【臭椿提取物对杂草藜种子萌发和生理活性发展策略】 臭椿
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【臭椿提取物对杂草藜种子萌发和生理活性发展策略】 臭椿

2019-10-13 07:48:09 投稿作者: 点击:

臭椿提取物对杂草藜种子萌发和生理活性发展策略

臭椿提取物对杂草藜种子萌发和生理活性发展策略 臭椿(Ailanthus altissima)在我国分布广泛,生 长速度快,在臭椿树周围,很少生长其他杂草,臭椿是否产 生某些化学物质对杂草生长造成影响值得探讨。Heisey进行 了臭椿提取物对美国当地水芹的化感作用等研究[1-2]。我 国在臭椿提取物对昆虫的作用方面,也有少量报道,主要是 臭椿提取物对光肩星天牛取食、产卵的驱避作用[3-4];
对 植物的作用方面,主要是臭椿提取物对播娘蒿的抑制作用 [5],对刺槐种子发芽的影响[6],对油菜种子萌发和核酸含 量的影响[7],但在臭椿提取物除草机理方面研究尚未见报 道。本试验通过研究臭椿提取物对杂草藜生长、叶绿素含量、 丙二醛含量(MDA)、过氧化物酶(POD)活性的影响,以期 明确臭椿提取物抑制杂草生长的作用机理。

1 材料与方法 1.1 臭椿提取物的制备 将臭椿树皮烘干后进行粉碎,过20网筛后准确称取干粉 10 g,滤纸包好装入索氏提取器,无水乙醇回流提取6 h, 然后将提取液在旋转蒸发器内减压浓缩至稠膏状,最后将膏 状物用乙醇定容至50 mL,装入磨口棕色广口瓶内密封,置 于4 ℃冰箱中备用。

1.2 臭椿提取物对杂草藜种子生长的影响 试验设6个处理,分别为臭椿提取物原液,稀释2、5、 10、15倍,清水对照(CK),每处理重复3次。分别用不同浓度梯度提取液处理培养皿里的圆形滤纸片,待滤纸干后继 续滴加各浓度溶液,每个培养皿中总共滴加10 mL不同浓度 梯度的提取液,待滤纸上的无水乙醇挥发完全后,在培养皿 中分别放入30粒大小一致、颗粒饱满、各部分生理结构完整 健康的藜种子,将培养皿贴好标签后放入25 ℃恒温光照培 养箱中培养7 d。每天记录培养皿中种子发芽数量、计算发 芽率,测定各个培养皿中种子根长、芽长,7 d后称量各培 养皿中种子鲜重,计算抑制率。

1.3 臭椿提取物对杂草藜生理活性的影响 1.3.1 叶绿素a、b含量测定[8] (1)色素的提取:分 别取不同浓度处理的藜叶片,剪成碎块,称取0.1 g放入研 钵中加纯丙酮2 mL,少许碳酸钙和石英砂,研磨成匀浆,将 匀浆转入离心管,并用2 mL 80%丙酮洗涤研钵,一并转入离 心管,离心后沉淀。(2)光密度测定:取上述色素提取液1 mL,加80%丙酮4 mL,稀释后转入比色杯中,以80%丙酮为对 照,分别测定D663 nm、D645 nm。(3)计算:计算色素提 取液中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的浓度。根据稀释倍 数分别计算叶片中色素的含量(mg/L):
叶绿素a含量=12.7D663 nm-2.69D645 nm;

叶绿素b含量=22.9D645 nm-4.68D663 nm;

叶绿素a+b含量=8.02D663 nm+20.21D645 nm。

1.3.2 MDA含量的测定[8] (1)MDA的提取:分别取各 浓度梯度提取物处理的藜叶片0.1 g,剪碎,加入10%三氯乙酸(TCA)2 mL和少量石英砂,研磨;
进一步加入 2 mL TCA 充分研磨,匀浆液以4 000 g离心10 min,上清液即为样品 提取液。(2)显色反应及测定:吸取2 mL提取液,加入 2 mL 0.6%TBA液,混匀,在试管上加盖塞,置于沸水浴中沸煮15 min, 迅速冷却,离心。取上清液测定532 nm和450 mn下的吸光度。

