金荞不同器官提取物对几种杂草种子萌发的影响及其安全性研究

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.035

金荞不同器官提取物对几种杂草种子萌发的影响及其安全性研究

欧阳屹南^,¹^,², 刘洋³, 沈伦豪¹^,², 任奎¹^,², 赵辉², 唐新科^,¹, 周美亮^,¹^,²

¹湖南科技大学生命科学与健康学院，411201，湖南湘潭

²中国农业科学院作物科学研究所，100081，北京

³西南大学农业与生物科技学院，400715，重庆

The Effects of Extracts from Different Organs of Fagopyrum cymosum on Seed Germination of Several Weeds and Its Safety to Crops

Ouyang Yinan^,¹^,², Liu Yang³, Shen Lunhao¹^,², Ren Kui¹^,², Zhao Hui², Tang Xinke^,¹, Zhou Meiliang^,¹^,²

¹College of Life and Health Science, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, Hunan, China

²Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China

³College of Agronomy and Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400715, China

通讯作者: 周美亮，主要从事荞麦种质资源与产量品质育种研究，E-mail：zhoumeiliang@caas.cn；唐新科，主要从事荞麦化感作用机制研究，E-mail：xinketang@126.com

收稿日期: 2022-02-14 修回日期: 2022-04-11

基金资助:

国家重点研发计划中欧合作项目(2017YFE0117600)

Received: 2022-02-14 Revised: 2022-04-11

作者简介 About authors

欧阳屹南，主要从事植物学研究，E-mail：910553160@qq.com

摘要

通过考察不同溶剂及金荞提取物对拟南芥种子萌发的影响，分析了几种有机溶剂作为金荞化感物质提取溶剂的可行性，并研究了金荞不同器官提取物对杂草种子萌发和除草安全性的影响。结果表明，金荞茎5%甲醇提取物能明显抑制黑麦草和羊茅种子的萌发，化感效应指数分别为-0.35和-0.33，可作为两者除草剂的研究材料；金荞提取物对甜荞、苦荞、燕麦和小麦种子萌发没有显著影响，在生产实践中可作为这4种作物的生物除草材料；金荞提取物对大麦种子萌发影响较大，不宜在大麦生产中作为生物除草材料。

关键词： 金荞提取物; 杂草; 抑制作用; 化感作用

Abstract

Abstract The effects of different solvents and F.cymosum extract on seed germination of Arabidopsis thaliana was investigated, the feasibilities of several organic solvents as the extraction solvents of allelopathic substances from F.cymosum were analyzed, also the effects and safety of F.cymosum extracts from different organs on weed seed germination were studied. The results showed that methanol extract of stems of F.cymosum at 5% concentration significantly inhibited seed germination of ryegrass and fescue, with allelopathic effect indexes of -0.35 and -0.33, respectively, which could be used as herbicide materials for both. The extracts of F.cymosum had no significant effect on seed germination of buckwheat, tartary buckwheat, oat and wheat. In production practice, F.cymosum extract could be used as biological weeding material for the four crops. F.cymosum extract had great effects on barley seed germination, so it should not be used as biological weeding material in barley production.

Keywords： Fagopyrum cymosum extract; Weed; Inhibiting effect; Allelopathy

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本文引用格式

欧阳屹南, 刘洋, 沈伦豪, 任奎, 赵辉, 唐新科, 周美亮. 金荞不同器官提取物对几种杂草种子萌发的影响及其安全性研究. 作物杂志, 2023, 39(4): 245-252 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.035

Ouyang Yinan, Liu Yang, Shen Lunhao, Ren Kui, Zhao Hui, Tang Xinke, Zhou Meiliang. The Effects of Extracts from Different Organs of Fagopyrum cymosum on Seed Germination of Several Weeds and Its Safety to Crops. Crops, 2023, 39(4): 245-252 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.035

田间杂草防治一直是我国农业生产中十分关键的环节。我国1400余种杂草中具有严重危害性的有130余种，在杂草防治年投入235亿元的情况下，因杂草而造成的作物减产仍然高达5000万t^[1]。目前，我国农田杂草防控方式主要为人工除草和化学除草，前者效率低，不利于农业产业化发展，而后者会造成严重的环境污染^[2]。相比之下，生物除草具有高效低毒和安全可靠的特点，且能够实现可持续发展，符合人与自然和谐发展的理念，在未来农业发展中将占据重要地位^[3]。

