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        臭椿提取物對(duì)雜草藜種子萌發(fā)和生理活性的影響

        2014-07-16 12:15:21劉忠德等
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年3期
        關(guān)鍵詞:丙二醛葉綠素

        劉忠德等

        摘要:采用索氏提取法對(duì)臭椿樹皮進(jìn)行分離、提取及濃縮,獲得臭椿提取物,采用不同濃度的提取液處理雜草藜的種子,測定其萌發(fā)率、幼根長度、幼芽長度、鮮重,以及藜葉綠素含量、丙二醛(MDA)含量、過氧化物酶(POD)活性。結(jié)果表明,臭椿提取物能夠抑制雜草藜種子萌發(fā)率,影響幼苗生長,降低幼苗鮮重葉綠素含量,增加MDA含量和POD活性。

        關(guān)鍵詞:臭椿提取物;萌發(fā)率;葉綠素;丙二醛(MDA);過氧化物酶(POD)

        中圖分類號(hào): S451.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-1302(2014)03-0088-03

        臭椿(Ailanthus altissima)在我國分布廣泛,生長速度快,在臭椿樹周圍,很少生長其他雜草,臭椿是否產(chǎn)生某些化學(xué)物質(zhì)對(duì)雜草生長造成影響值得探討。Heisey進(jìn)行了臭椿提取物對(duì)美國當(dāng)?shù)厮鄣幕凶饔玫妊芯縖1-2]。我國在臭椿提取物對(duì)昆蟲的作用方面,也有少量報(bào)道,主要是臭椿提取物對(duì)光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的驅(qū)避作用[3-4];對(duì)植物的作用方面,主要是臭椿提取物對(duì)播娘蒿的抑制作用[5],對(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[6],對(duì)油菜種子萌發(fā)和核酸含量的影響[7],但在臭椿提取物除草機(jī)理方面研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)通過研究臭椿提取物對(duì)雜草藜生長、葉綠素含量、丙二醛含量(MDA)、過氧化物酶(POD)活性的影響,以期明確臭椿提取物抑制雜草生長的作用機(jī)理。

        1 材料與方法

        1.1 臭椿提取物的制備

        將臭椿樹皮烘干后進(jìn)行粉碎,過20網(wǎng)篩后準(zhǔn)確稱取干粉10 g,濾紙包好裝入索氏提取器,無水乙醇回流提取6 h,然后將提取液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器內(nèi)減壓濃縮至稠膏狀,最后將膏狀物用乙醇定容至50 mL,裝入磨口棕色廣口瓶內(nèi)密封,置于4 ℃冰箱中備用。

        1.2 臭椿提取物對(duì)雜草藜種子生長的影響

        試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,分別為臭椿提取物原液,稀釋2、5、10、15倍,清水對(duì)照(CK),每處理重復(fù)3次。分別用不同濃度梯度提取液處理培養(yǎng)皿里的圓形濾紙片,待濾紙干后繼續(xù)滴加各濃度溶液,每個(gè)培養(yǎng)皿中總共滴加10 mL不同濃度梯度的提取液,待濾紙上的無水乙醇揮發(fā)完全后,在培養(yǎng)皿中分別放入30粒大小一致、顆粒飽滿、各部分生理結(jié)構(gòu)完整健康的藜種子,將培養(yǎng)皿貼好標(biāo)簽后放入25 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。每天記錄培養(yǎng)皿中種子發(fā)芽數(shù)量、計(jì)算發(fā)芽率,測定各個(gè)培養(yǎng)皿中種子根長、芽長,7 d后稱量各培養(yǎng)皿中種子鮮重,計(jì)算抑制率。

        1.3 臭椿提取物對(duì)雜草藜生理活性的影響

        1.3.1 葉綠素a、b含量測定[8] (1)色素的提?。悍謩e取不同濃度處理的藜葉片,剪成碎塊,稱取0.1 g放入研缽中加純丙酮2 mL,少許碳酸鈣和石英砂,研磨成勻漿,將勻漿轉(zhuǎn)入離心管,并用2 mL 80%丙酮洗滌研缽,一并轉(zhuǎn)入離心管,離心后沉淀。(2)光密度測定:取上述色素提取液1 mL,加80%丙酮4 mL,稀釋后轉(zhuǎn)入比色杯中,以80%丙酮為對(duì)照,分別測定D663 nm、D645 nm。(3)計(jì)算:計(jì)算色素提取液中葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b的濃度。根據(jù)稀釋倍數(shù)分別計(jì)算葉片中色素的含量(mg/L):

