间甲酚对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究

(1. The Approval Bureau of Fengrun Investment Project Section, Tangshan 064000, China; 2. College of Horticulture, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China; 3. Department of Life Science, Tangshan Normal University,
非营养性物质，能够影响其他植物生长、健康、 行 为 或 群 体 关 系 ，主 要 是 植 物 质 [1]。也 有 人 认 为
化感物质应指植物所产生的，影响其他生物生 长、行为和种群生物学的化学物质[3]。
前期研究结果表明紫花地丁对常见的禾本 科草坪草—草地早熟禾（Poa annua L.）和高羊 茅（Festuca arundinacea Schreb.）存在化感抑制 效应，并在其水浸提液中鉴定出间甲酚[4]。间甲
R(Xi )

X i X min X max X min
，
式中 Xi 为测定的指标值，Xmin、Xmax 为所有参试 材料某一指标的最小值和最大值。
1.3.2 草地早熟禾和高羊茅幼苗生长参数 测定方法
种子发芽 7 d 后，挑选 10 株健壮苗，吸干 植株表面水分，直尺测定幼苗根长和苗高，电子 天平称量整株鲜重。
鲜重与对照组相比，显著降低（P＜0.05），其余 浓度下各指标与对照差异不显著。
浓度/µL·L-1 CK 1 10 100 1000
表 2 不同浓度间甲酚对高羊茅幼苗根长、苗高和单株鲜重的影响
根长/cm 2.00±0.153 3ab 2.56±0.186 1a 2.19±0.169 2a 1.37±0.116 8b 0.00±0.000 0c
Key Words: allelopathy; M-cresol; Poa annua L.; Festuca arundinacea Schreb.
化感作用是指所有类型植物（含微生物）之 间生物化学物质的相互作用[1]。现在有人把化感 作用称之为植物的相生相克作用[2]。化感作用中
起 作 用 的 物 质 是 化 感 物 质 ，它 是 生 物 体 内 产 生 的
2 结果与分析
从种子露白开始每隔 24 h 记录萌发的种子
数，连续记录 7 d，然后计算发芽率、发芽势、
发芽指数和活力指数。
相对抑制率（IR)