化感作用是植物产生和释放的防御性代谢产物（化感物质）对同种或异种植物产生负面影响的一种干扰机制。植物化感物质主要为次生代谢物，其成分复杂且存在一物多效和一效多物现象。化感作用作为植物适应环境的一种机制，作用温和却行之有效，并具有一定的特异性，不同的植物具有不同甚至相反的化感作用^[4]。植物化感作用的研究一直是生物除草极为关键的环节。

在农业生产实践中，研究发现，荞麦对某些杂草具有一定的抑制作用，不管是轮作、间作^[5-6]还是化感防治^[7-8]等都表现出较好的效果，目前荞麦杂草防控技术越来越成熟，应用也越来越广泛。其中，金荞（Fagopyrum cymosum）表现出明显的抑草作用，可能主要来源于其发达的根系、快速的生长、宽广的空间占比和化感物质分泌^[9]。

金荞是蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum Mill.）多年生双子叶草本植物，是荞麦属中主要的野生种^[10]。金荞作为药食两用作物^[11]，在中国及其他国家均具有悠久的种植历史^[12]。金荞生药及化学成分主要为一类原花色素苷类缩合型单宁混合物，还含有鞣质类、黄酮类、苷类、甾体类、萜类、挥发油类和有机物类化合物等^[13-14]。与大多数植物类似，金荞分泌的化感物质大多为亲脂性^[4]。为全面探究金荞化感物质对杂草的抑制效果，本研究选取低毒有机溶剂提取金荞的活性物质，采用MS培养基法和滤纸法比较研究了金荞根、茎、叶3个器官的化感物质对3种杂草种子萌发的影响，并对其安全性进行评估^[2]，为荞麦杂草防控技术在农业生产中的应用提供理论依据和科学指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试草本植物种子为拟南芥（Arabidopsis thaliana）、黑麦草（Lolium perenne）、羊茅（Festuca ovina）和波斯菊（Cosmos bipinnata）^[15]，均由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供。供试作物种子为金荞、甜荞（Fagopyrum esculentum）、苦荞（Fagopyrum tataricum）、燕麦（Avena sativa）、小麦（Triticum aestivum）和大麦（Hordeum vulgare），均由中国农业科学院作物科学研究所提供。

1.2 金荞提取物的制备

取金荞新鲜根、茎、叶洗净，烘箱65℃处理4~5h至恒重，使用粉碎机粉碎，过40目筛。称取1g粉末，以1g:30mL的料液比混合粉末和提取剂（蒸馏水，或75%乙醇，或75%甲醇），用50℃超声波处理30min，4层纱布过滤取滤液（或8000转/min离心5~10min后取上清液，根据不同部位提取物适当调整离心条件），用0.22μm滤膜抽滤，即为荞麦提取物原液。用蒸馏水将不同种类和体积的原液定容至一定体积制成后续所需的稀释液，并用0.22μm针筒过滤除菌，密封避光保存备用^[16]。

1.3 种子处理

1.3.1 种子灭菌

拟南芥：取1/4体积种子于2mL离心管中，加入2mL 75%乙醇持续上下颠倒10min后倒掉液体，加入2mL无水乙醇上下颠倒灭菌10min，晾置数小时至完全干燥。苦荞、甜荞和杂草种子：取1/4体积种子于50mL离心管中，加入50mL 10% NaClO持续上下颠倒7min后倒掉液体，加入50mL 75%乙醇持续上下颠倒灭菌5min后倒掉液体，加入50mL无菌水上下颠倒洗刷数次，重复用无菌水洗刷5~6次，倒掉液体，晾置数小时至完全干燥。燕麦、小麦和大麦种子：取1/4体积种子于50mL离心管中，加入1% H₂O₂ 50mL摇匀后4℃冰箱静置过夜，在无菌超净台中用无菌水洗5~6次，倒掉液体，晾置数小时至完全干燥，以上均严格遵守无菌操作。

1.3.2 制备MS固体培养基

MS培养基（1L）：称取4.43g MS粉末（Murashige skoeg Basal Medium with Vitamin）和30g蔗糖，溶解定容至1L，用5mol/L NaOH溶液调节pH至5.8~6.2，加入植物凝胶2.7g，高压蒸汽灭菌。含稀释液的MS培养基（1L）：定容900mL，在无菌超净台中分别将25%、50%和100%的无菌稀释液以1:9的比例混合制成不同终浓度的培养基，每个培养皿倒入25mL培养基，凝固后避光常温放置。