        葉綠素a含量=12.7D663 nm-2.69D645 nm;

        葉綠素b含量=22.9D645 nm-4.68D663 nm;

        葉綠素a+b含量=8.02D663 nm+20.21D645 nm。

        1.3.2 MDA含量的測定[8] (1)MDA的提?。悍謩e取各濃度梯度提取物處理的藜葉片0.1 g,剪碎,加入10%三氯乙酸(TCA)2 mL和少量石英砂,研磨;進(jìn)一步加入 2 mL TCA充分研磨,勻漿液以4 000 g離心10 min,上清液即為樣品提取液。(2)顯色反應(yīng)及測定:吸取2 mL提取液,加入 2 mL 0.6%TBA液,混勻,在試管上加蓋塞,置于沸水浴中沸煮15 min,迅速冷卻,離心。取上清液測定532 nm和450 mn下的吸光度。對(duì)照管以2 mL水代替提取液。(3)計(jì)算:MDA-TBA反應(yīng)產(chǎn)物的最大吸收峰在532 nm,TBA-可溶性糖(以蔗糖為例)的反應(yīng)產(chǎn)物的最大吸收峰在450 nm,吸收曲線彼此又有重疊。根據(jù)Lambert-Beer定律,按以下公式即可計(jì)算樣品提取液中MDA的含量(C)。

        C(mmol/L)=6.45D532 nm-0.56D450 nm

        1.3.3 POD活性的測定[8] (1)粗酶液的提?。悍Q取各濃度梯度提取物處理的藜葉片各0.1 g,加4 mL 20 mmol/L KH2PO4于研缽中研磨成勻漿,4 000 r/min 離心15 min,收集上清液保存在冷處。(2)酶活性的測定:取光徑1 cm比色杯2只,1只中加入反應(yīng)混合液 3 mL,KH2PO4 1 mL,作為校零對(duì)照,另1只中加入反應(yīng)混合液 3 mL,上述酶液1 mL,立即開啟秒表計(jì)時(shí),于分光光度計(jì) 470 nm 波長下測定吸光度,1 min讀數(shù)1次。以1 min D變化值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為反應(yīng)時(shí)間內(nèi)D變化值。VT為提取酶液總體積(mL);m為植物鮮重(g);VS為測定時(shí)取用酶液體積(mL);t為反應(yīng)時(shí)間(min)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 臭椿提取物對(duì)藜種子生長的影響

        2.1.1 臭椿提取物對(duì)藜種子萌發(fā)率的影響 由表1可以看出,藜種子在培養(yǎng)1 d時(shí)不萌發(fā),2 d時(shí)稀釋5、10、15倍3個(gè)處理種子開始萌發(fā),萌發(fā)率分別為1.1%、8.9%、22.2%,對(duì)照為33.3%;3 d時(shí)稀釋2倍處理種子開始萌發(fā),4個(gè)稀釋液處理藜種子萌發(fā)率分布為2.2%、144%、41.1%、42.2%,對(duì)照為46.7%;4 d時(shí)4個(gè)稀釋液處理藜種子萌發(fā)率分別為33%、15.6%、52.2%、533%,對(duì)照為70.0%。7 d時(shí)原液處理始終沒有萌發(fā),稀釋2、5倍處理萌發(fā)率均較低,分別為55%、17.8%;稀釋10、 15倍處理的萌發(fā)率相對(duì)較高,分別為63.3%、62.2%;對(duì)照最終萌發(fā)率達(dá)到70%。結(jié)果表明,臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)有明顯的抑制作用,隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制作用降低。endprint

        3 小結(jié)

        臭椿提取物能夠抑制藜種子的萌發(fā)率、根長、芽長、鮮重;顯著降低葉綠素的含量,提高丙二醛含量,增加過氧化物酶的活性。

        臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)和生長有明顯的抑制作用,隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強(qiáng)度降低,表現(xiàn)出一定的除草活性,這種抑制作用并不能殺死藜的完全種子,但能延緩種子的萌發(fā)時(shí)間,導(dǎo)致藜生長不良。

        本研究測定了臭椿提取物對(duì)雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性的影響,對(duì)常見植物保護(hù)酶如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等活性的影響,還有待于進(jìn)一步研究。

        參考文獻(xiàn):

        [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. 臭椿提取物對(duì)光肩星天牛的驅(qū)避作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2004(1):47-49.

