姚漢央，弓雅婧，蘇宏鼎，楊榮亮，杜 飛，楊 敏，朱書生，鄧維萍

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，云南 昆明 650201)

紫羅蘭[Matthiola incana(L.) R.Br.]是十字花科(Cruciferae)紫羅蘭屬(Matthiola) 1～2 年生亞灌木狀草本花卉，花開時(shí)色艷香濃，種子油富含ω-3-亞麻酸，是廣泛種植的觀賞花卉之一，也是新的特用油料植物，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1-2]。作物多樣性種植是促生控病行之有效的方法，其方式包括輪作、間作、套作和伴生種植等[3]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)：將紫羅蘭與葡萄間作能促進(jìn)葡萄生長，提升果實(shí)品質(zhì)[4]。目前已知的多樣性種植促生機(jī)制包括土壤理化性質(zhì)改良、土壤微生物群落改變、微氣候調(diào)節(jié)和植物間有利的化感作用[5-6]。植物化感作用是指植物通過向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)而對其他植物或微生物產(chǎn)生直接或間接的有利或不利影響的過程[7]。揮發(fā)是植物化感作用的形式之一，揮發(fā)物是植物—植物互作的重要物質(zhì)載體，構(gòu)成揮發(fā)物的各成分種類和功能多樣，對植物生長的影響各不相同[8]。因此，探明紫羅蘭揮發(fā)物的主要成分并確定其中的促生活性物質(zhì)，不僅可為開發(fā)植物源生長調(diào)節(jié)劑提供選擇參考，也可為解釋葡萄與紫羅蘭多樣性種植促生提質(zhì)效果提供理論依據(jù)。

植物揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organic compounds，VOCs)是通過植物體內(nèi)次生代謝途徑合成的低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的小分子化合物，可作為信號分子介導(dǎo)植物間長距離互作[9]。研究發(fā)現(xiàn)：許多植物釋放的VOCs 通常會影響周圍其他植物生長，體現(xiàn)“相生相克”效應(yīng)[8]，有的對周圍植物產(chǎn)生促進(jìn)作用，有的則產(chǎn)生抑制作用。如斑點(diǎn)矢車菊根部釋放的倍半萜類揮發(fā)物可促進(jìn)相鄰植物根部和葉部生長[10]；青蒜揮發(fā)物能促進(jìn)黃瓜幼苗生長，提高幼苗抗氧化酶活性及抗氧化物質(zhì)積累[11]；分蘗洋蔥伴生番茄可顯著提高番茄生長勢，其葉片揮發(fā)物對番茄幼苗有“低促高抑”效果[12]；牛至揮發(fā)物能抑制小麥幼根生長[13]；勝紅薊莖葉揮發(fā)物可顯著抑制稗草、黑麥草和三葉鬼針草幼苗和根的生長[14]；馬唐植株地上部分揮發(fā)物可抑制大豆、向日葵、玉米和小麥等多種農(nóng)田作物生長[15]。許多學(xué)者進(jìn)一步對揮發(fā)物中的單體生物活性進(jìn)行分析研究，以期找到有化感作用的活性物質(zhì)。如埃及車軸草、毛野豌豆和絳三葉草釋放的(E)-2-己烯醛對洋蔥、胡蘿卜和番茄種子萌發(fā)的抑制作用最強(qiáng)[10]；銀膠菊揮發(fā)的香葉烯、羅勒烯和β-蒎烯對苘麻(Abutilon theophrasti)和稗草(Echinochloa crusgalli)種子萌發(fā)和幼苗生長的作用強(qiáng)度不同，3 種單體及其兩兩混配組合均抑制苘麻和稗幼苗生長，而部分促進(jìn)其種子萌發(fā)[16]。目前關(guān)于紫羅蘭的研究主要集中于其花期調(diào)控和栽培生產(chǎn)[17-19]，未見有關(guān)紫羅蘭揮發(fā)物化學(xué)成分分析以及各單一成分化感作用的研究報(bào)道。本研究采用常溫常壓吹氣法收集紫羅蘭VOCs，利用GC-MS 檢測分析其化學(xué)成分，并采用種子萌發(fā)和幼苗生長試驗(yàn)篩選其促生活性物質(zhì)，以期找到有促生效果的紫羅蘭揮發(fā)性單體，為利用化感物質(zhì)開發(fā)新型的生態(tài)植物源生長調(diào)節(jié)劑提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

