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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 加拿大一枝黃花對(duì)革命草的化感作用研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 加拿大一枝黃花和革命草都是外來入侵雜草，通過研究加拿大一枝黃花來治理革命草，為抑制這兩種雜草的瘋長找到兩全其美的方法；為開發(fā)一種綠色除草劑提供了理論基礎(chǔ)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要義。 該研究采用不同濃度的加拿大一枝黃花的地上部分和地下部分的水浸提液對(duì)革命草進(jìn)行噴灑處理，分別測定不同處理下的革命草植株的鮮重。
- 詳細(xì)介紹：
- 加拿大一枝黃花對(duì)革命草的化感作用研究? 王敏，韓文華，楊秀芳，李豪杰 （湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128） 摘要：該研究采用不同濃度的加拿大一枝黃花的地上部分和地下部分的水浸提液對(duì)革命草進(jìn)行噴灑處理，分別測定不同處理下的革命草植株的鮮重。結(jié)果表明：（1）加拿大一枝黃花水浸液對(duì)革命草的生長有抑制作用，并隨濃度的增加抑制作用加強(qiáng)；（2）在處理濃度為0.5g/ml時(shí)加拿大一枝黃花地上部分與地下部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用差異顯著。 關(guān)鍵詞：加拿大一枝黃花；革命草；化感作用 The study on allelopathy of solidago canadensis L.to Alligator Alternanthera Herb WANG Min, HAN Wen-hua,YANG Xiu-fang,LI Hao-jie (Hunan biological the vocational technical college Changsha 410128) Abstract: The extract from the organs above and blow ground of Solidago canadenis was used to treat Alligator Alternanthera Herb, then determine the fresh weight of Alligator Alternanthera Herb under the different treatment. The main results were as follows: (1) High concentration of water extract of Solidago canadensis could restrain Alligator Alternanthera Herb, and concentration of restraining strengthen;(2) In dealing with the concentration of 0.5 g/ml solidago canadensis when the part and underground water leaching solution to the Alligator Alternanthera Herb of significant inhibitory effect. Key words: solidago canadensis；Alligator Alternanthera Herb；allelopathy 生物入侵已造成巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)后果，嚴(yán)重威脅全球生物多樣性，成為人類所面臨的巨大挑戰(zhàn)[1] [2]。開展我國境內(nèi)危害嚴(yán)重的外來入侵植物的生態(tài)學(xué)過程與控制機(jī)制的研究，具有重要的理論和實(shí)踐意義。 加拿大一枝黃花（Solidago Canadensis L.）屬菊科（Asteraceae）一枝黃花屬（Solidago）,目前，加拿大一枝黃花已被我國列入林業(yè)檢疫性有害生物名單，極有可能發(fā)展成為繼莖澤蘭之后的又一外來惡性雜草，亟需對(duì)其入侵、定居和擴(kuò)散的機(jī)制以及生態(tài)適應(yīng)性開展研究，制定出綜合治理的策略，控制其進(jìn)一步的蔓延、危害[3，4]。 研究表明，加拿大一枝黃花具有較強(qiáng)的化感作用[5]，Abhilasha等[6]證實(shí)加拿大一枝黃花在歐洲通過化感物質(zhì)的釋放來制約當(dāng)?shù)匚锓N的生長，進(jìn)而占居新的領(lǐng)地。加拿大一枝黃花的不同部位對(duì)農(nóng)作物的生長都存在一定的化感抑制作用，并且其化感效應(yīng)與濃度存在一定的關(guān)系。 革命草屬莧科（Amaranthaceae）蓮子草屬（Alternanthera Forsk）多年生草本植物,目前，革命草成為危害嚴(yán)重的惡性雜草。