朱雅紅

摘要 本研究以望春玉蘭果皮清水浸提液為試驗材料，小白菜為受體植物，依據(jù)小白菜種子的發(fā)芽性狀以及幼苗生長的性狀對望春玉蘭果皮浸提液的化感活性進(jìn)行測定。結(jié)果表明，不同濃度梯度（0.02～0.16 g/mL）的望春玉蘭果皮浸取液對小白菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、根長以及莖長均有抑制作用，低濃度的浸提液（0.02 g/mL）對小白菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、根長以及莖長抑制作用不明顯，但是高濃度的浸提液（0.16 g/mL）很強(qiáng)地抑制了小白菜種子的萌發(fā)。研究結(jié)果表明，望春玉蘭果皮的不同濃度的浸提液對小白菜存在著不同程度的化感作用，能一定程度上影響小白菜種子的生長，且小白菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚根、莖長、干重和鮮重隨著浸提液濃度的升高受到的抑制作用變強(qiáng)。

關(guān)鍵詞 望春玉蘭果皮；化感作用；小白菜

中圖分類號 F321.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）14-0034-05

望春玉蘭（Yulania biondii），又名望春花、迎春樹，是木蘭科木蘭屬的一種多年生落葉喬木樹種，花梗頂端膨大，長約1 cm，具3苞片脫落痕；花被9枚，兩輪花被片近匙形，上部白色，外面基部紫紅色，長4～5 cm[1]。望春玉蘭花香氣濃郁、顏色素凈，且樹干光滑，枝葉茂密[2]，可以作為行道樹、園林觀賞樹、庭院樹等[3]。同時，望春玉蘭是可藥用、可當(dāng)香料用、可觀賞的珍貴樹種，以花蕾（常被稱作“辛夷”）入藥，可以散風(fēng)寒、降壓、鎮(zhèn)痛，也可以用來治療鼻炎、肺炎、支氣管炎等[4-5]。研究表明，望春玉蘭的花蕾中存在18個木脂素類化合物[6-7]，望春玉蘭花蕾的抗炎、抗衰老等作用都與這些化合物的活性有關(guān)[8-9]，但是由于栽培技術(shù)難、種植條件苛刻[10-12]，以及望春玉蘭自身生長特性等原因，易出現(xiàn)產(chǎn)量少、病害、供不應(yīng)求等狀況[13-16]。

化感作用是植物生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科生態(tài)生化學(xué)（Ecological Biochemistry）研究的部分內(nèi)容[17-19]，即植物在生長過程中將自身分泌的化感物質(zhì)向空氣中釋放，由此影響到附近的植物[20-22]。目前，關(guān)于植物化感作用的研究關(guān)注以化學(xué)物質(zhì)為媒介、以植物為中心的一切有機(jī)體的化學(xué)相互作用，通過對植物產(chǎn)生的部分效應(yīng)和對植物器官浸取液的研究，可以推斷其是否有化感作用[23-25]，趙利琴[26]在對望春玉蘭萜類成分以及生物活性的研究中，發(fā)現(xiàn)望春玉蘭中含有單萜、倍半萜及其含氧衍生物，其中很有可能存在可影響植物化感作用的衍生物?；凶饔迷趫@林植物的配置中也扮演著重要的角色，可以利用植物相克的化感作用抑制雜草生長[27]，當(dāng)然，也存在與植物互惠共生的化感作用[28]，該作用可促進(jìn)植物的生長。因此，現(xiàn)代園林為追求生物群落多樣性，可以利用好化感作用，實現(xiàn)整個園林植物群落的穩(wěn)定與園林景觀的維系[29]。

目前，關(guān)于望春玉蘭化感作用的研究較少，主要集中于望春玉蘭的種質(zhì)資源和栽培種植的研究，有關(guān)望春玉蘭化感作用的數(shù)據(jù)資料較缺乏。分析現(xiàn)有研究成果可知，化感效應(yīng)會增強(qiáng)望春玉蘭對周圍植物的影響，產(chǎn)生增產(chǎn)或者抑制植物生長等效應(yīng)，所以搭配種植在配置適宜的情況下會提高作物產(chǎn)量、促進(jìn)植物生長或產(chǎn)生其他有益于人類的效果。本研究采用培養(yǎng)皿濾紙法，在適宜的溫度、光照的條件下培養(yǎng)小白菜種子，觀察其發(fā)芽率、發(fā)芽勢，測量小白菜種子的根長以及莖長，通過分析望春玉蘭果皮對小白菜種子的萌發(fā)和幼苗生長的影響，了解望春玉蘭果皮是否含有化感物質(zhì)及該物質(zhì)對小白菜的生長是否產(chǎn)生促進(jìn)、抑制作用，旨在為望春玉蘭的栽植培育及其在園林中更好地應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗所用望春玉蘭種實于2020年10月上旬采摘于河南省南召縣；試驗所用的小白菜種子生產(chǎn)于浙江省臺州市臺州翼龍綠色農(nóng)產(chǎn)品有限公司，純度95%，凈度98%，含水量小于7%，發(fā)芽率大于85%；選取的望春玉蘭果皮均已經(jīng)成熟；試驗所用水均為純水。