处理值 对照值 对照值
100%
，
2.1 间甲酚对高羊茅种子萌发、幼苗生长 及生理指标的影响
2.1.1 间甲酚对高羊茅种子萌发和幼苗生 长的影响
表 1 不同浓度间甲酚对高羊茅种子萌发的影响
IR/% — 5.64
14.09 15.49 -100.00
发芽指数
20.90±0.842 1a 19.15±0.619 2a 22.76±2.428 9a 19.54±0.771 9a 0.00±0.000 0b
IR/% —
-8.37 8.90 -6.51 -100.00
注：同一列数据中不同字母表示 0.05 水平差异显著，下同。
浓度/µL·L-1 CK 1 10 100 1000
MDA/mol·g-1 2.77±0.73a 3.25±0.67a 3.28±0.09a 3.42±0.63a —
表 3 不同浓度间甲酚对高羊茅幼苗生理指标的影响
IR/% 可溶性蛋白含量/mg·g-1 IR/% 可溶性糖含量（DW）/µg·mg-1
──────────
基金项目：唐山市科技计划项目（12120203b），河北省住房和城乡建设厅建设科技研究项目（2016-239）
收稿日期：2018-03-09 修回日期：2018-4-09
作者简介：田凯（1982-），男，河北唐山人，工程师，研究方向为园林植物。
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第 40 卷第 3 期
唐山师范学院学报
摘 要：间甲酚处理对草地早熟禾和高羊茅种子发芽率表现出抑制作用，抑制率分别为-18.88%~-100.00%
和-100.00%~2.17%，对幼苗根长、苗高、单株鲜重整体表现为“低促高抑”的作用。间甲酚处理过的 2 种受体
幼苗丙二醛含量均升高，可溶性蛋白含量和可溶性糖含量则降低。对 2 种受体植物的种子萌发、幼苗生长指标
2018 年 5 月
酚已被证实对小麦和蚕豆具有化感作用[5,6]。本 文目的在于通过间甲酚处理对草地早熟禾和高 羊茅种子发芽、幼苗生长及生理指标的影响，来 证明间甲酚对草地早熟禾和高羊茅起化感作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
高羊茅种子为“猎狗 5 号”，草地早熟禾种 子为“午夜 2 号”，购自克劳沃公司。
—
0.94±0.03b
1.2 试验设计
试验设置 4 个浓度梯度，分别为 1 µL·L-1， 10 µL·L-1，100 µL·L-1，1000 µL·L-1，用蒸馏水做 对照。
草地早熟禾和高羊茅种子用 0.3% KMnO4 溶 液消毒 10 min，蒸馏水冲洗 2-3 次，40 ℃恒温 水浴催芽 30 min，晾干备用。
IR/% —
28.00 9.50 -31.50 -100.00
苗高/cm 6.40±0.315 9a 6.35±0.362 8a 6.08±0.275 6a 4.69±0.206 1b 0.00±0.000 0c
IR/% —
-0.78 -5.00 -26.72 -100.00
单株鲜重/g 0.012 8±0.000 54a 0.013 4±0.000 63a 0.013 6±0.000 59a 0.011 1±0.000 46b 0.000 0±0.000 00c
1.3.3 草地早熟禾和高羊茅幼苗生理指标 测定方法
采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛（MDA） 含量。参照王霄的方法测定可溶性蛋白含量[7]。
参照植物生理学实验指导（第四版）测定可溶 性糖含量[8]。
1.4 数据处理
用 Excel2007 进行数据处理，SPSS19.0 进行 多重比较分析，文中数据均以“均值±标准误差” 表示。
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甲酚处理组的种子发芽率为 0。这说明，高羊茅 种子萌发对间甲酚处理反应迟钝。
从表 2 可以看出，间甲酚处理对高羊茅根 长和单株鲜重表现出“低促高抑”的作用；对
田 凯，等：间甲酚对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究
苗高表现出抑制作用。各浓度间甲酚处理下，仅 100 µL·L-1 和 1000 µL·L-1 处理组的幼苗高和单株
将待测种子 50 粒放入铺有滤纸的培养皿中， 加入 3 mL 不同浓度的间甲酚溶液，用蒸馏水处 理做对照，每个处理设置 3 次重复，每天适当添 加处理液，保持滤纸湿润。
1.3 指标测定
1.3.1 草地早熟禾和高羊茅种子发芽指标 测定方法和计算
IR＜0 表示抑制，IR＞0 表示促进。
隶属函数值计算公式：
浓度/µL·L-1 发芽率/%
CK
92.00±1.154 7ab
1
91.33±0.666 7ab
10
94.00±1.154 7a
100
89.33±0.666 7b
1000
0.00±0.000 0c
IR/% —
-1.09 2.17 -2.90 -100.00
发芽势/% 47.33±4.055 2a 50.00±2.000 0a 54.00±4.000 0a 54.66±2.403 7a 0.00±0.000 0b
进行隶属函数分析，结果表明间甲酚对草地早熟禾种子萌发、幼苗生长表现出抑制作用，对高羊茅种子萌发、
幼苗生长表现出“低促高抑”的作用，符合化感作用的方式。
关键词：化感作用；间甲酚；草地早熟禾；高羊茅
中图分类号：S731.2
文献标识码：A
文章编号：1009-9115(2018)03-0063-05
DOI：10.3969/j.issn.1009-9115.2018.03.016
The Effects of M-Cresol on Seed Germination, Seedling Growth and Physiological Indexes of Poa Annua L. and Festuca Arundinacea Schreb.
TIAN Kai1, TAN Zhao-qi2,3, WANG Xiao-ying3
第 40 卷第 3 期 Vol.40 No.3
唐山师范学院学报 Journal of Tangshan Normal University
2018 年 5 月 May 2018
间甲酚对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究
田 凯 1，谭照麒 2,3，王晓英 3
（1. 唐山市丰润区行政审批局 投资项目科，河北 唐山 064000；2. 河北农业大学 园艺学院，河北 保定 071001； 3. 唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山0.025 9ab 0.254 5±0.013 2ab 0.310 0±0.031 9a 0.218 3±0.026 5b 0.000 0±0.000 0c
IR/% —
-5.74 14.81 -19.15 -100.00
从表 1 可以看出，10.0 µL·L-1 间甲酚处理对 高羊茅种子萌发指标促进作用不显著，1.0 µL·L-1 和 100.0 µL·L-1 间甲酚处理对高羊茅种子萌发指 标抑制作用不显著，浓度达到 1000.0 µL·L-1 的间
Tangshan 063000, China)
Abstract: The germination rates of Poa annua L and Festuca arundinacea Schreb were inhibited by M-cresol with the inhibition rates of -18.88% ~ -100.00% and -100.00% ~ 2.17%, respectively. Generally the effects of M-cresol on root growth, seedling heights and fresh weight were shown as promotion at low concentration and suppression at high concentration. In addition, the results indicated that M-cresol played a positive role on contents of MDA of the two receptor seedlings while it had inhibitory effect on the content of soluble protein and soluble sugar of seedlings. The membership function relation of the germination and growth of the two receptor plants was analyzed. The results showed that m-cresol had inhibitory effect on seed germination and seedling growth for Poa annua L, it acted in a way of promotion at low concentration and suppression at high concentration for both seed germination and seedling growth of Festuca arundinacea Schreb., which confirms to allelopathy.