对照管以2 mL水代替提取液。(3)计算:MDA-TBA反应产物 的最大吸收峰在532 nm,TBA-可溶性糖(以蔗糖为例)的反 应产物的最大吸收峰在450 nm,吸收曲线彼此又有重叠。根 据Lambert-Beer定律,按以下公式即可计算样品提取液中 MDA的含量(C)。

C(mmol/L)=6.45D532 nm-0.56D450 nm 1.3.3 POD活性的测定[8] (1)粗酶液的提取:称取各 浓度梯度提取物处理的藜叶片各0.1 g,加4 mL 20 mmol/L KH2PO4于研钵中研磨成匀浆,4 000 r/min 离心15 min,收 集上清液保存在冷处。(2)酶活性的测定:取光径1 cm比 色杯2只,1只中加入反应混合液 3 mL,KH2PO4 1 mL,作为 校零对照,另1只中加入反应混合液 3 mL,上述酶液1 mL, 立即开启秒表计时,于分光光度计 470 nm 波长下测定吸光 度,1 min读数1次。以1 min D变化值D470 nm/min表示酶活 性的大小。

POD[U/(g·min)]= ΔD470 nm×VT/(m×VS×0.01× t) 式中:ΔD470 nm为反应时间内D变化值。VT为提取酶液总体积(mL);
m为植物鲜重(g);
VS为测定时取用酶液体 积(mL);
t为反应时间(min)。

2 结果与分析 2.1 臭椿提取物对藜种子生长的影响 2.1.1 臭椿提取物对藜种子萌发率的影响 由表1可以看 出,藜种子在培养1 d时不萌发,2 d时稀释5、10、15倍3个 处理种子开始萌发,萌发率分别为1.1%、8.9%、22.2%,对 照为33.3%;
3 d时稀释2倍处理种子开始萌发,4个稀释液处 理藜种子萌发率分布为2.2%、144%、41.1%、42.2%,对照为 46.7%;
4 d时4个稀释液处理藜种子萌发率分别为33%、15.6%、 52.2%、533%,对照为70.0%。7 d时原液处理始终没有萌发, 稀释2、5倍处理萌发率均较低,分别为55%、17.8%;
稀释10、 15倍处理的萌发率相对较高,分别为63.3%、62.2%;
对照最 终萌发率达到70%。结果表明,臭椿提取物对藜种子的萌发 有明显的抑制作用,随着稀释倍数的增加抑制作用降低。

3 小结 臭椿提取物能够抑制藜种子的萌发率、根长、芽长、鲜 重;
显著降低叶绿素的含量,提高丙二醛含量,增加过氧化 物酶的活性。

臭椿提取物对藜种子的萌发和生长有明显的抑制作用, 随着稀释倍数的增加抑制强度降低,表现出一定的除草活性, 这种抑制作用并不能杀死藜的完全种子,但能延缓种子的萌 发时间,导致藜生长不良。本研究测定了臭椿提取物对杂草藜叶绿素、丙二醛含量、 过氧化物酶活性的影响,对常见植物保护酶如超氧化物歧化 酶、过氧化氢酶等活性的影响,还有待于进一步研究。

参考文献:
[1]Heisey R M. Herbicidal effects under field conditions of Ailanthus altissima bark extract,which contains ailanthone[J]. Plant & Soil,2003,256(1):
85-99. [2]Heisey R M. Identifiantion of an allelopathic compound from Ailanthus altissima and characterization of its herbicidal activity[J]. Amerrican journal of Botany,1996,83(2):192-200. [3]曹 兵,李治中. 臭椿提取物对光肩星天牛的驱避作 用[J]. 南京林业大学学报 2004(1):47-49. [4]曹 兵,宋丽华,徐锡增.臭椿内含物对光肩星天牛 取食、产卵的抑制作用[J]. 南京林业大学学报,2004(9):
15-18. [5]刘忠德,刘淑娟.臭椿提取物对油菜生长抑制作用和 核酸含量的研究[J]. 江苏农业科学,2009(4):95-96. [6]刘忠德,孙 冬,杨勤民. 臭椿提取物对播娘蒿生长 抑制作用的研究[J]. 中国植保导刊,2009(5):43-44.

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