陳中義，陳燕麗，李華成

（長江大學(xué) 園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025）

噴施槲皮素對入侵植物空心蓮子草根系生長的影響

陳中義，陳燕麗，李華成

（長江大學(xué) 園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025）

在入侵植物空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb]宿根膨大前期、膨大期和膨大后期，分別噴施20 μmol/L和100 μmol/L槲皮素，研究槲皮素對空心蓮子草根系生長的影響。與對照（CK）相比，2種濃度的槲皮素處理均顯著降低了空心蓮子草根系活力（P＜0.05）、根干重（P＜0.05）、地上部分干重（P＜0.05）。在空心蓮子草根膨大前期噴 100 μmol/L槲皮素后 15 d，膨大期噴 20 μmol/L槲皮素后 15 d，膨大后期噴20 μmol/L、100 μmol/L槲皮素后10 d，噴100 μmol/L槲皮素后15 d幾種情況下，空心蓮子草根直徑顯著降低（P＜0.05）。這表明，噴施槲皮素可在一定程度上抑制空心蓮子草的根系生長，在空心蓮子草宿根膨大的不同時期，噴施一定濃度的槲皮素能顯著抑制其宿根的膨大生長。

槲皮素；空心蓮子草；根系生長

空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb]是強入侵性植物，既能在水體中漂浮生長，也能在土壤中扎根生長。根生型空心蓮子草在生長發(fā)育過程中，其不定根會逐漸膨大形成肉質(zhì)化的宿根。宿根是空心蓮子草重要越冬和繁殖器官，在宿根上能產(chǎn)生大量不定芽，具有超強的繁殖能力[1-2]。婁遠來等 [3] 研究表明，空心蓮子草的根之所以能膨大形成宿根，是由于根的次生結(jié)構(gòu)形成后，次生韌皮部外側(cè)的薄壁細胞能恢復(fù)細胞分裂能力，形成額外形成層，產(chǎn)生三生結(jié)構(gòu)。陳燕麗、陳中義 [4] 研究指出，隨著空心蓮子草根直徑的增粗，根的繁殖能力顯著增強，當(dāng)其根的直徑為0.384 cm時，根的繁殖能力穩(wěn)定達到100%?？梢姡刂聘涂招纳徸硬莸娜肭?，應(yīng)從根本上來控制其宿根膨大生長。

依靠引進專一性昆蟲天敵來控制水生環(huán)境中的空心蓮子草已經(jīng)取得較好的效果。對于陸生空心蓮子草而言，目前使用的物理方法也只能對入侵起到應(yīng)急處理的作用，對空心蓮子草地下宿根的繁殖力影響不大?；瘜W(xué)除草劑草甘瞵、使它隆和水花生凈的應(yīng)用對空心蓮子草地上部分的防效較好，但不能徹底根除其地下根莖系統(tǒng)，且易對環(huán)境造成污染[5-6]。因此，基于空心蓮子草宿根膨大的機理，選擇一些環(huán)境友好型化學(xué)物質(zhì)，探討這些物質(zhì)對宿根生長發(fā)育的影響，有利于形成高效的安全的入侵控制策略。

本研究選擇常見的一類類黃酮化合物槲皮素噴施到空心蓮子草植株上，研究槲皮素對空心蓮子草宿根生長的影響。

1 材料與方法

1.1 育苗與藥物處理

在 2010 年 8 月 13 日在荊州市西郊稻田溝渠采集空心蓮子草，剪取直徑 0.3～0.4 cm、長 4 cm地上莖片段（以節(jié)為中心，兩邊各 2 cm）若干，將地上莖片段扦插在帶土塑料杯內(nèi)，每杯種植一根，覆土厚約 2 cm。土壤為細砂土（蛭石∶細砂∶壤土=1∶1∶1），塑料杯內(nèi)徑為 8 cm，高度為 15 cm，其中帶土塑料杯底部預(yù)留有小孔，將其放置于長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院溫室大棚棚架上，注意澆水和日常管理，培育空心蓮子草幼苗。

選擇 3個不同時期噴灑槲皮素，即分別在地上莖片段種植后 25 d、50 d、90 d時進行，這 3個時期代表了空心蓮子草根變化的3個主要時期，即宿根膨大前期、膨大期以及膨大后期 [4] 。

槲皮素(又稱櫟精)，英文名 aladdin，BR，阿拉丁晶體 10 g，上海晶純試劑有限公司生產(chǎn)。設(shè)計實驗濃度 20 μmol/L，100 μmol/L；另設(shè)對照（CK），使用自來水噴灑。在空心蓮子草生長的 3個時期分別噴施，重復(fù) 10次?？傆嬏幚砼钄?shù) 3×3×10＝90（盆）。每次噴藥于當(dāng)天下午進行，每盆植株噴 20 mL，噴至所有葉片。處理后管理正常進行。

