苦楝树皮提取物和菟丝特混合处理对菟丝子生长及其主要生理指标的影响

玉舒中 张启尧 杨振德 郭春晖 王蕊蕊 吴广

摘要：研究苦楝树（Melia azedarach）皮乙醇提取物和菟丝特的混合药剂对日本菟丝子（Cuscuta japonica）生长及其主要生理指标的影响。结果表明，低浓度的混合药剂对菟丝子无明显伤害作用，但高浓度的混合药剂处理30 d后菟丝子藤茎大面积萎蔫枯死。高浓度混合药剂处理下日本菟丝子可溶性糖和丙二醛含量升高，可溶性蛋白含量降低。在高浓度（40 g/L）苦楝树皮乙醇提取物处理下，日本菟丝子超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性随着菟丝特浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。在高浓度（14 mg/L）菟丝特处理下，日本菟丝子POD和CAT活性也随着苦楝树皮乙醇提取物浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。表明高浓度混合药剂通过影响菟丝子体内蛋白质等生物大分子的代谢、破坏菟丝子体内保护酶系统的平衡对菟丝子发挥防治作用。

关键词：苦楝树（Melia azedarach）；乙醇提取物；日本菟丝子（Cuscuta japonica）；生理指标；保护酶

中图分类号：S453 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）10-0069-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.10.016

Effects of Mixed Treatment with Extract of Melia azedarach Bark and Tusite on the Growth and Major Physiological Parameters of Cuscuta japonica

YU Shu-zhong，ZHANG Qi-yao，YANG Zhen-de，GUO Chun-hui，WANG Rui-rui，WU Guang

（College of Forestry，Guangxi University，Nanning 530004，China）

Abstract： The growth and main physiological responses of Cuscuta japonica to mixed reagents（ethanol extract of Melia azedarach bark and tusit） were studied. The results showed that the mixed reagent in low concentration had no obvious damage to C. japonica. However，the stem of C. japonica withered up and died after 30 days treatment with high concentration of mixed reagent. Under the high concentration of combination treatment，the content of soluble sugar and malondialdehyde （MDA） of C. japonica increased，whereas the content of soluble protein decreased. Under the high concentration（40 g/L） of ethanol extract of M. azedarach bark treatment，the activity of superoxide dismutase（SOD），peroxidase（POD） and catalase （CAT） presented a tendency of increased first and then decreased as the concentration of tusite increase in C. japonica. Under the high concentration of tusite（14 mg/L） treatment，the activity of POD and CAT presented a tendency of increased first and then decreased as the concentration of ethanol extract increased. It was indicated that high concentration of mixed reagent which played a role of control was by influencing the metabolism of protein and other biological macromolecules and destroying the balance of protective enzyme system of C. japonica.

Key words： Melia azedarach； ethanol extraction； Cuscuta japonica； physiological indicators； protective enzyme

日本菟丝子（Cuscuta japouica）属旋花科（Convolvulaceae）菟丝子属（Cuscuta）的一种全寄生有害植物，在中国南北各地方广泛分布。它通过吸器着生于寄主上吸取养料。被害植株光照不足，枝叶不能舒展，生长衰弱，严重时枯死[1-3]。菟丝子的防治是植保工作的难点，运用化学药剂是防除菟丝子最主要的方式之一。然而运用化学药剂会在一定程度上影响寄主植物的生长，因此在防治菟丝子的同时降低对寄主植物的影响至关重要。Habib等[4]研究发现狗牙根（Cynodon dactylon）的甲醇提取物可以显著抑制菟丝子生长，但对宿主紫花苜蓿（Medicago sativa）安全；万静等[5]研究发现苦楝树（Melia azedarach）皮的乙醇提取物能有效抑制菟丝子的生长发育，且对宿主大豆安全。菟丝特为广西省农业科学院植物保护研究所和南宁市绿化工程管理处的专利产品，杨思霞等[2]研究表明菟絲特是防除黄金榕上日本菟丝子的一种安全、高效的理想药剂。郭春晖等[6]研究表明菟丝特通过影响菟丝子体内蛋白质等生物大分子的代谢、破坏菟丝子体内保护酶系统的平衡对菟丝子发挥防治作用。研究菟丝特和苦楝树皮乙醇提取物混合药剂处理对日本菟丝子生长及其主要生理指标的影响，旨在为日本菟丝子防除药剂的筛选提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试幼苗 黄素梅扦插苗，苗高20 cm左右，生长均匀一致。育苗盆规格：盆口内沿直径25 cm，高20 cm。

