李夏　周寶利（遼寧省阜新市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站3000；沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)）

香草醛和肉桂酸在茄子種內(nèi)的化感作用差異*

李夏1周寶利2**
（1遼寧省阜新市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站123000；2沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)）

化感作用是通過植物分泌到環(huán)境中的一些植物次生代謝物即化感物質(zhì)（ALLeLochemicaLs）來實(shí)現(xiàn)的。植物的化感作用包括自毒作用和他感作用，對(duì)自身及種內(nèi)其它植物產(chǎn)生危害即是1種自毒作用。許多研究已表明，自毒作用是產(chǎn)生連作障礙的重要原因之一。已初步證實(shí)，茄子根系分泌物的釋放與積累是引發(fā)自毒作用、加重土傳病害、導(dǎo)致土壤變化的根本原因。王茹華等人已研究證實(shí)，高濃度香草醛和肉桂酸具有抑制茄子種子萌發(fā)、促進(jìn)茄子黃萎菌孢子萌發(fā)的化感效應(yīng)。

本試驗(yàn)運(yùn)用模擬方法，用外源酚酸處理，探討這兩種化感物質(zhì)在茄子種內(nèi)的化感作用差異及作用原理，為深入研究自毒作用與連作障礙的關(guān)系和原理及生產(chǎn)上的品種選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試茄子品種和酚酸溶液的配制

供試茄子（SoLanum meLongena）品種為西安綠茄和遼茄。茄子自毒物質(zhì)香草醛和肉桂酸為外源酚酸，均為國(guó)產(chǎn)分析純，二者配制濃度為0、0.1mmoL/L、0.5mmoL/L、1mmoL/L、4mmoL/L。肉桂酸先用少量乙醇溶解，再加入蒸餾水，調(diào)節(jié)各溶液乙醇含量達(dá)1.5%。香草醛易溶于水，可直接用蒸餾水配制，但為了消除試驗(yàn)誤差，也使各濃度溶液中乙醇含量達(dá)到1.5%。

1.2生物測(cè)定

1.2.1室內(nèi)培養(yǎng)采用濾紙培養(yǎng)皿法，在鋪有兩張φ9.0cm定性濾紙的培養(yǎng)皿中，放入經(jīng)10%H2O2消毒處理、浸種膨脹均勻一致的茄子種子各50粒，加入5mL香草醛或肉桂酸溶液。放入多功能氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以30℃-16h，18℃-8h變溫管理，每天補(bǔ)充適量水分以保持濾紙濕度。

1.2.2計(jì)算方法培養(yǎng)至種子發(fā)芽后，連續(xù)7d記錄發(fā)芽數(shù)，計(jì)算總發(fā)芽率。為解釋化感物質(zhì)對(duì)種子的延緩作用，用發(fā)芽速度指數(shù)I來定量。I的計(jì)算公式: I=2×（7×X1+6×X2+5×X3+4×X4+3×X5+2×X6+1×X7），X是指每隔24h發(fā)芽的種子數(shù)，X1為24h記錄的發(fā)芽數(shù)，X2為48h記錄的發(fā)芽數(shù)，依此類推。各處理均設(shè)3次重復(fù)。

1.3田間試驗(yàn)

1.3.1試材的培養(yǎng)試驗(yàn)于2012年在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜基地10號(hào)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。3月5日分別播種西安綠茄和遼茄，播種前先進(jìn)行消毒和催芽處理，以獲得整齊一致的幼苗。當(dāng)幼苗長(zhǎng)至4～5片真葉時(shí)移至內(nèi)徑為15cm的黑色塑料缽中進(jìn)行盆栽，每盆1株，盆栽基質(zhì)為草炭∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1。緩苗1周后，選擇生長(zhǎng)較一致的幼苗，盆栽株距40cm、行距60cm。試驗(yàn)共9個(gè)處理，5次重復(fù)，隨機(jī)排列。在植株根際約10cm范圍內(nèi)均勻施加150mL不同濃度的酚酸溶液，每隔5d施加1次，培養(yǎng)1個(gè)月后測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3.2生理指標(biāo)的測(cè)定（1）根系活力的測(cè)定：根系活力采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測(cè)定，取根鮮樣，約0.5cm長(zhǎng)的根尖0.5g，放入小三角瓶中，加入藥品，置于37℃黑暗條件下保溫1～2h，根系活力以單位時(shí)間內(nèi)單位根重的TTC還原量計(jì)算。（2）葉綠素含量的測(cè)定：取鮮葉0.2g左右，剪碎放人裝有10mL浸提液（80%丙酮和無水乙醇等量混合）的試管中，加塞置于暗處室溫下浸提24h，待葉片變白后在440nm、663nm、645nm下測(cè)光密度，然后計(jì)算葉綠素的含量。

