的实验种子，再在每皿中加入之前已经配置好的浸提液5mL，盖上盖子，用封口膜封住边缘（贴好标签注明时间，种类）。每组3 个培养皿，以蒸馏水为对照。置于25℃ 恒温箱中，每天补充浸提液或者蒸馏水5 mL，并观察种子的发芽情况，胚根突破种皮且长度大于1 mm 时为种子萌芽，每天定时记录种子萌芽粒数，重复试验3 次，3 天后无种子萌发则视为萌发结束。7 天后统计青葙叶水浸提液对不同豆科植物种子发芽的抑制率和发芽率[9-10]。

抑制率(Y)：Y=1-T/C，C 为蒸馏水对照值，T为浸提液处理值。当Y < 0 时，表示促进作用；当Y>0 时，表示抑制作用。Y 值越大，青葙叶浸提液的化感作用越强。

2 结果与分析

2.1 青葙叶水浸提液对绿豆发芽的化感作用

青葙叶水浸提液分别配置成 0.01g/mL,0.025 g/mL，0.05 g/mL，0.075 g/mL 不同浓度。不同浓度的浸提液对绿豆种子萌发的影响见图1。

图1 青葙叶水浸提液对绿豆种子萌发的影响

从图1 可以看出，不同浓度的水浸提液对绿豆种子的萌发存在较小差异。与空白对照相比，在0.01 g/mL 水浸提液浓度下，对绿豆种子萌发的抑制率为4.72%，不产生显著影响；在0.025～0.05 g/mL 水浸提液浓度下，对绿豆种子萌发的抑制率为8.1%，有轻微抑制作用；在0.075 g/mL 水浸提液浓度时，对绿豆种子萌发抑制率为15.82%，产生一定的抑制作用。

2.2 青葙叶水浸提液对黄豆的化感作用

青葙叶水浸提液分别配置成 0.01g/ml,0.025 g/ml，0.05 g/ml,0.075 g/ml 不同浓度。不同浓度的水浸提液对黄豆种子萌发的影响见图2。

图2 青葙叶水浸提液对黄豆种子萌发的影响

从图2 可以看出，不同浓度的水浸提液对黄豆种子的萌发存在差异。与空白对照相比，在0.01～0.025 g/mL 水浸提液浓度下，对黄豆种子萌发的抑制率为5.48%，没有显著影响；当浓度达到0.05 g/mL水浸提液时，对黄豆种子萌发的抑制率为14.67%，已经产生显著抑制作用；在0.075 g/mL 水浸提液时，对黄豆种子萌发的抑制率为30.01%，影响作用较强。

2.3 青葙叶水浸提液对豇豆的化感作用

青葙叶水浸提液分别配置成 0.01g/mL,0.025 g/mL，0.05 g/mL，0.075 g/mL 不同浓度。不同浓度的水浸提液对豇豆种子萌发的影响见图3。

图3 青葙叶水浸提液对豇豆种子萌发的影响

从图3 可以看出，不同浓度的水浸提液对豇豆种子的萌发存在差异。与空白对照相比，在0.01g/mL 水浸提液浓度下，对豇豆种子的抑制率为7.96%，对豇豆种子的萌发产生较小影响；在0.025g/mL 水浸提液浓度下，对豇豆种子的抑制率为21.51%，已经对种子萌发产生较大影响；水浸提液浓度为0.05g/mL 时，对豇豆种子萌发有显著抑制作用；在0.075g/mL 水浸提液时，对豇豆种子萌发的抑制率为38.56%，抑制作用显著。

2.4 青葙叶水浸提液对豌豆的化感作用

青葙叶水浸提液分别配置成 0.01g/mL,0.025 g/mL，0.05 g/mL,0.075 g/mL 不同浓度。不同浓度的水浸提液对豌豆种子萌发的影响见图4。

图4 青葙叶水浸提液对豌豆种子萌发的影响

从图4 可以看出，不同浓度的水浸提液对豌豆种子的萌发存在差异。与空白对照相比，在0.01～0.025 g/mL 水浸提液浓度下，对豌豆种子的萌发抑制率为18.23%，具有一定影响；在0.05 g/mL 水浸提液浓度时，对豌豆种子萌发抑制率为36.02%，产生显著抑制作用；在0.075 g/mL 水浸提液浓度时，对豌豆种子萌发的，影响作用非常显著。

2.5 青葙叶水浸提液对蚕豆的化感作用

青葙叶水浸提液分别配置成 0.01 g/mL,0.025 g/mL，0.05 g/mL，0.075 g/mL 不同浓度。不同浓度的水浸提液对蚕豆种子萌发的影响见图5。

图5 青葙叶水浸提液对蚕豆种子萌发的影响

从图5 可以看出，不同浓度的水浸提液溶液对蚕豆种子的萌发存在差异。与空白对照相比，在0.01～0.025 g/mL 水浸提液浓度下，对蚕豆种子的萌发产生影响；在 0.05 g/mL 水浸提液浓度时，对蚕豆种子萌发的抑制率为37.76%，产生显著抑制作用；在0.075 g/mL 水浸提液浓度时，对蚕豆种子萌发的抑制率高达47.49%，影响作用最显著。

2.6 青葙叶水提物对5 种豆科植物萌发的影响

不同浓度青葙叶水浸提液对5 种豆科种子萌发的影响见图6。

图6 不同浓度青葙叶水浸提液对5 种豆科种子萌发影响

结果表明，不同浓度的水浸提液对5 种豆科种子的萌发影响存在差异。当浓度为 0.01 g/mL 对豆科种子萌发均未产生显著抑制作用；在0.025～0.05 g/mL 浓度范围内，均对种子产生显著抑制作用；当浓度达到0.075 g/mL 时，对蚕豆的抑制作用最强；各种浓度对绿豆的种子抑制作用均较小，原因是绿豆发芽速度快，三天已全部发芽。

从各种子发芽速度来看，绿豆发芽速度快，青葙叶水浸提液对其抑制作用弱；蚕豆发芽速度慢，青葙叶水浸提液对其抑制作用强。豆科种子的体积大小对种子萌发也有影响，蚕豆种子越大，青葙叶水浸提取液对其的抑制作用越显著。

3 讨 论

植物的成长伴随着各种各样的竞争，除了与周围的其他植物争夺水、肥料、阳光等成长资源，还面临彼此的化感作用竞争。植物化感作用，就是植物的根、茎、叶等部位可以分泌各种化学物质，对另外植物有抑制或促进生长等作用，来使自己获得优先生长。这些有化感活性的化学物质逐渐成为世界各国科学家和生态学家关注的重点，尤其是具有活性的化感物质，以化感物质或以化感物质为先导化合物开发为天然产物源生物农药已经有许多成功的例子[11]。

野生植物之间的竞争比栽培植物之间的竞争更为激烈。青葙在黄豆、绿豆等农作物种植地比较常见，研究青葙植物对豆科植物的化感作用有积极意义。研究表明，青葙叶水浸提取液浓度越高，对豆科植物的发芽抑制作用越显著；与种子发芽速度成反比，发芽速度越慢，抑制作用越强；与种子的体积大小成正比，体积越大，抑制作用越强。本研究结果具有一定的实际应用和理论研究价值。