1.1.2 供试菟丝子 日本菟丝子。以人工中心株接种。日本菟丝子藤茎在黄素梅幼苗上覆盖率达10%～20%时喷药处理。

1.1.3 供试药剂 6%菟丝特AS，由广西省农业科学院植物保护研究所和南宁市绿化工程管理处联合研制。苦楝树皮乙醇提取物，由广西大学森林保护实验室提取。

1.2 施药方法

按照表1配制苦楝树皮乙醇提取物和菟丝特混合药剂。对照（CK）用清水处理，每处理3个重复，每重复一盆，施药期间天气晴好，施药后7 d内只对盆栽苗基部淋水，随后常规管理。定期观测日本菟丝子的中毒症状。处理7 d后测定菟丝子的生理指标。

1.3 生理指标测定

可溶性糖含量测定采用蒽酮-硫酸法，蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法。过氧化氢酶（CAT）活性的测定采用紫外吸收法，以1 min内A240 nm减少0.1的酶量为1个酶活单位（U）；过氧化物酶（POD）活性的测定采用愈创木酚比色法，以每分钟内A470 nm变化0.1为一个酶活性单位（U）；超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定采用NBT光化还原法，以能抑制反应50%的酶量为一个酶活性单位（U）[7，8]。

1.4 统计分析

运用Excel和SPSS 17.0进行数据处理与分析，多重比较采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 苦楝树皮提取物和菟丝特混合处理对日本菟丝子的中毒症状

由表2可以看出，苦楝树皮乙醇提取物和菟丝特混合药剂处理明显抑制日本菟丝子的生长。当苦楝树皮乙醇提取物浓度恒定时，日本菟丝子的中毒症状随着菟丝特浓度的提高而更加明显；同样，当菟丝特浓度恒定时，日本菟丝子的中毒症状随着苦楝树皮乙醇提取物浓度的提高也更加明显。当苦楝树皮乙醇提取物浓度为10 g/L时，随着菟丝特浓度的提高，日本菟丝子的伤害症状愈加严重。当菟丝特浓度为14 mg/L时，药后15 d，日本菟丝子藤茎出现明显的黑褐色斑，缠绕圈数与对照相比明显减少，部分出现干枯萎蔫；药后30 d，大部分藤茎干枯萎蔫致死。苦楝树皮乙醇提取物40 g/L时，对日本菟丝子的伤害最为明显，菟丝特10和14 mg/L处理后15 d，绝大多数的日本菟丝子藤茎已经干枯死亡。

2.2 苦楝树皮提取物和菟丝特混合药剂处理对日本菟丝子生理指标的影响

由图1可以看出，苦楝树皮乙醇提取物浓度为10和20 g/L（处理1至处理6）时，日本菟丝子可溶性糖含量随菟丝特浓度的升高而升高。苦楝树皮乙醇提取物浓度为40 g/L（处理7至处理9）时，日本菟丝子可溶性糖含量随菟丝特浓度的升高呈先升高后降低的趋势。菟丝特浓度为4 mg/L（处理1、处理4、处理7）和10 mg/L（处理2、处理5、处理8）时，日本菟丝子可溶性糖含量随苦楝树皮乙醇提取物浓度的升高而升高。其中，高浓度的苦楝树皮乙醇提取物（40 g/L）处理（处理7、处理8）的日本菟丝子可溶性糖含量显著高于中低浓度苦楝树皮乙醇提取物（10 g/L和20 g/L）与低浓度菟丝特混合处理（处理1、处理4）及对照（CK）的日本菟丝子可溶性糖含量，即处理7可溶性糖含量显著高于处理1、处理4和对照；处理8可溶性糖含量显著高于处理2、处理5和对照。混合药剂处理对日本菟丝子体内可溶性蛋白含量的影响与可溶性糖的变化情况相反，与对照相比，药剂处理显著降低日本菟丝子体内可溶性蛋白含量。