1.3.3 提取和处理方法

如表1所示，为获取合理的提取和处理方法，选取水（对照，CK）、75%乙醇及75%甲醇为溶剂，利用超声波提取根、茎、叶的等比粉末，得到提取物，并分别以3种溶剂和提取物为稀释液，拟南芥为受试植物，观察不同溶剂和浓度的金荞提取物对拟南芥萌发的影响^[16]。

表1 不同溶剂及浓度的金荞提取物处理

Table 1 Treatments of F.cymosum extract with different solvents and concentration

提取物 Extract	含量Content
提取物 Extract	2.5%	5.0%	10.0%
水提物Water extract	a-①	a-②	a-③
甲醇Methanol	b-①	b-②	b-③
甲醇提取物Methanol extract	c-①	c-②	c-③
乙醇Ethanol	d-①	d-②	d-③
乙醇提取物Ethanol extract	e-①	e-②	e-③

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1.3.4 种子培养

每板50粒拟南芥种子均匀播种至培养基中。杂草种子和作物种子均采用滤纸萌发的方法，每个培养皿铺3层灭菌滤纸，加入6mL稀释液，其中杂草种子播种30粒，作物种子播种20粒。所有种子播种后均在4℃冰箱中放置48h，之后置于28℃恒温培养室黑暗培养7d，计算每天的萌发率（germination rate），3d时计算种子的发芽指数及化感效应指数，7d时计算种子的发芽率（germination percentage，GP）等指标。

计算公式如下，萌发率（%）=（第t天发芽种子数/受试种子数）×100；GP（%）=（第7天发芽种子数/受试种子数）×100；发芽指数（germination index，GI）=∑(Gt/Dt)；化感效应指数（response index，RI）=1-(C/T)，（T≥C）或RI=(T/C)-1，（T<C）。其中，发芽率与第7天的萌发率相等；式中，Gt为第t天的种子萌发数目，Dt是相应的发芽天数；发芽指数是利用前3d数据进行计算，化感效应指数是利用发芽指数计算，C为对照各调查指标平均值，T为不同处理各调查指标平均值。RI>0表示促进，RI<0表示抑制，RI绝对值大小表示化感物质对植物化感作用的强度^[15,17]。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel Office 16作图，用Origin 2021进行方差分析和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对拟南芥种子萌发的影响

如图1和表2所示，2.5%、5%、10%的乙醇溶剂和10%的甲醇溶剂能完全抑制拟南芥种子萌发，发芽率均为0.00%。3种浓度下水提物处理的拟南芥种子萌发趋势为随浓度的升高而降低，在1~4d存在显著性差异，萌发化感效应指数分别为0.58、0.13和-0.49，但5~7d的生长曲线和发芽率与CK基本一致，说明金荞水提物在拟南芥萌发初期有明显的化感作用，且呈现“低促高抑”的现象。甲醇提取物相较于甲醇对拟南芥种子萌发的抑制作用更明显，2.5%和5.0%甲醇提取物的化感效应指数分别为-0.78 和-1.00，比较两者的萌发曲线和生长状况（图1）可知，5.0%甲醇提取物对拟南芥种子萌发的抑制作用高于2.5%浓度。同时，鉴于荞麦中绝大多数作用于植物的鞣质类、黄酮类和苷类等化感物质均难溶于水[14]，选取75%甲醇为溶剂，5.0%为稀释液浓度为后续金荞不同器官提取物的作用条件。

图1

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图1 不同金荞提取物处理7d后拟南芥种子的萌发情况

Fig.1 Germination of A.thaliana seeds treated with different F.cymosum extracts for seven days

表2 不同溶剂及浓度的金荞提取物对拟南芥种子萌发的影响

Table 2 Effects of F.cymosum extracts with different solvents and concentrations on seed germination of A.thaliana