2　結(jié)果與分析

2.1香草醛和肉桂酸對(duì)茄子種子萌發(fā)的影響

2.1.1香草醛和肉桂酸對(duì)茄子種子發(fā)芽率的影響由圖1可知，香草醛對(duì)西安綠茄和遼茄的種子發(fā)芽具有相似的化感作用，都表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)、高濃度抑制。香草醛濃度為4mmoL/L時(shí)，與對(duì)照相比西安綠茄的受抑制程度為38.10%，遼茄的受抑制程度為22.86%。肉桂酸在濃度為0.1mmoL/L時(shí)，對(duì)西安綠和遼茄的種子發(fā)芽都表現(xiàn)為促進(jìn)作用，隨著濃度的升高，對(duì)西安綠茄表現(xiàn)為抑制作用，濃度越大，抑制作用越強(qiáng)。而遼茄依然表現(xiàn)為促進(jìn)作用，但隨著濃度升高，促進(jìn)作用逐漸減弱。

圖1　不同濃度香草醛和肉桂酸對(duì)茄子種子發(fā)芽率的影響

2.1.2香草醛和肉桂酸對(duì)茄子種子發(fā)芽速度指數(shù)的影響由圖2可知，香草醛在0～0.5mmoL/L濃度范圍內(nèi)時(shí)，西安綠茄與遼茄的發(fā)芽速度指數(shù)都在升高；0.5～4mmoL/L濃度范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)芽速度指數(shù)逐漸下降，變化規(guī)律與香草醛對(duì)發(fā)芽率的影響相同。肉桂酸在0～0.1mmoL/L濃度范圍內(nèi)時(shí)，兩種茄子的發(fā)芽速度指數(shù)呈上升趨勢(shì)，隨后逐漸下降；濃度為4mmoL/L時(shí)，與對(duì)照相比，遼茄受抑制程度為24.4%，西安綠茄的受抑制程度達(dá)到37.85%。

圖2　不同濃度香草醛和肉桂酸對(duì)茄子種子發(fā)芽速度的影響

2.2香草醛和肉桂酸對(duì)茄子生理指標(biāo)的影響

2.2.1香草醛和肉桂酸對(duì)茄子根系活性的影響

由圖3可知，西安綠茄在香草醛0～0.1 mmoL/L濃度范圍內(nèi)時(shí)根系活力升高，隨后隨著濃度增大，根系活力不斷下降，但差異不顯著。遼茄在香草醛試驗(yàn)各濃度下根系活力都小于對(duì)照，且隨濃度增大根系活力不斷下降，但下降趨勢(shì)較緩和。肉桂酸各濃度處理下，西安綠茄與遼茄根系活力都呈不斷下降趨勢(shì)，西安綠茄較遼茄的受抑制程度更大，與對(duì)照相比，各濃度均達(dá)顯著水平，最大濃度時(shí)受抑制程度為31.33%。

圖3　不同濃度香草醛和肉桂酸對(duì)茄子根系活力的影響

2.2.2香草醛和肉桂酸對(duì)茄子葉綠素含量的影響葉片葉綠素在光合作用中起到十分關(guān)鍵的作用。由圖4可知，香草醛在0～0.1 mmoL/L濃度范圍內(nèi)時(shí)，西安綠茄與遼茄的葉綠素含量都有增加，0.1 mmoL/L后一直呈下降趨勢(shì)，西安綠茄較遼茄變化趨勢(shì)更明顯，遼茄各濃度下都沒有達(dá)到顯著水平。西安綠茄以肉桂酸濃度0.5 mmoL/L為臨界點(diǎn)，葉綠素含量逐漸升高、下降趨勢(shì)，但差異較小。肉桂酸在0.1 mmoL/L濃度時(shí)，遼茄葉綠素含量最高，其它濃度下葉綠素含量有所下降，但都高于對(duì)照，且差異不顯著。

3　結(jié)論

香草醛和肉桂酸對(duì)西安綠茄和遼茄的種子萌發(fā)，具有低濃度促進(jìn)高濃度抑制的化感作用。香草醛和肉桂酸高濃度時(shí)，西安綠茄與遼茄生長(zhǎng)發(fā)育受阻，其相關(guān)生理指標(biāo)表現(xiàn)出受抑制的變化，西安綠茄的受抑制程度強(qiáng)于遼茄，肉桂酸相對(duì)香草醛作用強(qiáng)度更大。酚酸進(jìn)入土壤后經(jīng)過滯留（retention）、轉(zhuǎn)化（transformation）和轉(zhuǎn)移（transport）3個(gè)基本過程的變化，還會(huì)受到環(huán)境和微生物等多方面的作用。因此，具體的作用機(jī)制是1個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜過程，還有待做進(jìn)一步研究。

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·食用菌·

國(guó)家自然科學(xué)基金，國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，遼寧省教育廳高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目。

**通迅作者：周寶利。