1、热带作物学报 2023,44(2):385-393 Chinese Journal of Tropical Crops 收稿日期 2022-05-05；修回日期 2022-06-16 基金项目 国家自然科学基金项目（No.32060036）；云南省地方高校基础研究联合专项（No.202101BA070001-055）；兴滇人才支持计划-青年人才项目（No.YNWR-QNBJ-2020282）。作者简介 王占娣（1981），女，博士，副教授，研究方向：农业害虫绿色防控。*通信作者（Corresponding author）：李艳萍（LI Yanping），E-mail：。入侵植物肿柄菊不同组织提
2、取液对千金子的化感作用 王占娣，赵 静，陈绍娟，徐 荣，史云东，贾 琳，李艳萍*玉溪师范学院化学生物与环境学院，云南玉溪 653100 摘 要：研究发现入侵植物肿柄菊对杂草具有较强的化感作用，可用于杂草防治。而肿柄菊对千金子的化感作用未见报道，为明确肿柄菊对千金子的化感作用，寻找千金子的防治技术，采用石油醚、乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水等溶剂梯度提取肿柄菊根、茎、叶，评价提取液对千金子种子萌发和生长的化感作用及其对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的影响，并利用 GC-MS 技术鉴定肿柄菊提取液中化学成分。结果显示：肿柄菊不同组织部位提取液对千金子发芽率的影
3、响强度依次为叶茎根。肿柄菊根、茎、叶的乙酸乙酯和无水乙醇提取液对千金子幼苗生长具有明显的抑制作用。肿柄菊根、茎和叶的乙酸乙酯提取液，叶和根的无水乙醇提取液能明显抑制千金子 SOD 酶活性；茎的无水乙醇提取液能明显抑制千金子 CAT 酶的活性；茎和根的乙酸乙酯提取液能明显抑制POD 酶活性。GC-MS 检测显示，肿柄菊提取液中含有萜类、酚类、酰胺类、酯类及烃类，其中，萜类（-蒎烯和植醇）和酚类（2,5-二乙酰基-6-羟基苯并呋喃）成分含量较高。结果表明，肿柄菊根、茎和叶的提取液对千金子具有较强的化感作用，其中，-蒎烯、植醇、2,5-二乙酰基-6-羟基苯并呋喃可能是肿柄菊对千金子产生化感作用的潜在
4、活性成分，可用于千金子的防治。关键词：肿柄菊；千金子；化感作用；抗氧化酶 中图分类号：S432.1 文献标识码：A Allelopathy of Extracts from Different Tissues of Invasive Plant,Mexican Sunflower on Leptochloa chinensis WANG Zhandi,ZHAO Jing,CHEN Shaojuan,XU Rong,SHI Yundong,JIA Lin,LI Yanping*College of Chemistry Biology and Environment,Yuxi Normal Uni
5、versity,Yuxi,Yunnan 653100,China Abstract:The invasive plant Mexican sunflower has strong allelopathy to weeds and could be used for weed control.How-ever,the allelopathy of Mexican sunflower on Leptochloa chinensis has not been reported.In order to clarify the allelopathy of Mexican sunflower on L.
6、chinensis and find the control technology of L.chinensis,the roots,stems and leaves of L.chinensis were extracted with petroleum ether,ethyl acetate,absolute ethyl alcohol and distilled water.The allelopathy of ex-tracts on the germination and growth of seeds of Mexican sunflower and its effect on t
7、he activities of superoxide dismutase(SOD),catalase(CAT)and peroxidase(POD)were evaluated.GC-MS was used to identify the chemical constituents in the extract of Mexican sunflower.The results showed that the effect of extracts from different tissue parts on the germination rate of Mexican sunflower w
8、as in the order of leaf stem root.Ethyl acetate and absolute ethanol extracts from the roots,stems and leaves of Mexican sunflower had a significant inhibitory effect on the growth of the seedlings.The ethyl acetate extract from the root,stem and leaf,and the absolute ethanol extract from the leaf a