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)						发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	4d	5d	6d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	5.33±1.15bc	20.67±1.15b	51.33±3.05bc	80.67±1.15ab	82.67±4.62ab	84.67±3.05ab	85.33±3.05abc	0.33±0.01b	－
a-①	19.33±1.15a	63.33±4.62a	80.00±5.29a	82.67±4.62a	86.67±5.03ab	87.33±6.11ab	87.33±6.11abc	0.78±0.00a	0.58
a-②	5.33±3.05bc	22.67±7.57b	62.67±13.32ab	82.00±8.72a	87.33±7.57ab	88.00±6.93ab	88.67±6.43ab	0.38±0.06b	0.13
a-③	1.33±2.31cd	8.67±9.87c	32.67±18.47cd	62.00±21.17bc	83.33±11.01ab	86.67±9.45ab	86.67±9.45abc	0.17±0.08c	-0.49
b-①	7.33±4.16b	22.00±4.00b	61.33±12.70ab	88.00±2.00a	94.00±4.00a	94.00±4.00a	94.00±4.00a	0.39±0.06b	0.15
b-②	0.00±0.00d	2.00±2.00c	12.00±2.00e	50.67±11.37cd	86.67±3.05ab	88.00±3.46ab	88.00±3.46abc	0.05±0.01cd	-0.85
b-③	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
c-①	0.00±0.00d	2.00±2.00c	18.67±2.31de	42.00±3.46d	74.67±6.43b	77.33±5.03b	79.33±6.43bc	0.07±0.01cd	-0.78
c-②	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	4.67±1.15e	31.33±5.77c	62.00±3.46c	76.00±5.29c	0.00±0.00d	-1.00
c-③	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
d-①	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
d-②	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
d-③	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
e-①	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
e-②	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00
e-③	0.00±0.00d	0.00±0.00c	0.00±0.00e	0.00±0.00e	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00d	-1.00

数据后小写字母表示5%差异显著水平，下同

The small letters after data indicate significant difference at 5% level, the same below

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2.2 对杂草种子萌发的影响

2.2.1 对黑麦草种子萌发的影响

如表3和图2所示，水、甲醇溶液和根提取物处理的种子7d萌发率曲线没有显著差异，茎和叶的甲醇提取物在种子萌发第1天呈现明显的抑制作用。其中茎甲醇提取物的萌发化感效应指数与CK有显著性差异。说明5.0%金荞茎甲醇提取物可明显抑制黑麦草种子初期的萌发。

表3 金荞不同器官甲醇提取物对黑麦草种子萌发的影响

Table 3 Effects of methanol extract from different organs of F.cymosum on seed germination of L.perenne

处理 Treatment	萌发率Germination rate(%)						发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	4d	5d	6d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	62.22±18.36a	78.89±12.62a	91.11±1.92a	91.11±1.92a	92.22±3.85a	92.22±3.85a	92.22±3.85a	1.32±0.25a	－
MT	40.00±5.77ab	75.56±7.70a	83.33±0.00a	86.67±3.33a	87.78±3.85a	87.78±3.85a	87.78±3.85a	1.06±0.10ab	-0.20
RM	37.78±6.94ab	73.33±12.02a	92.22±7.70a	92.22±7.70a	94.44±3.85a	94.44±3.85a	94.44±3.85a	1.05±0.11ab	-0.20
SM	25.56±6.94b	61.11±7.70a	91.11±3.85a	91.11±3.85a	92.22±5.09a	92.22±5.09a	92.22±5.09a	0.86±0.11b	-0.35
LM	33.33±6.67b	74.44±1.92a	86.67±3.33a	87.78±1.92a	90.00±8.82a	90.00±8.82a	90.00±8.82a	0.99±0.08ab	-0.25

CK：水；MT：5%甲醇；RM：根甲醇提取物；SM：茎甲醇提取物；LM：叶甲醇提取物。下同

CK: water; MT: 5% methanol; RM: methanol extract of roots; SM: methanol extract of stems; LM: methanol extract of leaves. The same below

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2.2.2 对羊茅种子萌发的影响

如表4和图2所示，5组处理的羊茅种子1~4d萌发率曲线没有显著性差异，金荞根、茎、叶提取物处理均呈负向的化感作用，化感效应指数分别为-0.43、-0.33和-0.39。但7d的萌发率曲线中，金荞提取物的化感效应在5~7d对羊茅种子萌发的影响最大，且茎提取物处理在第5天相较于CK有明显的抑制作用。

表4 金荞不同器官甲醇提取物对羊茅种子萌发的影响

Table 4 Effects of methanol extracts from different organs of F.cymosum on seed germination of F.ovina