1.2 試驗方法

1.2.1 取樣? 對采摘下來的果實，先將種子與果皮分離，再選擇成熟完整的果皮，用破壁機(jī)打碎成粉末，并用直徑20 cm的篩子篩去粉末中的大顆粒雜物，取望春玉蘭果皮粉末（20、80、120、160 g）用蒸餾水分別制成0.02、0.08、0.12、0.16 g/mL濃度的溶液和清水（CK），形成5組濃度梯度處理組。

1.2.2 振蕩? 將得到的溶液封口后用振蕩機(jī)振蕩。將錐形瓶放在振蕩盤彈簧中，再將調(diào)速旋鈕逆時鐘旋至最低速位置，隨后打開電源開關(guān)，當(dāng)電源指示燈亮了之后，將調(diào)速旋鈕順時針旋至所需速度，振蕩48 h。

1.2.3 過濾? 將準(zhǔn)備好的濾紙折2次成圓錐狀緊貼漏斗壁，再用水濕潤且將氣泡排除，將需要過濾的液體用玻璃棒引流至漏斗中，玻璃棒在過濾時傾斜輕置在3層濾紙一邊，過濾完全即可得到望春玉蘭果皮浸提液。

1.2.4 發(fā)芽試驗? 將所得望春玉蘭果皮浸提液不同濃度梯度均設(shè)置3個重復(fù)組。先準(zhǔn)備好15個直徑為9 cm的培養(yǎng)皿，在培養(yǎng)皿的底部鋪上厚度均勻的棉花，再在鋪好的棉花上放上大小合適的2層濾紙。將浸提液取適量緩慢倒入培養(yǎng)皿中直至將濾紙浸透，再在每個培養(yǎng)皿放上100粒經(jīng)過挑選的新鮮小白菜種子。最后將其放入溫度25 ℃、光照12 h、75%濕度和4 000 lx人工氣候箱中培養(yǎng)，隨后記錄第24、48、72 h的發(fā)芽情況（即發(fā)芽率、發(fā)芽勢），每天補充適量溶液，保證種子生長環(huán)境濕潤，72 h后統(tǒng)計胚根長、莖長、鮮重及干重，胚根長和莖長精確到0.01 mm，鮮重及干重精確到0.01 g。種子發(fā)芽試驗共進(jìn)行3 d，在48 h時日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰。最后基于得到的數(shù)據(jù)，分析望春玉蘭果皮不同濃度浸提液對小白菜的化感作用。

1.3 性狀測定

1.3.1 計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢? 發(fā)芽率、發(fā)芽勢的計算公式如下[30]：

發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽終期種子發(fā)芽數(shù)/測試種子總數(shù)）×100；

發(fā)芽勢（%）=（48 h后種子發(fā)芽數(shù)/測試種子總數(shù)）×100。

1.3.2 計算化感指數(shù)? 采用Williamson提出的化感響應(yīng)指數(shù)（RI）為衡量化感作用指標(biāo)[31]；

化感響應(yīng)指數(shù)（RI）=處理值/對照值-1

其中，RI>0表示促進(jìn)作用，RI<0表示抑制作用，絕對值越大則表示化感作用越強(qiáng)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析，使用LSD法進(jìn)行多重比較，采用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、統(tǒng)計并分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 望春玉蘭果皮對白菜種子萌發(fā)的影響

2.1.1 對發(fā)芽率的影響? 由表1可知，望春玉蘭果皮浸提液對小白菜種子具有明顯的抑制效應(yīng)，不同濃度的浸提液對小白菜種子的萌發(fā)存在不同程度的影響。