關(guān)于加拿大一枝黃花對(duì)這革命草的化感效應(yīng)還未見報(bào)道。本研究以革命草為受試植物，研究了加拿大一枝黃花地上、地下器官對(duì)革命草的化感效應(yīng)，以為合理開發(fā)利用加拿大一枝黃花提供理論基礎(chǔ)。 1 材料與方法 1.1 材料 革命草植株采于湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)；加拿大一枝黃花于2010年10月上旬采自長沙汽車南站附近荒地（由本院周杰良副教授鑒定）。 1.2 方 法 1.2.1 浸提液的制備 將采集的加拿大一枝黃花植株放在室溫下，自然風(fēng)干后，取地上部分剪碎成0.5cm小段，稱取10、20、40g，浸在400mL蒸餾水中。取地下部分剪碎成0.5cm小段，稱取5、10、20g，浸在200mL蒸餾水中，分別放在室溫下浸泡48個(gè)小時(shí)，然后用干凈的三層紗布過濾，配成濃度為0.025g/ml、0.05g/ml、0.1g/mL的浸提液原液，放入冰箱備用，另設(shè)蒸餾水為對(duì)照,重復(fù)三次。加拿大一枝黃花地上部分、地下部分水浸液的濃度為0.025、0.05、0.1g/ml分別記為A1、A2、A3；U1、U2、U3。 1.2.2 營養(yǎng)液的配制 （1） 母液的配制：按照日本園式配方配置營養(yǎng)液。 A母液：Ca(NO3)2?4H2O 1.89（g）、KNO3 1.62(g) 。 B母液：NH4H2PO4 3.06(g)、MgSO4?7H2O 9.86(g)。 C母液：Na2Fe-EDTA 20.0(g)、H3BO3 2.86(g)、MnSO4?4H2O 2.13(g)、ZnSO4?7H2O、0.22(g)、CuSO4?5H2O 0.08(g)、(NH4)6Mo7O24?4H2O 0.02(g)?！? 把各種物質(zhì)溶解，配成A、B、C母液各1L，A、B母液濃縮10倍，C母液濃縮1000倍。 （2）工作營養(yǎng)液的配制：用上述母液配制2L的工作營養(yǎng)液。首先量取A母液0.5L倒入澆杯中，再量取B母液0.5L慢慢倒入其中，并不斷加水稱釋,最后量取C母液0.002L，加入其中，然后加水定容至2L。 1.2.3 加拿大一枝黃花化感活性測定方法 加拿大一枝黃花化感活性的測定采用稱鮮重法。稱取相同重量(3g)的革命草植株放在相同大小的塑料杯中用營養(yǎng)液培養(yǎng),再加入配好的加拿大一枝黃花不同部位、不同濃度的浸提液,觀察記錄革命草的生長情況，一周后稱取革命草的鮮重,并與空白做對(duì)比。 1.2.4 數(shù)據(jù)處理方法 稱量植物的鮮重，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，采用SSR法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。 2 結(jié) 果 與 分 析 2.1 一周內(nèi)加拿大一枝黃花的浸提液對(duì)革命草的生長影響 從表1可知，在第一天內(nèi)加拿大一枝黃花對(duì)革命草未產(chǎn)生化感作用；高濃度的加拿大一枝黃花的地上和地下部分均抑制革命草長根；低濃度的則要在第四天才開始表現(xiàn)對(duì)革命草的生長起抑制作用；第七天,加拿大一枝黃花地上部分水浸提液的濃度為0.1g/ml時(shí)其對(duì)革命草的抑制作用要明顯。 表1 一周內(nèi)各處理對(duì)革命草的生長影響 CK A1 A2 A3 U1 U2 U3 第1天 莖葉和根生長良好 莖葉和根生長良好 莖葉和根生長良好 莖葉和根生長良好 莖時(shí)和根生長良好 莖葉和根生長良好 莖葉和根生長良好 第2、3天 長了新的水生根 長了新的水生根 沒長根 沒長根 長了新的水生根 沒長根 沒長根 第4、5、6天 長勢(shì)良好 長勢(shì)一般 莖葉和有點(diǎn)枯萎，根變色，軟化 莖葉枯萎嚴(yán)重，根發(fā)霉 長勢(shì)一般 莖葉和有點(diǎn)枯萎，根變色，軟化 莖葉枯萎嚴(yán)重，根發(fā)霉 第7天 長了新根，新葉 葉子有少數(shù)枯萎 大多枯萎 植株死亡 葉子有少數(shù)枯萎 大多枯萎 植物倒伏未死亡 2.2 加拿大一枝黃花地上、地下部分水浸提液對(duì)革命草的影響 從表2、3、4可知，6個(gè)處理的革命草的鮮重均不同程度地低于對(duì)照組，表明加拿大一枝黃花地上部分和地下部分的水浸提液對(duì)革命草的生長具有抑制作用；從表2可知，在處理濃度為0.1g/ml時(shí)，加拿大一枝黃花的地上部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用達(dá)到顯著水平；從表2可知，在處理濃度為0.05g/ml和0.1g/ml時(shí)，加拿大一枝黃花地下部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用達(dá)極顯著水平。由此可知,加拿大一枝黃花地上、地下部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用隨濃度的增大抑制作用變強(qiáng)。 