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)						发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	4d	5d	6d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	0.00±0.00a	7.78±1.92a	25.56±6.94a	45.56±8.39a	68.89±8.39a	74.44±8.39a	75.56±10.18a	0.12±0.03a	－
MT	0.00±0.00a	4.44±1.92a	21.11±7.70a	40.00±6.67a	53.33±5.77ab	64.44±1.92a	66.67±3.33a	0.09±0.03a	-0.25
RM	0.00±0.00a	2.22±1.92a	17.78±1.92a	30.00±8.82a	45.56±13.88ab	60.00±6.67a	61.11±5.09a	0.07±0.01a	-0.43
SM	0.00±0.00a	3.33±3.33a	20.00±11.55a	32.22±9.62a	40.00±11.55b	55.56±11.71a	56.67±10.00a	0.08±0.05a	-0.33
LM	0.00±0.00a	3.33±3.33a	17.78±10.71a	34.44±1.92a	58.89±10.18ab	67.78±8.39a	68.89±6.94a	0.08±0.05a	-0.39

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图2

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图2 不同金荞提取物处理7d后3种草本植物种子的萌发情况

CK：水；MT：5%甲醇；RM：根甲醇提取物；SM：茎甲醇提取物；LM：叶甲醇提取物。Lp：黑麦草；Fo：羊茅；Cb：波斯菊，下同

Fig.2 Germination of seeds of three herbaceous plants treated with different buckwheat extracts for seven days

CK: water; MT: 5% methanol; RM: methanol extract of roots; SM: methanol extract of stems; LM: methanol extract of leaves. Lp: L.perenne, Fo: F.ovina, Cb: C.bipinnata, the same below

2.2.3 对波斯菊种子萌发的影响

如表5和图2所示，相较于CK，甲醇和金荞根、茎、叶甲醇提取物处理的波斯菊种子7d的萌发率没有显著性差异，发芽率和发芽指数同样没有明显变化。说明金荞提取物对波斯菊种子萌发没有明显的化感作用。

表5 金荞不同器官甲醇提取物对波斯菊种子萌发的影响

Table 5 Effects of methanol extracts from different organs of F.cymosum on seed germination of C.bipinnata

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)						发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	4d	5d	6d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	28.89±5.09a	63.33±3.33a	77.78±7.70ab	77.78±7.70a	81.11±6.94a	81.11±6.94a	81.11±6.94a	0.86±0.03a	－
MT	32.22±11.71a	66.67±5.77a	82.22±3.85a	83.33±3.33a	83.33±3.33a	83.33±3.33a	83.33±3.33a	0.93±0.13a	0.07
RM	43.33±10.00a	68.89±10.71a	76.67±6.67ab	78.89±5.09a	78.89±5.09a	78.89±5.09a	78.89±5.09a	1.03±0.17a	0.10
SM	46.67±14.53a	63.33±5.77a	80.00±5.77a	80.00±5.77a	83.33±3.33a	83.33±3.33a	83.33±3.33a	1.05±0.13a	0.11
LM	43.33±6.67a	54.44±1.92a	63.33±3.33b	74.44±3.85a	74.44±3.85a	74.44±3.85a	74.44±3.85a	0.92±0.08a	-0.01

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2.3 对作物种子发芽的安全性分析

2.3.1 对甜荞种子萌发的影响

如图3和表6所示，相较于CK，甲醇和3种金荞提取物处理下甜荞种子7d的萌发率和发芽指数均无显著性差异。其中茎提取物处理的种子发芽指数偏低，与叶提取物处理呈现显著性差异，但与CK没有明显差异。故种植甜荞时可以使用低浓度的金荞甲醇提取物研制除草剂。根据化感效应指数，使用的优先级为叶提取物（0.18）>根提取物（-0.13）>茎提取物（-0.40）。

图3

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图3 金荞不同器官甲醇提取物处理7d后5种作物种子萌发情况

Fe：甜荞；Ft：苦荞；As：燕麦；Ta：小麦；Hv：大麦

Fig.3 Seed germination of five crops after seven days of treatment with methanol extracts from different F.cymosum organs

Fe: F.esculentum; Ft: F.tataricum; As: A.sativa; Ta: T.aestivum; Hv: H.vulgare

表6 金荞不同器官甲醇提取物对甜荞种子萌发的影响

Table 6 Effects of methanol extracts from different organs of F.cymosum on seed germination of F.esculentum

