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栗与美国板栗化感作用的比较
李晓娟, 王强, 倪穗, 阮晓, 王永红, 张焕, 王高峰
植物生态学报    2013, 37 (2): 173-182.   DOI: 10.3724/SP.J.1258.2013.00018
摘要   (2901 HTML4 PDF(pc) (23484KB)(3742)  

以种子发芽率和发芽势为种子萌发参数, 以胚根、胚芽长度和鲜重变化为幼苗生长参数, 研究了栗(Castanea mollissima)叶水提取物对双子叶植物莴苣(Lactuca sativa)、萝卜(Raphanus sativus)、黄瓜(Cucumis sativus), 和单子叶植物洋葱(Allium cepa)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)的化感作用; 比较了美国板栗(Castanea dentata)与栗叶水提取物及经X-5大孔树脂分离获得的11个洗脱组分间的化感作用强弱; 利用液相色谱-质谱联用技术结合标准物质的反证实验, 解析了美国板栗与栗化感作用最强分离组分的物质结构。研究结果表明, 栗叶化感效应强于美国板栗; 美国板栗与栗化感作用最强分离组分中(5:5洗脱组分)存在绿原酸、对羟基苯甲酸、原儿茶酸和没食子酸等物质。在利用栗基因恢复美国板栗种群时, 有必要考虑美国板栗与栗植物化学生态特性的差异。



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图5 美国板栗与栗分离组分对莴苣幼苗生长的影响(平均值±标准偏差, n = 3)。A, 胚根。B, 胚芽。C, 鲜重。按照最小显著差数法多重比较, 标记不同字母的均值间存在显著差异(p = 0.05)。
正文中引用本图/表的段落
根据LC-MS图谱保留时间及分子离子峰质量数, 并结合对已知化感物质库中物质结构分析, 确定化感作用最强的5:5洗脱组分中化合物的结构, 用标准物质进行实验反证。
美国板栗与栗叶分离组分对莴苣幼苗生长影响的结果见图5。与对照相比, 美国板栗与栗7:3、6:4和5:5洗脱组分抑制莴苣胚根和胚芽生长, 降低鲜重, 其余组分作用不显著(p < 0.05), 5:5洗脱组分对莴苣实生苗生长的抑制作用最强, 使胚根停止了生长。美国板栗与栗叶的水提取物对莴苣胚根的抑制作用差异不显著, 栗的叶水提取物对莴苣胚芽的抑制作用强于美国板栗(p < 0.05)。 栗叶水提取物及7:3、6:4、5:5洗脱组分培养的莴苣鲜重低于美国板栗同一组分。栗7:3、6:4、5:5洗脱组分对胚芽生长的抑制作用与美国板栗比较, 差异不显著(p < 0.05)。
化感物质的分离纯化通常采用萃取、层析、超滤与超速离心等方法(Li et al., 2010)。本实验中将美国板栗与栗叶水提取物经X-5大孔树脂分离为11个组分, 通过莴苣种子萌发及幼苗生长抑制实验比较化感作用强弱。由图4和图5可知, 美国板栗与栗叶水提取物对莴苣种子萌发的抑制作用差异不显著, 栗叶水提取物对莴苣胚芽的抑制作用强于美国板栗, 对莴苣鲜重的影响强于美国板栗。美国板栗与栗叶7:3、6:4和5:5洗脱组分能抑制莴苣种子萌发及幼苗生长, 5:5组分的抑制作用最强。美国板栗7:3、6:4、5:5洗脱组分干重分别为(13.1 ± 0.48) mg·g DW-1、(5.1 ± 0.19) mg·g DW-1、(0.16 ± 0.08) mg·g DW-1; 栗7:3、6:4、5:5洗脱组分干重分别为(14.8 ± 0.48 ) mg·g DW-1、(6.1 ± 0.38) mg·g DW-1、(0.17 ± 0.13) mg·g DW-1。由此推测, 栗7:3、6:4和5:5组分总量高于美国板栗是导致栗化感作用强于美国板栗的原因。
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