當(dāng)浸提液濃度≤0.02 g/mL時，抑制作用隨著濃度的增大而減小，濃度為0.02 g/mL時的抑制作用最弱，與對照組差異不顯著，發(fā)芽率為83.33%。當(dāng)浸提液濃度≤0.08 g/mL時，發(fā)芽率為80%，與清水組的平均發(fā)芽率94.33%接近，差異不顯著。但是當(dāng)望春玉蘭果皮浸提液濃度≥0.12 g/mL時，化感指數(shù)為-0.187 2，與對照組相比差異顯著，當(dāng)溶液濃度為0.16 g/mL，小白菜平均發(fā)芽率和化感指數(shù)分別為61.33%和-0.349 8。方差分析結(jié)果表明，0.02 g/mL的浸提液濃度下小白菜種子發(fā)芽率與對照組相比無明顯差別，抑制效果不明顯。因此，低濃度的望春玉蘭果皮浸提液對小白菜種子的發(fā)芽有抑制作用，高濃度提取液則能明顯抑制小白菜種子的發(fā)芽。

2.1.2 對發(fā)芽勢的影響? 由表1可知，當(dāng)望春玉蘭果皮浸提液濃度≤0.02 g/mL時，實驗組的小白菜種子的發(fā)芽勢為92.33%，有抑制效應(yīng)。浸提液濃度0.08 g/mL時，抑制作用較弱，發(fā)芽勢較對照組差異不顯著。浸提液濃度在0.02～0.16 g/mL之間，抑制作用先減弱再增強(qiáng)，濃度為0.12 g/mL時，發(fā)芽勢為59.67%，化感指數(shù)-0.353 7，與對照組差異不顯著。當(dāng)浸提液濃度為0.16 g/mL時，種子的發(fā)芽勢為34.33%，抑制作用較濃度0.12 g/mL時差異顯著。因此，不同濃度的望春玉蘭果皮浸提液對大白菜的發(fā)芽勢均有抑制作用，在浸提液濃度增加時抑制作用先減弱再增強(qiáng)，在濃度0.16 g/mL時發(fā)芽勢最低，化感指數(shù)最大，對小白菜種子的發(fā)芽勢抑制顯著。

2.2 望春玉蘭果皮對幼苗生長的影響

2.2.1 對根生長的影響? 由表2可知，望春玉蘭的果皮提取液對小白菜幼苗根系生長有明顯的抑制效應(yīng)，清水處理組的根長為31.25 mm，比其他各濃度的胚根都要長。

在濃度為0.02 g/mL條件下，抑制效果明顯，此時小白菜根長大于8.13 mm，化感指數(shù)為-0.739 8，相較于對照組差異顯著，有很強(qiáng)的抑制作用；當(dāng)濃度為0.08 g/mL時，根長為7.17 mm，化感指數(shù)為-0.770 6，此時的抑制作用比上一濃度差異不顯著，并且各濃度梯度的根長均小于10 mm。濃度為0.12 g/mL時，根長6.46 mm，化感指數(shù)的絕對值為0.793 4，隨著濃度的增加，抑制效果增強(qiáng)。在0.16 g/mL的條件下，抑制效果最好，化感指數(shù)為-0.836 5，對小白菜的胚根生長有明顯的抑制，造成種子胚根生長不良。根據(jù)分析可知，望春玉蘭果皮提取液各濃度梯度對根系長生長影響較大，與對照組差異均達(dá)到顯著水平，即望春玉蘭果皮浸提液對根系生長，抑制作用極大，且濃度0.02 g/mL與0.16 g/mL相比差異不顯著。

2.2.2 對莖生長的影響? 由表2可知，對照組小白菜幼苗莖長最長為23.27 mm。當(dāng)望春玉蘭果皮提取液濃度為0.02 g/mL時莖長為11.36 mm，此時的化感指數(shù)為-0.511 8，對小白菜幼苗莖長的生長抑制作用較強(qiáng)。在濃度為0.08 g/mL時，化感指數(shù)為-0.309 8，整體上呈現(xiàn)抑制作用。在濃度為0.12 g/mL時，小白菜幼苗莖長為9.31 mm，較對照組的根長下降了13.96 mm。濃度為0.16 g/mL時，小白菜幼苗莖長為9.86 mm，與對照組差異顯著，此時抑制效果最好。因此，望春玉蘭果皮不同濃度浸提液對小白菜幼苗的莖長生長均有抑制作用，且在濃度為0.08 g/mL時抑制作用明顯減小。故望春玉蘭果皮浸提液對小白菜種子莖長整體呈抑制作用，但浸提液濃度0.08 g/mL時抑制作用略有減小。