9、nd root could significantly inhibit the SOD activ-ity;the absolute ethanol extract from the stem could obviously inhibit the CAT activity;the ethyl acetate extracts from stems and roots could significantly inhibit the POD activity.GC-MS detection showed that the extract of Mexican sunflower con-tain
10、ed terpenoids,phenols,amides,esters and hydrocarbons,among which terpenoids(-pinene and phytol)and phenols(2,5-diacetyl-6-hy droxybenzofuran)were higher.The results showed that the extracts from the roots,stems and leaves of 386 热带作物学报 第 44 卷 Mexican sunflower had strong allelopathic effects on L.ch
11、inensis,-pinene,phytol and 2,5-diacetyl-6-hydroxybenzofuran may be the potential active components of Mexican sunflower for allelopathy,which can be used for the control of L.chinensis.Keywords:Mexican sunflower;Leptochloa chinensis;allelopathy;antioxidant enzyme DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2023.02
12、.018 外来入侵植物严重破坏了入侵地生态和生物多样性，给全球生态系统造成了巨大的经济损失。现代研究发现，化感作用是入侵植物成为优势群落的主要因素之一1，对自身或其他植物生长发育产生一定的影响。化感物质为植物释放到土壤和环境中的次生代谢产物，能够对其他植物产生毒害作用，抑制周围植物种子的萌发和幼苗的生长2。如龙绛雪等3报道入侵植物鬼针草（Bidens pilosa）和肿柄菊（Tithonia diversifolia）水提液抑制小白菜种子的萌发。杨云海等4报道紫茎泽兰（Ageratina adenophora）提取液明显抑制小麦和绿豆的生长。许多研究者还发现，入侵植物释放的化感物质除了对农作物
13、有抑制作用外，对杂草的生长也有抑制作用。如蒋智林等5报道入侵植物紫茎泽兰（Ageratina adenophora）、小飞蓬（Conyza canadensis）、飞机 草（Chromolaena odoratum）和肿柄菊对狗牙根（Cynodon dactylon）具有明显抑制作用。陈金慧等6报道入侵植物五爪金龙能明显抑制三叶草种子的萌发。由此可知，入侵植物释放的化感物质可用于杂草的防治。化感物质具有环境友好，低毒高效、不易产生抗药性等特点，利用化感物质防治杂草危害已成为当前农业杂草绿色防治和生态领域研究的热点之一7。肿柄菊是一种世界性入侵杂草，为菊科多年生灌木类植物，其根系发达，繁殖力强，
14、能在各类土壤上生长。肿柄菊原产墨西哥及中美洲地区，是一种观赏植物，后被亚洲、非洲、北美、澳洲等 70 多个国家和地区广泛引种。20 世纪初，肿柄菊被引入我国后迅速在云南、广东、福建、海南、香港、台湾等地大量分布和扩散。现已覆盖云南省 12 个市（州），71 个县（区），扩散面积达 184.212 km2，占云南土地面积的 47%8。2019年肿柄菊被列为云南省级恶性入侵杂草。2021年陈剑等9报道，肿柄菊在云南还存在较大的入侵风险。CHUKWUKA 等10报道因肿柄菊繁殖速度快、生长迅速、植株高度等原因，迫使尼日利亚部分农民放弃耕地。现代研究发现，肿柄菊具有较强的化感作用，其释放的化感物质对其
15、他植物产生毒害作用，抑制多种植物种子的萌发和幼苗的生长。到目前为止，发现肿柄菊对田间 10 余种杂草具有较强的化感作用5,11-12，如田学军等13报道肿柄菊叶片的蒸馏水提取液能抑制鬼针草种子的萌发和幼苗的生长，SUZUKI 等14报道肿柄菊的甲醇提取液抑制多花黑麦草（Lolium multi-florum Lam.）、Phleum pretense(L.)和 Echinochloa crusgalli(L.)杂草的生长，而未见有文献报道肿柄菊对千金子的化感作用。千金子Leptochloa chinensis(L)Nees为一年生禾本科杂草，是世界性水田中常见的恶性杂草，可导致水稻产量降低 3
16、7.8%39.22%15-16。目前千金子的防治以农药防治为主，由于化学农药的长期使用，造成千金子对化学农药产生了很强的抗药性17，而且许多化学农药严重污染水体、大气、土壤等，并通过食物链进入人体危害人类健康。因此寻找千金子的生态绿色防治技术越来越受到社会各界的重视。本研究以肿柄菊为供体植物，以千金子为受体植物，采用不同极性溶剂提取肿柄菊，研究肿柄菊提取液对千金子种子萌发和生长的影响，并采用 GC-MS 鉴定肿柄菊提取液中化学成分，为千金子的绿色防治奠定理论基础，同时为肿柄菊化感物质在杂草防治方面的应用提供科学依据。1 材料与方法 1.1 材料 肿柄菊和千金子采集于玉溪师范学院校园内（2319N；10116E），海拔约为 1800 m，年平均气温为 17.423.8，年平均降水量为 670 2412 mm，属中亚热带湿润冷冬高原季风气候。选取颗粒饱满的千金子种子，将其放在蒸馏水中浸泡，收集沉降在水底的种子，用 0.2%高锰酸钾溶液浸泡 10 min 消毒，之后用蒸馏水冲洗 5 次，备用。1.2 方法 1.2.1 肿柄菊提取液的制备 采集到的肿柄菊根、茎、叶自然晾干，粉碎过 20 目筛，
