外來入侵植物北美車前對水稻根芽化感作用研究

王雨奇

摘 要：北美車前（Plantago virginica L.）是原產(chǎn)于北美，現(xiàn)廣泛分布于我國的一種常見外來雜草，具有較大的危害性。選取水稻作為受體，開展北美車前水浸提液對水稻根芽的生長影響的研究，為探討北美車前對植物化感作用提供可借鑒的資料。

關(guān)鍵詞：北美車前；化感作用；水稻

北美車前（Plantago virginica L.）原產(chǎn)于北美，在20世紀(jì)80年代自北美東南部傳入我國，目前在浙江、江蘇、江西、上海、湖北有較廣的分布。北美車前種子多，繁殖能力強，蔓延迅速，種群擴(kuò)散迅速，數(shù)量大，呈現(xiàn)出生態(tài)爆發(fā)態(tài)勢，是一種典型的生態(tài)入侵種，在入侵地種群迅速增長，反映出它們對新環(huán)境的適應(yīng)性。目前國內(nèi)學(xué)者對北美車前的研究報道主要集中在：生長特征與相對競爭力、生理生態(tài)學(xué)研究、種群分布格局以及生態(tài)特點等方面，研究方法也各不相同。關(guān)于北美車前對水稻化感作用的研究鮮有報道，本文選取水稻作為受體，開展北美車前水浸提液對水稻根芽的生長影響的研究，為探討北美車前對植物化感作用提供可借鑒的資料。

一、材料與方法

1.實驗材料

供體植物北美車前植株采集自黃州長江江灘沿岸，受體植物水稻種子購于黃州種子市場。

2.實驗方法

（1）水浸提液的制備

取生長健壯的新鮮北美車前清水沖洗后晾干，放在陰涼處完全干燥后，用微型植物試樣粉碎機(jī)（1400 r/min）將其粉碎，放入錐形瓶，按5：100（W/V）的比例加入蒸餾水，充分混勻后放于搖床上（130 r/min，23℃）浸提72 h，浸提液2層紗布過濾2次，得到0.05 g/mL北美車前浸提液母液，放入4℃冰箱中備用。

（2）材料的培養(yǎng)及處理

挑選大小均勻、飽滿、無損傷的水稻種子，蒸餾水漂洗后用0.5%的KMnO4消毒10 min，蒸餾水洗凈后在23℃下浸種子24 h，放入（25±1）℃的培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)至種子露白。

將露白種子移至直徑為9cm的培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿放置10粒種子，分別加入15 mL 0.01、0.02、0.03、0.04和0.05 g/mL北美車前水浸提液，蓋上培養(yǎng)皿蓋，以蒸餾水為對照組，置于（25±1）℃培養(yǎng)箱中，暗培養(yǎng)5天后測量每個幼苗的根長、根數(shù)及芽長。每測定指標(biāo)每處理重復(fù)3次。

3.數(shù)據(jù)處理

平均根數(shù)：記錄根長達(dá)0.5 cm以上的根的數(shù)目，計算平均數(shù)。

平均根長：量取各苗最長根的長度，計算平均數(shù)。

平均芽長：量取各苗芽長，計算平均數(shù)。

二、結(jié)果與分析

1.北美車前水浸提液對水稻根長及根數(shù)目的影響

不同濃度北美車前浸提液對水稻根長及根數(shù)的影響結(jié)果見下表，圖1。

北美車前水浸提液對水稻根、芽生長的影響

根據(jù)表1、圖1可知，隨著北美車前浸提液濃度的升高，水稻根的數(shù)目呈現(xiàn)下降的趨勢，較低濃度（0.01～0.03 g/mL）的浸提液根的數(shù)目下降較為顯著，而較高濃度（0.04～0.05 g/mL）的浸提液會根數(shù)下降較為緩慢，即，不同濃度的抽提液均能抑制水稻根的數(shù)目，隨著濃度的增加，抑制作用加強。

2.北美車前水浸提液對水稻根長及芽長的影響

不同濃度北美車前浸提液對水稻根長及根數(shù)的影響結(jié)果見表1，圖2。

由表1、圖2可知，北美車前浸提液濃度的升高對水稻的根長與芽長均表現(xiàn)出一定的抑制作用。較低濃度（0.01～0.03 g/mL）的浸提液對芽長有較強影響，高濃度（0.04～0.05 g/mL）的浸提液對芽長有較弱影響。較低濃度（0.01～0.02 g/mL）的浸提液對根長的影響較弱，高濃度（0.03～0.5 g/mL）抑制作用明顯增強。總體來說，不同濃度的抽提液均能抑制水稻根長和芽長，對兩者的影響呈現(xiàn)一定差異性。

三、討論

外來植物成功入侵的原因是多方面的，其中化感作用在植物入侵過程中起著非常重要的作用。水稻根、芽的生長依賴于根尖細(xì)胞數(shù)量的增加和體積的增大，而這一過程被北美車前水浸提液所影響，使實驗組的水稻根、芽生長表現(xiàn)出明顯不同于對照組的差異性，說明了北美車前水浸提液對水稻的生長具有明顯的化感作用，并為研究外來入侵植物對本土植物的化感作用提供可借鑒的資料。

本實驗得到黃岡師范學(xué)院生命科學(xué)院方元平教授和黃岡中學(xué)吳向暉老師的指導(dǎo)，黃岡師范學(xué)院省級生物學(xué)實驗教學(xué)示范中心提供了實驗條件。特此致謝！

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