1.2 數(shù)據(jù)測定與分析

分別在藥后 10 d、15 d收獲部分植株，每次收獲 5盆。將每株空心蓮子草小心從塑料杯取出，洗凈砂土，用游標(biāo)卡尺（精度 0.01 mm）測量宿根的長度和基部直徑，剪取少量根尖留做根尖活力測定，然后將每株植株分為地上莖葉部分與地下部分（根），放入烘箱，于 80 ℃下烘至恒重(約 24 h)，用電子天平（精度 0.01 g）分別稱量地上干重、地下干重。

根系活力運用 TTC法測定。具體方法參照李合生 [7] 《植物生理實驗指導(dǎo)》進行。

試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計分析，使用 One -Way ANOVA檢驗各處理的差異，多重比較用 SSR法。

大家分析，A君的話之所以漏洞百出，前言不搭后語，是因為謊言太多，導(dǎo)致不成系統(tǒng)，無法自圓其說。也就是說，他給自己捏造的虛假信息太多，多得連自己都記不住。正是因為假話太多，記憶力嚴(yán)重超負荷，所以越發(fā)容易露出孔雀的屁股。事后，他發(fā)現(xiàn)自己某處說漏了嘴，為了挽回影響，又不得不搜腸刮肚編造另一通假話來掩飾。結(jié)果，他整天都生活在謊言中，成日為圓謊而忙碌而疲累而顧此失彼。這不禁使我想起很多年前某地查獲的一個假官員的故事。這個假官，也是因為檔案造假太多，導(dǎo)致自己都記不住自己是誰，后來終于因為一個細節(jié)的“疏忽”而東窗事發(fā)。

2 結(jié)果與分析

2.1 宿根膨大前期噴施槲皮素后 10 d對空心蓮子草的影響

由表 1可知，在空心蓮子草宿根膨大前期噴施槲皮素后 10 d，與 CK相比，空心蓮子草根干重、地上部分干重顯著下降（P＜0.05），根直徑?jīng)]有顯著差異。20 μmol/L 槲皮素處理，空心蓮子草根長度顯著降低（P＜0.05），100 μmol/L槲皮素處理下根長度沒有顯著性差異（P＞0.05）。

表 1 宿根膨大前期噴施槲皮素后 10 d對空心蓮子草的影響

2.2 宿根膨大前期噴施槲皮素后 15 d對空心蓮子草的影響

由表 2可知，在空心蓮子草宿根膨大前期噴施槲皮素后 15 d，與 CK相比，空心蓮子草根長度、根干重沒有顯著性差異（P＞0.05），然而地上部分干重顯著下降（P＜0.05）。20 μmol/L 槲皮素處理下，根直徑?jīng)]有顯著差異（P＞0.05），100 μmol/L槲皮素處理導(dǎo)致根直徑顯著下降（P＜0.05）。

表 2 宿根膨大前期噴施槲皮素后 15 d對空心蓮子草的影響

2.3 宿根膨大期噴施槲皮素后10 d對空心蓮子草的影響

由表 3可知，在空心蓮子草宿根膨大期噴施槲皮素后 10 d，與 CK相比，空心蓮子草根長度、根直徑?jīng)]有顯著性差異（P＞0.05），地上部分干重顯著降低（P＜0.05）。20 μmol/L 槲皮素處理下根干重顯著下降（P＜0.05），100 μmol/L槲皮素處理下根干重沒有顯著差異（P＞0.05）。

表 3 宿根膨大期噴施槲皮素后 10 d對空心蓮子草的影響

2.4 宿根膨大期噴施槲皮素后15 d對空心蓮子草的影響

表 4 宿根膨大期噴施槲皮素后 15 d對空心蓮子草的影響

2.5 宿根膨大后期噴施槲皮素后 10 d對空心蓮子草的影響

由表 5可知，在空心蓮子草宿根膨大后期噴施槲皮素后 10 d，與 CK相比，空心蓮子草根長度沒有顯著性差異（P＞0.05），根直徑、根干重、地上部分干重均顯著下降（P＜0.05）。

表 5 宿根膨大后期噴施槲皮素后 10 d對空心蓮子草的影響

2.6 宿根膨大后期噴施槲皮素后 15 d對空心蓮子草的影響

由表 6可知，在空心蓮子草宿根膨大后期噴施槲皮素后 15 d，與 CK相比，空心蓮子草根長度沒有顯著性差異（P＞0.05），根干重、地上部分干重均顯著下降（P＜0.05）。20 μmol/L 槲皮素處理下根直徑?jīng)]有顯著性差異（P＞0.05），100 μmol/L槲皮素處理下根直徑顯著下降（P＜0.05）。