        [4]曹 兵,宋麗華,徐錫增.臭椿內(nèi)含物對(duì)光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的抑制作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(9):15-18.

        [5]劉忠德,劉淑娟.臭椿提取物對(duì)油菜生長抑制作用和核酸含量的研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(4):95-96.

        [6]劉忠德,孫 冬,楊勤民. 臭椿提取物對(duì)播娘蒿生長抑制作用的研究[J]. 中國植保導(dǎo)刊,2009(5):43-44.

        [7]曹 兵,宋麗華,張婷婷. 臭椿根區(qū)土壤水浸提液對(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,33(3):51-58。

        [8]張志良,瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2003:151-152.endprint

        3 小結(jié)

        臭椿提取物能夠抑制藜種子的萌發(fā)率、根長、芽長、鮮重;顯著降低葉綠素的含量,提高丙二醛含量,增加過氧化物酶的活性。

        臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)和生長有明顯的抑制作用,隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強(qiáng)度降低,表現(xiàn)出一定的除草活性,這種抑制作用并不能殺死藜的完全種子,但能延緩種子的萌發(fā)時(shí)間,導(dǎo)致藜生長不良。

        本研究測定了臭椿提取物對(duì)雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性的影響,對(duì)常見植物保護(hù)酶如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等活性的影響,還有待于進(jìn)一步研究。

        參考文獻(xiàn):

        [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. 臭椿提取物對(duì)光肩星天牛的驅(qū)避作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2004(1):47-49.

        [4]曹 兵,宋麗華,徐錫增.臭椿內(nèi)含物對(duì)光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的抑制作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(9):15-18.

        [5]劉忠德,劉淑娟.臭椿提取物對(duì)油菜生長抑制作用和核酸含量的研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(4):95-96.

        [6]劉忠德,孫 冬,楊勤民. 臭椿提取物對(duì)播娘蒿生長抑制作用的研究[J]. 中國植保導(dǎo)刊,2009(5):43-44.

        [7]曹 兵,宋麗華,張婷婷. 臭椿根區(qū)土壤水浸提液對(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,33(3):51-58。

        [8]張志良,瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2003:151-152.endprint

        3 小結(jié)

        臭椿提取物能夠抑制藜種子的萌發(fā)率、根長、芽長、鮮重;顯著降低葉綠素的含量,提高丙二醛含量,增加過氧化物酶的活性。

        臭椿提取物對(duì)藜種子的萌發(fā)和生長有明顯的抑制作用,隨著稀釋倍數(shù)的增加抑制強(qiáng)度降低,表現(xiàn)出一定的除草活性,這種抑制作用并不能殺死藜的完全種子,但能延緩種子的萌發(fā)時(shí)間,導(dǎo)致藜生長不良。

        本研究測定了臭椿提取物對(duì)雜草藜葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性的影響,對(duì)常見植物保護(hù)酶如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等活性的影響,還有待于進(jìn)一步研究。

        參考文獻(xiàn):

        [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. 臭椿提取物對(duì)光肩星天牛的驅(qū)避作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2004(1):47-49.

        [4]曹 兵,宋麗華,徐錫增.臭椿內(nèi)含物對(duì)光肩星天牛取食、產(chǎn)卵的抑制作用[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(9):15-18.

        [5]劉忠德,劉淑娟.臭椿提取物對(duì)油菜生長抑制作用和核酸含量的研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(4):95-96.

        [6]劉忠德,孫 冬,楊勤民. 臭椿提取物對(duì)播娘蒿生長抑制作用的研究[J]. 中國植保導(dǎo)刊,2009(5):43-44.

        [7]曹 兵,宋麗華,張婷婷. 臭椿根區(qū)土壤水浸提液對(duì)刺槐種子發(fā)芽的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,33(3):51-58。

        [8]張志良,瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2003:151-152.endprint

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