稗草浸提液诱导水稻化感抑草作用探究

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1、稗草浸提液诱导水稻化感抑草作用探究　　摘要为了探究稗草中是否存在能诱导水稻化感抑草作用的物质，采用稗草种子浸提液、稗草组织浸提液和稗草种植液3种溶液为诱导物，添加到化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont的培养液中种植，然后对诱导后的水稻叶片水浸提液进行生物测试。结果表明：3种溶液中，以稗草种植液对水稻的抑草作用诱导效果最好，化感水稻PI31277、叶片水浸提液对稗草生长有抑制作用。与未诱导处理相比，稗草根长、株高和干物质重分别减少0.85cm、0.56cm和0.0060g，非化感水稻lem

2、ont分别减少0.69cm、0.68cm和0.0079g。研究结果还表明添加稗草诱导液后，对2种水稻的根长和株高都有所促进。由此得出采用外源诱导方式提高水稻抑草作用是稻田除草可行的新思路。关键词稗草；浸提液；水稻；化感作用；诱导中图分类号Q948.1文献标识码A文章编号1007-5739（2013）06-0108-029在农田生态系统中，有农作物生长的地方都伴生着杂草。水稻与杂草（尤其是稗草）为获取足够的水分、营养、光照等生存必备条件进行相互竞争，通过茎叶挥发、淋溶及根系分泌物等途径向环境释放某些化

3、学物质，影响邻近植物的生长发育，为自身生长创造有利条件，这种现象被称为化感作用[1]。世界各国研究人员对化感作用研究给予高度重视，试图利用植物化感作用控制田间杂草，以减少合成除草剂的使用，实现作物生产的可持续发展[1-6]。作物对生物胁迫的反应非常敏感，且水稻化感作用是多基因控制的数量性状，易受生态环境影响[5-6]。Kimetal[7]的研究表明，在稗草存在下化感水稻Kouketumochi抑草作用增强，水稻茎叶和根分泌物中的次生代谢物质含量上升，表明稗草有可能诱导水稻合成并释放更多的化感物质。王

4、艳平等[8]研究了稗草、异型莎草和鸭舌草与3种化感水稻品种共培的表现，认为水稻抑草作用或化感物质的释放受杂草的诱导，这种诱导效应在杂草品种和水稻品种间可能存在特异性。Kato-Noguchi[9]研究表明，水稻响应伴生稗草是因为受稗草根系分泌物的组成成分的诱导，进而引起稻壳酮B浓度升高，促进抑草作用增加。以上结果表明水稻不仅能释放化感物质抑制伴生杂草，而且水稻和杂草之间可能存在可以相互识别的化学物质。研究作物与杂草间的化学识别及抑制杂草生长机制，对于揭示作物间化感作用机制以及利用水稻自身化感作用控制

5、农田杂草的进一步研究有重要价值。该研究通过在水稻培养液中添加稗草浸提液，考察其对水稻抑草作用的诱导作用，以验证稗草是否合成并释放出能够提高水稻抑草作用的诱导物质，为进一步分析诱导物质并利用到水稻生产中提供研究基础。91材料与方法1.1试验材料稗草种子于头年收集自稻田，在冰箱冷冻室保存1年后使用。以化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont为诱导对象，诱导效果以水稻叶片浸提液的生物测试结果来评价。1.2试验方法1.2.1诱导液的准备。稗草种子浸提液：取稗草种子100粒压碎研磨后，用80%甲醇20

6、0mL室温25℃下浸提24h，浸提液40℃旋转蒸发近干，加50mL蒸馏水超声溶解，定容至100mL备用。稗草组织浸提液：将稗草种子经0.1%次氯酸钠消毒后，40℃催芽后播在沙盘里，待生长至一叶期，选择长势均匀的50株稗草幼苗移至盛有10L完全培养液（Hoagland配方）的塑料盆（45cm×35cm×15cm），塑料盆中悬浮厚1.0cm的塑料泡沫板，保持每株稗草生长孔径1.5cm，株行距为5cm×5cm。置于室温30℃水培15d（生长至三叶一心期）。收集稗草，取茎叶部，剪碎并用80%甲醇200mL室

7、温25℃下浸提24h，浸提液40℃旋转蒸发近干，加50mL蒸馏水超声溶解，定容至100mL备用。稗草种植液：收集上述稗草种植液，用250mL圆底烧瓶等量分装5个批次，各个批次均在40℃下旋转蒸发至约40mL，合并定容为200mL，即为试验中所用的稗草种植液。91.2.2水稻诱导试验。化感水稻PI312777和非化感水稻品种Lemont种子经0.1%次氯酸钠消毒后，30℃沙盘催芽后，移栽至盛有10L完全培养液（Hoagland配方）的塑料盆（45cm×35cm×15cm），塑料盆中悬浮厚1.0cm的塑

8、料泡沫板，保持每株水稻生长孔径1.5cm，株行距5cm×5cm。当秧苗生长至二叶一心期，选择长势一致的5株水稻幼苗移至盛有0.5L完全培养液（Hoagland配方）的塑料碗中（碗口直径16cm，碗底直径9cm、高6cm），添加5mL诱导液，以未添加诱导液为对照组。3次重复，水培7d后，测量各个处理的水稻根长、株高。取各个处理的水稻叶片5g，剪成0.5cm长的小段，浸没于50mL蒸馏水下，室温25℃下暗处浸提24h，过滤后的浸提液用于生测试验。1.2.3生测试验。在每个