表 6 宿根膨大后期噴施槲皮素后 15 d對空心蓮子草的影響

2.7 噴施槲皮素后空心蓮子草根系活力變化

由表 7可知，在空心蓮子草宿根膨大前期、膨大期、膨大后期分別噴施 2種濃度槲皮素后，均使得空心蓮子草根系活力顯著下降（P＜0.05）。宿根膨大前期處理 10 d 后，根系活力下降的幅度在1.37～1.43，15 d 后，根系活力降低幅度為 1.75～1.85；宿根膨大期處理 10 d 后，根系活力下降幅度在1.22～1.79，15 d后，下降幅度為0.94～1.08；膨大后期處理10 d后，根系活力下降幅度為1.10～1.53，15 d后，下降幅度 1.02～1.06。

表 7 空心蓮子草不同生長時期噴施槲皮素后根系活力變化

3 討 論

生長素可以誘導(dǎo)不定根原基的發(fā)生[8-9]，對根系形態(tài)建成，例如不定芽和側(cè)根形成[10]、肉質(zhì)根形成[11-12]等具有重要的促進作用。類黃酮化合物為植物的次生產(chǎn)物，對環(huán)境產(chǎn)生的影響很小，對生長素的極性運輸具有重要的影響，是一種內(nèi)源的生長素極性運輸抑制劑[13]，在植物中，類黃酮也可能作為蛋白激酶抑制劑參與激酶介導(dǎo)的信號傳導(dǎo) [14] 。

高低兩種濃度的槲皮素，在空心蓮子草宿根膨大的不同時期進行噴施后，從綜合效應(yīng)來看，槲皮素可在一定程度上抑制空心蓮子草的生長。和對照相比，兩種濃度的槲皮素顯著降低了根系活力，導(dǎo)致根干重（宿根膨大前期噴藥后 15 d例外，可能是實驗誤差所致）、地上部分干重顯著降低。

根直徑的變化直接反應(yīng)了根的膨大生長情況。和對照相比，顯著抑制根直徑增大的處理組合情況分別是：膨大前期噴 100 μmol/L槲皮素 15 d，膨大期噴 20 μmol/L槲皮素后 15 d，膨大后期噴 20 μmol/L槲皮素和 100 μmol/L槲皮素后 10 d，噴 100 μmol/L槲皮素后 15 d。這表明，在空心蓮子草宿根膨大的不同時期，噴施一定濃度的槲皮素可能顯著抑制宿根的膨大生長。

研究表明，使用丁草胺處理水稻后，前期對根系的還原強度（根系活力）有抑制作用，后期即可恢復(fù)到正常水平 [15] 。從本研究看，槲皮素能抑制空心蓮子草根系活力，但對于每一種處理而言，噴藥劑后從 10 d 到 15 d，根系活力存在上升趨勢，因此，在未來的研究中，需要通過更長時間的觀察，確定空心蓮子草根系活力是否會恢復(fù)到正常水平，從而更好地評估槲皮素對空心蓮子草根系生長的抑制效果。

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Effects of Spraying Aladdin.BR on Roots Growth of Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb

CHEN Zhong yi, CHEN Yan li, LI Hua cheng

(College of Horticulture and Gardening, Yangtze University, Jingzhou 434025, China)

Impacts on the roots growth of Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb via treatments, including spraying Aladdin. BR pro rata 20 μmol/L & 100 μmol/L separately in each stage named as preenlargement stage, enlargement stage, and root storage stage were studied. By contrast with CK, root activities were significantly reduced after treatments with two concentrations of Aladdin. BR, showing remarkable decreases in root dry weight, shoot dry weight and stem dry weight (P＜0.05). This suggested that Aladdin. BR treatment could to some extent inhibit the roots growth of alligator weed. The following treatments could also significantly reduce the root diameter of alligator weed, namely, 15 d after spraying 100 μmol/L Aladdin. BR in pre-enlargement stage, 15 d after spraying 20 μmol/L Aladdin. BR in enlargement stage, 10 d after spraying 20 μmol/L and 100 μmol/L Aladdin. BR, and 15 d after spraying 100 μmol/L Aladdin. BR in root storage stage. This indicated that spraying of appropriate concentration of Aladdin. BR in different growth stage of alligator weed roots could significantly inhibit the enlargement of its root growth.

Aladdin.BR? Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb? roots growth

陳中義, 陳燕麗, 李華成. 噴施槲皮素對入侵植物空心蓮子草根系生長的影響[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2015, 38(1):11-15.

2015-02-20

湖北省自然科學(xué)基金項目（2013CFB391）

陳中義，男，教授，主要從事生物入侵生態(tài)學(xué)方面的研究，E-mail:czy@yangtzeu.edu.cn。

Q948.1；S451.2

A

2095-3704（2015）01-0011-05