紫羅蘭種子(品種：Stock Yume no Uta)購自云南霖成花卉有限公司，在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育部農(nóng)業(yè)生物多樣性與病害控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室溫室自行栽培；生菜種子購自山東濰坊壽光市欣瑞農(nóng)業(yè)科技有限公司。促生活性鑒定中所用化學(xué)試劑(分析純)均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，除α-金合歡烯和β-金合歡烯僅購得α+β 金合歡烯混合液外，其他試劑均為單一純品。

1.2 方法

1.2.1 紫羅蘭VOCs 收集和鑒定

采用改進(jìn)后的常溫常壓吹氣法[20]收集紫羅蘭活體VOCs。用錫箔紙包裹紫羅蘭植株根部(避免根部揮發(fā)物影響)，放入洗凈且干燥的干燥缸中，蓋上蓋，用Parafilm 封口膜密封。用氣體采樣儀(QC-1B 型，北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所)抽氣，速率為400～600 mL/min。用活性炭和硅膠吸收抽入空氣中的水分和雜質(zhì)，吸附柱(PorapakTMQ)吸附揮發(fā)物。重復(fù)3 次，以空缸為對照。收集3 d后，用正己烷(色譜純，99.9%，賽默飛世爾科技有限公司)淋洗吸附柱，淋洗液用高純氮?dú)鉂饪s至1～2 mL。濃縮液送中國科學(xué)院昆明植物研究所進(jìn)行GC-MS 檢測分析(Agilent Technologies 公司，HP6890GC/5973MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀)，利用wiley7n.1 標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行檢索對比鑒定揮發(fā)物成分，并用標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行確證。

1.2.2 篩選VOCs 中的促生活性物質(zhì)

選取籽粒飽滿、活力指數(shù)均一的生菜種子，表面消毒后放置在墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿(直徑9 cm)中，每皿20 粒種子。選取紫羅蘭揮發(fā)物中相對含量＞0.05%的主要成分，用正己烷(分析純)配制成5×104mg/L 的母液，分別移取0.42、0.84、1.68、3.36、5.04、6.72、8.40、16.80、42.00和84.00 μL 母液裝于離心管蓋中，為調(diào)節(jié)揮發(fā)速率趨于一致，分別對應(yīng)加入正己烷199.58、199.16、198.32、196.64、194.96、193.28、191.6、183.2、158 和116 μL，將離心管蓋放入培養(yǎng)皿中，分別形成0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、20.0、50.0 和100.0 mg/L 的揮發(fā)性氣體。蓋上皿蓋，用封口膜密封，將培養(yǎng)皿放置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(25 ℃，光照12 h/黑暗12 h)。以200 μL 正己烷和純水分別作為對照，每個(gè)處理3 次重復(fù)。6 d后統(tǒng)計(jì)最終萌發(fā)率，并測量株高、根長和鮮質(zhì)量等生長指標(biāo)。按下列公式計(jì)算種子萌發(fā)率(germination rate，GR)以及不同揮發(fā)物對生菜種子萌發(fā)、幼苗莖長、根長及鮮質(zhì)量的化感效應(yīng)指數(shù)(response index，RI)和化感綜合效應(yīng)(synthetic effect，SE)[21]。

式中：T為處理值；C為對照值；n為化感效應(yīng)指數(shù)數(shù)量。RI＞0，表示促進(jìn)作用；RI＜0，表示抑制作用；RI 絕對值代表化感作用強(qiáng)度大小。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2016 和GraphPad Prism 8 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作圖；采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行差異性分析(Duncan’s post hoc ANOVA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫羅蘭VOCs 主要成分

利用GC-MS 鑒定出紫羅蘭揮發(fā)物中的60 種化學(xué)成分，其中相對含量大于0.05%的有37 種(表1)，包含酯類18 種、萜烯類8 種、醇類3 種、酮類3 種、酚類2 種、烴類2 種和醛類1 種。其中，萜烯類相對含量最高，占總相對含量的25.41%。

表1 紫羅蘭揮發(fā)物中的37 種主要成分(按保留時(shí)間先后順序列出)Tab.1 37 main compounds in hoary stock VOCs (listed in order of retention time)