從表4可知，在處理濃度為0.5g/ml時(shí)加拿大一枝黃花地上部分與地下部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用差異顯著。 表2 加拿大一枝黃花地上部分水浸液對(duì)革命草鮮重的影響 處理 平均數(shù) 差異顯著性 0.05 0.01 CK 3.25 a A A1 3.23 a A A2 3.10 a A A3 2.51 b A 表3 加拿大一枝黃花地下部分水浸提液對(duì)革命草鮮重的影響 處理 平均數(shù) 差異顯著性 0.05 0.01 CK 3.25 a A U1 3.17 a A U2 2.74 b B U3 2.70 b B 表4 加拿大一枝黃花地上、地下部分水浸提液對(duì)革命草鮮重的影響 處理 平均數(shù) 差異顯著性 0.05 0.01 CK 3.25 a A A1 3.23 a A U1 3.17 a AB A2 3.10 a AB U2 2.74 b ABC U3 2.70 b BC A3 2.51 b C 注：相同的字母表示無顯著差異。 3 討論與結(jié)論 由于加拿大一枝黃花超強(qiáng)的適應(yīng)能力和繁殖能力，使其能在我國快速擴(kuò)展，成為惡性雜草。因此，加強(qiáng)對(duì)加拿大一枝黃花的防控，對(duì)保證農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收具有重要意義。我國學(xué)者夏文孝等[7]、張勁松等[8]、王開金等[9] 對(duì)加拿大一枝黃花的精油成分進(jìn)行了分析，其主要為萜類化合物，這類物質(zhì)大部分具有揮發(fā)性，因而影響周圍植物的萌發(fā)與生長。 試驗(yàn)結(jié)果表明，加拿大一枝黃花對(duì)革命草具有化感效應(yīng)。無論是加拿大一枝黃花地上部分還是地下部分的水浸提液都對(duì)革命草的生長起抑制作用，且隨濃度的增加抑制作用加強(qiáng),進(jìn)而說明外來物種的化感作用不僅只對(duì)本地物種起作用,只是化感效應(yīng)相對(duì)要弱。若能將加拿大一枝黃花開發(fā)為植物源農(nóng)藥，化害為利，將是一項(xiàng)有意義的研究工作。 本實(shí)驗(yàn)使用稱鮮重法，也是第一次用植株為受體物，在很多方面存在一定的誤差，再加上加拿大一枝黃花中發(fā)揮化感效應(yīng)具體化學(xué)成分及其釋放機(jī)制以及影響其化感作用的因素有待于進(jìn)一步深入研究。 參考文獻(xiàn) [1] Ding J Q，Mack R N，Lu P，et al．China，s booming economy is sparking and accelerating biological invasions[J]．BioScience，2008，58：317—324． [2] Vitousek P M，D，Antonio C M，Loope L L，et al．Introduced species：a significant component of human - caused global change [J]．New Zealand Journal of Ec ol ogy，1997，21：1—16． [3] 董梅，陸建忠，張文駒等．加拿大一枝黃花一種正在迅速擴(kuò)張的外來人侵植物[J]．植物分類學(xué)報(bào)，2006，44(1)：72 —85 ． [4] 郭水良，方芳．入侵植物加拿大一枝黃花對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)性研究[J ]，植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，27 ( 1 )：47—52 ． [5] 夏文孝，何偉，文光裕．加拿大一枝黃花的精油成分[J]．植物學(xué)通報(bào)，1999，16(2)：178—181． [6] 張勁松，李博，陳家寬等．加拿大一枝黃花揮發(fā)油成分及其抗菌活性[J]．復(fù)旦學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，45(3)：412—416． [7] 王開金，李寧，陳列忠等．加拿大一枝黃花精油的化學(xué)成分及其抗菌活性[J]．植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，15(1)：34—36． [8] 周凱，郭維明．加拿大一枝黃花根系和根際土壤水浸液對(duì)蘿卜和白菜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J ]． 西北 植物學(xué)報(bào)，2005，25 (1)：174— 178． [9] Abhilasha D，Quintana N，Vivanco J，et a1．Do allelopathic compounds in invasive Solidago Canadensis S．1．restrain the native Europe - an flora ? [J]．Journal of Ecology，2008，96：993 —1001.