丙二醛（MDA）含量是植物细胞膜质过氧化程度的体现，丙二醛含量高说明植物细胞膜质过氧化程度高，细胞膜受到的伤害严重。由图2可见，不同混合药剂处理明显影响日本菟丝子丙二醛含量。苦楝树皮乙醇提取物浓度恒定时，日本菟丝子丙二醛含量随着菟丝特浓度的升高而显著升高；当菟丝特浓度恒定时，日本菟丝子丙二醛含量也随着苦楝树皮乙醇提取物浓度的升高而显著升高，但在高浓度菟丝特（14 mg/L）处理下，日本菟丝子丙二醛含量在不同苦楝树皮乙醇提取物浓度处理间无显著差异。

由图3可以看出，苦楝树皮乙醇提取物和菟絲特混合药剂处理对日本菟丝子SOD、POD和CAT活性产生明显的影响，大部分处理的SOD、POD和CAT酶活性显著高于对照。在高浓度（40 g/L）苦楝树皮乙醇提取物处理下，日本菟丝子SOD、POD和CAT酶活性随着菟丝特浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。在高浓度（14 mg/L）菟丝特处理下，日本菟丝子POD和CAT活性也随着苦楝树皮乙醇提取物浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势，而SOD活性呈现逐渐升高的趋势。

3 小结与讨论

郭春晖等[6]报道菟丝特处理后，日本菟丝子SOD活性和可溶性蛋白含量显著下降；可溶性糖含量、POD活性和CAT活性则显著高于对照。本研究采用苦楝树皮乙醇提取物和菟丝特混合药剂处理日本菟丝子，结果表明，低浓度药剂混合处理对菟丝子无明显伤害作用，但高浓度药剂混合处理则具有较强的杀伤作用。混合药剂处理日本菟丝子7 d后，日本菟丝子体内可溶性糖和可溶性蛋白质的含量变化与单一药剂处理的变化情况相类似，但SOD酶活性变化情况与单一药剂处理时酶活性显著降低不同。日本菟丝子在苦楝树皮乙醇提取物和菟丝特混合药剂处理7 d后体内SOD酶活性在多数处理中显著升高，但在高浓度混合药剂处理下，SOD酶活性与中浓度处理相比则显著降低。说明日本菟丝子在高浓度混合药剂处理下体内活性氧的清除能力显著下降，导致活性氧过多累积，细胞膜脂过氧化严重，丙二醛含量显著升高，从而表现出中毒症状。

参考文献：

[1] 曾国军，曾慧铭.日本菟丝子防治技术和防控机制探讨[J].四川林业科技，2014，35（4）：109-111.

[2] 杨思霞，黄旭光，陆 仟，等.黄金榕上日本菟丝子防除药剂筛选及其安全性评价[J].南方农业学报，2015，46（10）：1828-1833.

[3] 白瑞霞，刘永如，康利芬，等.11种茎叶处理除草剂对园林树木日本菟丝子的防除效果[J].河北农业科学，2016，20（4）：19-22，33.

[4] HABIB S A，RAHMAN A A. Evaluation of some weed extracts against field dodder on alfalfa（Medicago sativa）[J].Journal of Chemical Ecology，1988，14（2）：443-452.

[5] 万 静，许 军，杨明艳，等.三种植物提取物对菟丝子及大豆生长发育和宿主保护酶活性的影响[J].基因组学与应用生物学，2012，31（1）：63-69.

[6] 郭春晖，张启尧，杨振德，等.菟丝特对日本菟丝子及其寄主黄素梅部分生理指标的影响[J].南方农业学报，2017，48（9）：1624-1628.

[7] 陈建勋，王晓峰.植物生理学实验指导[M].广州：华南理工大学出版社，2006.

[8] 郑炳松.现代植物生理生化研究技术[M].北京：气象出版社，2006.