2.2 紫羅蘭VOCs 主要成分對生菜種子萌發(fā)的影響

以化感效應(yīng)指數(shù)(RI)值的大小衡量各揮發(fā)物對生菜種子的化感作用，結(jié)果顯示(圖1a)：10 種揮發(fā)物按RI 從高到低依次為丙二酸二乙酯、丁香酚、茴香腦、丙酸乙酯、苯甲酸乙酯、3-己醇、1-十二烯、十三烷、乙酸異戊酯、α-蒎烯，在0.5～100.0 mg/L 的平均RI＞0，促進(jìn)種子萌發(fā)，其中丙二酸二乙酯、丁香酚和茴香腦的促進(jìn)效果最顯著(P＜0.05)，平均RI 值分別為0.30、0.20 和0.16。丙二酸二乙酯在0.5 mg/L 時(shí)生菜種子萌發(fā)率最高，比對照提高59.26%，隨著質(zhì)量濃度增大萌發(fā)率有所降低，但均高于對照(圖1b)；丁香酚在0.5～1.0 mg/L 時(shí)生菜種子萌發(fā)率最高，相比于對照提高33.33%，隨著質(zhì)量濃度增大萌發(fā)率有所降低，但均高于對照(圖1c)；1-十二烯在低質(zhì)量濃度(0.5～6.0 mg/L)時(shí)RI＞0，促進(jìn)生菜種子萌發(fā)，高質(zhì)量濃度(≥6.0 mg/L)時(shí)RI ≤0，抑制種子萌發(fā)，平均RI 值為0.50，整體呈現(xiàn)“低促高抑”現(xiàn)象(圖1d)。此外，乙酸戊酯、2-己酮和2-丁烯酸乙酯的平均RI=0，對種子萌發(fā)總體沒有化感作用；其余23 種揮發(fā)物的平均RI＜0，整體抑制萌發(fā)。

圖1 紫羅蘭主要揮發(fā)物對生菜種子萌發(fā)的影響Fig.1 Effect of the main compounds in hoary stock VOCs on the germination of lettuce seeds

2.3 紫羅蘭VOCs 主要成分對生菜幼苗生長的影響

2.3.1 對莖生長的影響

紫羅蘭VOCs 中的30 種成分(丁香酚、茴香腦、己酸乙酯、庚酸乙酯、β-石竹烯、1,8-桉樹腦、2-甲基-2-丁烯酸乙酯、水楊酸甲酯、苯甲酸乙酯、丙二酸二乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸戊酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、反-2-己烯酸乙酯、十三烷、丙酸乙酯、2-己酮、檸檬烯、α-蒎烯、1-辛烯-3-醇、丁酸乙酯、2-丁烯酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸甲酯、3-己醇、乙酸異戊酯、β-蒎烯、戊酸乙酯、1-十二烯和乙醛二乙縮醛)的平均RI＞0，促進(jìn)生菜幼苗莖生長(圖2a)，其中丁香酚和茴香腦的促進(jìn)效果最顯著(P＜0.05)。丁香酚在0.5 mg/L 時(shí)生菜莖長增長453.33%，隨質(zhì)量濃度升高增長率逐漸下降(圖2b)，茴香腦在0.5～2.0 mg/L 時(shí)生菜增長率較高，且隨著質(zhì)量濃度升高呈下降趨勢(圖2c)。5 種揮發(fā)物(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、丁二酸二乙酯、苯乙酸乙酯、α+β 金合歡烯和3-己酮)的平均RI=0，對莖生長無化感作用。苯乙醇在0.5～1.0 mg/L 時(shí)對生菜莖長略有促進(jìn)，質(zhì)量濃度高于1 mg/L 后產(chǎn)生抑制，且隨質(zhì)量濃度升高抑制效果不斷增強(qiáng)，平均RI＜0，對莖生長整體呈抑制作用(圖2d)。

圖2 紫羅蘭主要揮發(fā)物對生菜幼苗莖生長的影響Fig.2 Effect of the main compounds in hoary stock VOCs on the stem growth of lettuce seedlings