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：探究加拿大一枝黃花的提取物對(duì)“革命草”等雜草生長的抑制作用，利用加拿大一枝黃花的毒性要抑“革命草”等雜草的生長。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 人們通常會(huì)想用什么辦法要治理加拿大一枝黃花、革命草，卻不會(huì)把這兩種植物聯(lián)系起來，用加拿大一枝黃花來治理革命草可謂是“以毒攻毒”。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1．目前革命草仍是到處都是，最近一段時(shí)間以來，在長沙市第三水廠里面，一片約5平方米的加拿大一枝黃花正肆意生長，它們周邊的植被都已奄奄一息，若用加拿大一枝黃花的提取物來噴灑革命草是一種很方便的辦法，將會(huì)得廣大群眾的喜愛。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 該研究采用不同濃度的加拿大一枝黃花的地上部分和地下部分的水浸提液對(duì)革命草進(jìn)行噴灑處理，分別測定不同處理下的革命草植株的鮮重。結(jié)果表明：（1）加拿大一枝黃花水浸液對(duì)革命草的生長有抑制作用，并隨濃度的增加抑制作用加強(qiáng)；（2）在處理濃度為0.5g/ml時(shí)加拿大一枝黃花地上部分與地下部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用差異顯著。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年12月發(fā)表在《湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)
鑒定結(jié)果
- 優(yōu)秀
參考文獻(xiàn)
- 1] Ding J Q，Mack R N，Lu P，et al．China，s booming economy is sparking and accelerating biological invasions[J]．BioScience，2008，58：317—324． [2] Vitousek P M，D，Antonio C M，Loope L L，et al．Introduced species：a significant component of human - caused global change [J]．New Zealand Journal of Ec ol ogy，1997，21：1—16． [3] 董梅，陸建忠，張文駒等．加拿大一枝黃花一種正在迅速擴(kuò)張的外來人侵植物[J]．植物分類學(xué)報(bào)，2006，44(1)：72 —85 ． [4] 郭水良，方芳．入侵植物加拿大一枝黃花對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)性研究[J ]，植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，27 ( 1 )：47—52 ． [5] 夏文孝，何偉，文光裕．加拿大一枝黃花的精油成分[J]．植物學(xué)通報(bào)，1999，16(2)：178—181． [6] 張勁松，李博，陳家寬等．加拿大一枝黃花揮發(fā)油成分及其抗菌活性[J]．復(fù)旦學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，45(3)：412—416． [7] 王開金，李寧，陳列忠等．加拿大一枝黃花精油的化學(xué)成分及其抗菌活性[J]．植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，15(1)：34—36． [8] 周凱，郭維明．加拿大一枝黃花根系和根際土壤水浸液對(duì)蘿卜和白菜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J ]． 西北 植物學(xué)報(bào)，2005，25 (1)：174— 178． [9] Abhilasha D，Quintana N，Vivanco J，et a1．Do allelopathic compounds in invasive Solidago Canadensis S．1．restrain the native Europe - an flora ? [J]．Journal of Ecology，2008，96：993 —1001
同類課題研究水平概述
- 該研究采用不同濃度的加拿大一枝黃花的地上部分和地下部分的水浸提液對(duì)革命草進(jìn)行噴灑處理，分別測定不同處理下的革命草植株的鮮重。結(jié)果表明：（1）加拿大一枝黃花水浸液對(duì)革命草的生長有抑制作用，并隨濃度的增加抑制作用加強(qiáng)；（2）在處理濃度為0.5g/ml時(shí)加拿大一枝黃花地上部分與地下部分水浸提液對(duì)革命草的抑制作用差異顯著。