2.2.3 對鮮重的影響? 由表3可知，望春玉蘭果皮浸提液對小白菜幼苗鮮重有明顯的抑制作用，且不同濃度影響程度不同。

當(dāng)浸提液濃度大于0.02 g/mL時，幼苗鮮重隨濃度的增加而繼續(xù)降低，在0.16 g/mL達(dá)到最小值，此時鮮重為0.70 g，與清水組的鮮重1.60 g有顯著差異，此時化感指數(shù)為-0.562 5，抑制明顯，且隨著濃度的不斷增加抑制作用逐漸增強(qiáng)。并且鮮重在浸提液濃度為0.02、0.12以及0.16 g/mL時幾乎一樣，說明鮮重最小值為0.70 g。另外，當(dāng)浸提液濃度為0.08 g/mL時，與清水組相比有差異不顯著，但還是呈現(xiàn)出抑制作用，與前后濃度梯度相比，鮮重略高，說明0.08～0.16 g/mL的浸提液濃度對干物質(zhì)積累存在影響。因此，望春玉蘭果皮浸提液各個濃度下對小白菜鮮重的抑制作用十分接近。

2.2.4 對干重的影響? 由表3可知，當(dāng)浸提液濃度為0.02 g/mL時，與清水組小白菜干重0.22 g相比減少了0.04 g，化感指數(shù)為-0.181 8，即該濃度浸提液對小白菜干重的積累仍有抑制作用。濃度為0.16 g/mL時，干重為0.26 g，化感指數(shù)為-0.181 8，與濃度為0.02 g/mL時差異顯著。濃度為0.08 g/mL時，干重和化感指數(shù)分別為為0.20 g和-0.090 9。當(dāng)濃度為0.12 g/mL時，干重為0.19 g，并表現(xiàn)出明顯的抑制效應(yīng)。因此，當(dāng)浸提液濃度≥0.02 g/mL時，隨著濃度升高，對小白菜干重的抑制作用先下降再增強(qiáng)，但是在清水組到0.12 g/mL濃度之間，干重的變化并不大。即不同濃度望春玉蘭果皮浸提液對白菜干重的抑制作用隨著濃度的增加會下降到最低，隨后抑制效果有繼續(xù)增強(qiáng)的趨勢。

3 結(jié)論與討論

當(dāng)化感物質(zhì)達(dá)到一定的濃度之后，就可以促進(jìn)種子的發(fā)芽，甚至是對周圍的植物進(jìn)行壓制，從而增強(qiáng)自己的生存能力[32-35]。此外，不同部位、不同濃度的浸提液化感作用也不同[36]。因此，研究化感物質(zhì)對植物的生長、生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、森林撫育等方面都具有重要的意義。特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物多為單一種植，輪作、間作、覆蓋、翻埋、重茬種植、除草、殺滅蟲害等都需考慮化感作用的影響。如麻風(fēng)樹林下套種生菜可以提高麻風(fēng)樹林的利用率[37]。化感作用的有效應(yīng)用能夠在一定程度上提高作物的產(chǎn)量，甚至能夠改變植物內(nèi)在結(jié)構(gòu)的變化從而提高作物的經(jīng)濟(jì)價值[38]。要想提高珍貴樹種望春玉蘭的產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)價值，可以從化感作用著手，解決生產(chǎn)周期長、產(chǎn)量低等問題，從而實現(xiàn)利益最大化。

由研究結(jié)果可知，望春玉蘭果皮對小白菜種子的萌發(fā)和幼苗生長存在著化感效應(yīng)，望春玉蘭果皮各濃度梯度浸提液對白菜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢呈抑制作用，并且能明顯地抑制白菜的莖長和胚根生長。通過觀察根莖生長的狀況可知，幼苗的根毛生長受到抑制，且根系生長不良，有一些泛黃；莖生長彎曲，且幼苗纏繞生長在一起，不像對照組一樣粗壯。當(dāng)望春玉蘭果皮浸提液濃度≤0.02 g/mL時，對白菜種子的抑制作用不強(qiáng)，且對鮮重和干重的影響并不明顯，但此時根長≤8.13 mm，對根長影響較大，抑制作用顯著。浸提液濃度為0.08 g/mL時，抑制效果略有增強(qiáng)，并且濃度為0.02～0.12 g/mL時，抑制效果可能會出現(xiàn)減弱的情況。當(dāng)濃度達(dá)到0.16 g/mL時，明顯抑制。分析可知，望春玉蘭果皮浸提液對白菜幼苗莖長的生長、胚根生長都表現(xiàn)出抑制增強(qiáng)的效果。當(dāng)濃度≥0.02 g/mL時，浸提液對小白菜鮮重、干物質(zhì)量的累積有影響；當(dāng)濃度提升到≥0.08 g/mL時，抑制作用逐漸顯現(xiàn)，而達(dá)到0.16 g/mL時，干物質(zhì)積累最多，即望春玉蘭果皮的浸提液對小白菜種子以及白菜幼苗的化感作用是隨濃度變化而變化的，隨著濃度的升高，所受到的抑制作用就越強(qiáng)。

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（責(zé)編：張 蓓）