2.3.2 對根生長的影響

紫羅蘭VOCs 中有16 種成分(茴香腦、丁香酚、苯乙醇、3-己醇、2-丁烯酸乙酯、庚酸乙酯、檸檬烯、苯乙酸甲酯、丁二酸二乙酯、α-蒎烯、丙二酸二乙酯、己酸乙酯、苯乙酸乙酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、1-十二烯和水楊酸甲酯)的平均RI＞0，促進(jìn)生菜幼苗根生長(圖3a)，其中茴香腦和丁香酚的促進(jìn)效果顯著高于其他成分(P＜0.05)，平均RI 值分別為0.80 和0.74。丁香酚為0.5～10.0 mg/L 時(shí)根的增長率隨質(zhì)量濃度增大而增大，質(zhì)量濃度高于10.0 mg/L 后增長率隨質(zhì)量濃度升高而降低(圖3b)；茴香腦對根的促生效果隨質(zhì)量濃度升高有起伏變化，但無顯著差異(P＞0.05)(圖3c)；苯乙醇和檸檬烯在低質(zhì)量濃度的促生效果優(yōu)于高質(zhì)量濃度，苯乙醇的質(zhì)量濃度≤8 mg/L 時(shí)，根的增長率隨質(zhì)量濃度的增大而增大，當(dāng)質(zhì)量濃度＞8 mg/L 時(shí)，增長率下降(圖3d)。其他20 種揮發(fā)物(丁酸乙酯、2-己酮、戊酸乙酯、2-甲基-2-丁烯酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸戊酯、3-己酮、反-2-己烯酸乙酯、乙醛二乙縮醛、苯甲酸乙酯、1,8-桉樹腦、β-蒎烯、辛酸乙酯、十三烷、α+β 金合歡烯、1-辛烯-3-醇、2-甲基丁酸乙酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、丙酸乙酯和β 石竹烯)的平均RI＜0，抑制根生長(圖3a)。

圖3 紫羅蘭主要揮發(fā)物對生菜幼苗根生長的影響Fig.3 Effect of the main compounds in hoary stock VOCs on the root growth of lettuce seedlings

2.3.3 對鮮質(zhì)量的影響

除苯乙醇和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的平均RI≤0 外，其他34 種揮發(fā)物在0.5～100.0 mg/L 的平均RI＞0，對生菜幼苗的鮮質(zhì)量均有促進(jìn)作用(圖4a)，其中丁香酚與茴香腦促進(jìn)效果最顯著(P＜0.05)。丁香酚為0.5～20.0 mg/L 時(shí)，隨質(zhì)量濃度升高，生菜的鮮質(zhì)量增加率逐漸增大，質(zhì)量濃度高于20 mg/L 后增加率略有下降(圖4b)；茴香腦為0.5～2.0 mg/L 時(shí)，隨質(zhì)量濃度升高，鮮質(zhì)量的增加率逐漸增大，質(zhì)量濃度高于2.0 mg/L 后隨著質(zhì)量濃度升高增加率呈下降趨勢(圖4c)。苯乙醇在0.5～6.0 mg/L 有一定促進(jìn)作用，但與對照相比并不顯著(P＞0.05)，質(zhì)量濃度高于6.0 mg/L 后產(chǎn)生抑制，抑制效果隨質(zhì)量濃度升高而升高，整體呈現(xiàn)抑制作用(圖4d)

圖4 紫羅蘭主要揮發(fā)物對生菜幼苗鮮質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of the main compounds in hoary stock VOCs on the fresh weight of lettuce seedlings

由表2 可知：丁香酚和茴香腦對生菜各生長指標(biāo)均有顯著的促進(jìn)作用(P＜0.05)，其綜合化感效應(yīng)較強(qiáng)(SE＞0.50)，其他揮發(fā)物對生菜的化感作用根據(jù)作用指標(biāo)和質(zhì)量濃度的不同而不同。其中，有27.78%的揮發(fā)物可促進(jìn)生菜種子萌發(fā)，44.44%的揮發(fā)物可促進(jìn)其根生長，83.33%的揮發(fā)可促進(jìn)其莖生長，94.44%的揮發(fā)物可促進(jìn)其鮮質(zhì)量增加。可見，紫羅蘭揮發(fā)物對生菜種子萌發(fā)和根生長多體現(xiàn)為抑制作用，而對莖生長和鮮質(zhì)量則多體現(xiàn)為促進(jìn)作用，且低質(zhì)量濃度的促進(jìn)效果強(qiáng)于高質(zhì)量濃度。據(jù)RI 值判斷，對地上部分的化感作用強(qiáng)于對地下部分的化感作用，即莖生長和鮮質(zhì)量是紫羅蘭揮發(fā)物對生菜化感作用的敏感指標(biāo)。

表2 紫羅蘭主要揮發(fā)物對生菜化感效應(yīng)總結(jié)(按綜合效應(yīng)從高到低排序)Tab.2 Allelopathic effects of the main compounds in hoary stock VOCs on lettuce (listed in order of synthetic effect from high to low)

3 討論

自MOLISH 首次提出化感作用以來，利用化感物質(zhì)(包括揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì))對植物、動(dòng)物和微生物的效應(yīng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)控和生態(tài)恢復(fù)，已成為植物學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[22-23]。植物釋放的VOCs 攜帶著其身份的指紋信息，是介導(dǎo)植物與植物之間“相生相克”化感作用的重要媒介之一[24]。根據(jù)合成途徑、代謝類型和功能，VOCs 可分為萜烯類、苯基/苯丙烷類和脂肪酸衍生物[ 包括綠葉揮發(fā)物(green leaf volatiles，GLVs)在內(nèi)的醇、醛及其酯類 ]，因其種類不同相應(yīng)的性質(zhì)和功能也有所不同[25]。本研究鑒定出紫羅蘭揮發(fā)物中的60 種化學(xué)成分，其中相對含量＞0.05%的有37 種，主要是萜烯類、酯類、醇類、酮類、酚類和醛類。與十字花科菘藍(lán)屬植物板藍(lán)根揮發(fā)物主要成分[26]相比，兩者雖都有這7 大類物質(zhì)，但所含單體有同有異，且本研究紫羅蘭揮發(fā)物中未檢測到含硫化合物(異硫氰酸酯和硫氰酸酯等)，這可能是因?yàn)樽狭_蘭和板藍(lán)根雖同科但不同屬，也可能與收集及檢測的方法不同有關(guān)。

研究顯示：植物可通過感受到附近植物釋放的VOCs 調(diào)節(jié)生長和生物量分配模式[27]，這種調(diào)節(jié)是正向還是負(fù)向與VOCs 對其作用的部位有關(guān)。VOCs 對植物體不同部位的影響不同，經(jīng)過一定時(shí)期的累積，勢必會改變植株生物量的分配及總生物量[28-29]。如香茅草釋放的VOCs 顯著影響玉米和稗草幼苗的總生物量積累[30]；冷蒿釋放的 VOCs 不僅影響草木樨、蘇丹草、披堿草和冰草幼苗的總生物量，還改變其生物量分配[31]。以上研究主要是分析混合揮發(fā)物的化感作用，對單一成分的活性分析研究較少。植物釋放的VOCs往往是多樣的，這些VOCs 具有多種生態(tài)功能，甚至不同的VOCs 會具有同種生態(tài)功能。在介導(dǎo)種內(nèi)和種間互作時(shí)，發(fā)揮作用的VOCs 可能是單一分子，也可能是同類或不同類的多個(gè)分子形成的分子簇[25]，因此有必要對混合揮發(fā)物中的單一成分活性進(jìn)行鑒定。本研究發(fā)現(xiàn)：紫羅蘭的37 種主要揮發(fā)物對生菜不同部位的化感作用不同，其對地上部分的促進(jìn)作用強(qiáng)于對地下部分，莖生長和鮮質(zhì)量是生菜化感作用的敏感指標(biāo)。37 種主要揮發(fā)物中，分別有83.33%和94.44%的單一成分對生菜幼苗莖生長和鮮質(zhì)量有促進(jìn)作用，分別有27.78%和44.44%的成分對種子萌發(fā)和根生長有促進(jìn)作用，這些成分既有萜烯也有脂

肪酸衍生物(烴、酯、醇、酚、酮和醛)，其中對種子萌發(fā)促進(jìn)效果最顯著的是丙二酸二乙酯、丁香酚和茴香腦，對莖、根和鮮質(zhì)量促進(jìn)效果最顯著的是丁香酚和茴香腦。已有研究中也有類似結(jié)論，如李?yuàn)W欣等[32]發(fā)現(xiàn)：桉樹中的α-松油醇對反枝莧地上部分的化感作用最顯著，對地下部分沒有明顯作用；艾的莖葉產(chǎn)生的VOCs 對稗草、三葉鬼針草和青葙幼苗根長和苗高的抑制程度存在差異[33]；冷蒿釋放的VOCs 對草木樨、蘇丹草、披堿草和冰草幼苗根生長的抑制作用大于幼芽[31]。

化感物質(zhì)對受體植物的作用強(qiáng)度與其濃度密切相關(guān)[22]。陳業(yè)兵[34]研究發(fā)現(xiàn)：銀膠菊水浸提液對苘麻和稗草有不同程度的化感作用，總體上呈現(xiàn)“低促高抑”的現(xiàn)象，且隨著溶液濃度增大抑制作用增強(qiáng)。紫莖澤蘭VOCs 對云南松種子萌發(fā)和幼苗生長呈現(xiàn)高質(zhì)量濃度抑制作用強(qiáng)烈、隨質(zhì)量濃度降低抑制作用減弱的規(guī)律[35]。本研究中紫羅蘭揮發(fā)物對生菜化感作用的強(qiáng)弱也與質(zhì)量濃度有關(guān)，總體趨勢是低質(zhì)量濃度化感作用強(qiáng)于高質(zhì)量濃度。在紫羅蘭37 種主要揮發(fā)物中，丁香酚和茴香腦的化感效應(yīng)最顯著，對生菜種子萌發(fā)、莖和根生長及鮮質(zhì)量均有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，其綜合化感效應(yīng)整體呈現(xiàn)隨質(zhì)量濃度增大而降低的趨勢。目前關(guān)于丁香酚和茴香腦的研究主要針對其抗菌活性，如丁香酚對膠孢炭疽菌和鏈格孢有較好的抑菌作用[36]；茴香腦對煙曲霉菌和釀酒酵母菌有抑制活性[37]，但未見其促生活性的研究報(bào)道。因此，有必要在將來的研究中多選用幾種植物種子進(jìn)一步驗(yàn)證紫羅蘭揮發(fā)物對植物各生長指標(biāo)的化感作用是否具有普遍性。

在自然生態(tài)系統(tǒng)中，化感物質(zhì)通常采用協(xié)同、加合或拮抗3 種形式共同起作用，從而對受體植物產(chǎn)生促進(jìn)或抑制效應(yīng)[38]。EINHELLIG[39]報(bào)道將水楊酸、傘形酮和蕓香苷2 種或3 種混合，對高粱幼苗生長存在加合作用；對-羥基苯甲酸、阿魏酸和香草酸對抑制棉花種子萌發(fā)存在協(xié)同效應(yīng)[40]。本研究僅初步確定了紫羅蘭揮發(fā)物中各單體化合物的化感活性，而它們之間的相互作用還有待于進(jìn)一步研究。

揮發(fā)物促生機(jī)制一方面是直接調(diào)控植物生理生化過程，如影響受體植物體內(nèi)激素的合成和利用，從而改變細(xì)胞的分裂和伸長；影響膜的透性、植物對礦物質(zhì)的吸收和對水分的傳導(dǎo)作用、光合和呼吸作用以及蛋白質(zhì)合成等[41-42]；另一方面是僅作為媒介，通過調(diào)節(jié)土壤微生物和生態(tài)環(huán)境間接影響植物生長[43]。本研究僅確定了紫羅蘭VOCs 中存在促生活性物質(zhì)，但其促生機(jī)理尚未明確，需要進(jìn)一步分析活性物質(zhì)主要影響植物的哪些生理生態(tài)過程，以明確其化感作用的機(jī)理。

4 結(jié)論

紫羅蘭揮發(fā)物含有37 種主要化學(xué)成分，單一成分對受體植物化感作用的方向(促進(jìn)或抑制)和強(qiáng)弱與作用部位和質(zhì)量濃度密切相關(guān)，其中有10 種成分對種子萌發(fā)有促進(jìn)作用，30 種成分對莖生長有促進(jìn)作用，34 種成分對鮮質(zhì)量有促進(jìn)作用，16 種成分對根生長有促進(jìn)作用，莖生長和鮮質(zhì)量是其化感作用的敏感指標(biāo)。促生活性具有質(zhì)量濃度效應(yīng)，整體出現(xiàn)“低促高抑”現(xiàn)象。對種子萌發(fā)促進(jìn)效果最顯著的是丙二酸二乙酯、丁香酚和茴香腦，對莖、根和鮮質(zhì)量促進(jìn)效果最顯著的是丁香酚和茴香腦，因此，丁香酚和茴香腦的綜合化感效應(yīng)最強(qiáng)，可作為植物源生長調(diào)節(jié)劑加以開發(fā)和利用。