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)			发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	8.33±7.64a	51.67±15.27a	61.67±10.41a	75.00±18.03a	0.55±0.10ab	－
MT	1.67±2.89a	43.33±16.07a	45.00±8.66a	66.67±5.77a	0.38±0.12ab	-0.30
RM	6.67±2.89a	45.00±5.00a	55.00±5.00a	63.33±7.64a	0.48±0.01ab	-0.13
SM	0.00±0.00a	36.67±7.64a	43.33±14.43a	56.67±10.41a	0.33±0.08b	-0.40
LM	18.33±15.27a	55.00±5.00a	63.33±7.64a	80.00±8.70a	0.67±0.16a	0.18

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2.3.2 对苦荞种子萌发的影响

如图3和表7所示，5个处理对苦荞种子萌发均无明显抑制作用，其中叶提取物在第1天呈现显著的促进作用，但随着萌发的进行萌发率差异逐渐消失。从萌发曲线、发芽率和发芽势的对比来看，金荞根、茎、叶的提取物在5%浓度下对苦荞种子萌发均没有抑制作用，故种植苦荞时可以使用低浓度金荞的根、茎、叶甲醇提取物研制除草剂。根据化感效应指数，使用的优先级为叶提取物（0.37）>根提取物（0.02）>茎提取物（0.00）。

表7 金荞不同器官甲醇提取物对苦荞种子萌发的影响

Table 7 Effects of methanol extract from different organs of F.cymosum on seed germination of F.tataricum

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)			发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	0.00±0.00b	91.67±2.89a	98.33±2.89a	98.33±2.89a	0.79±0.02b	－
MT	0.00±0.00b	90.00±5.00a	96.67±2.89a	96.67±2.89a	0.77±0.03b	-0.02
RM	1.67±2.89b	95.00±5.00a	93.33±2.89a	93.33±2.89a	0.80±0.05b	0.02
SM	0.00±0.00b	93.33±2.89a	96.67±2.89a	96.67±2.89a	0.79±0.02b	0.00
LM	31.67±7.64a	95.00±5.00a	95.00±5.00a	95.00±5.00a	1.11±0.11a	0.37

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2.3.3 对燕麦种子萌发的影响

如图3和表8所示，5个处理的燕麦种子萌发情况均基本一致，1~3d的萌发率、发芽率和发芽指数均无显著性差异，说明金荞的根、茎、叶甲醇提取物在5.0%浓度下对燕麦种子发芽没有明显的抑制作用，在种植燕麦时均可用于研制除草剂。根据化感效应指数，使用的优先级为茎提取物（0.05）>根提取物（0.04）>叶提取物（-0.11）。

表8 金荞不同器官甲醇提取物对燕麦种子萌发的影响

Table 8 Effects of methanol extract from different organs of F.cymosum on seed germination of A.sativa

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)			发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	0.00±0.00a	83.33±2.89a	90.00±5.00a	98.33±2.89a	0.72±0.03a	－
MT	0.00±0.00a	68.33±16.07a	86.67±7.64a	96.67±2.89a	0.63±0.99a	-0.12
RM	0.00±0.00a	86.67±2.89a	93.33±2.89a	98.33±2.89a	0.74±0.21a	0.04
SM	6.67±11.55a	81.67±10.41a	85.00±13.23a	98.33±2.89a	0.76±0.17a	0.05
LM	0.00±0.00a	70.00±0.00a	86.67±2.89a	100.00±0.00a	0.64±0.01a	-0.11

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2.3.4 对小麦种子萌发的影响

如图3和表9所示，5个处理的小麦种子萌发情况基本一致，1~3d萌发率、发芽率和发芽指数均无显著性差异，说明金荞的根、茎、叶甲醇提取物在5.0%的浓度下对燕麦种子发芽没有明显的抑制作用，在种植燕麦时均可以用于研制除草剂。根据化感效应指数，使用的优先级为根提取物（-0.06）>叶提取物（-0.18）>茎提取物（-0.22）。

表9 金荞不同器官甲醇提取物对小麦种子萌发的影响

Table 9 Effects of methanol extract from different organs of F.cymosum on seed germination of T.aestivum

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)			发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	51.67±2.89a	85.00±5.00a	93.33±5.77a	100.00±0.00a	1.25±0.07a	－
MT	30.00±17.56a	81.67±5.77a	93.33±2.89a	96.67±5.77a	0.94±0.18a	-0.25
RM	43.33±11.55a	86.67±2.89a	95.00±5.00a	100.00±0.00a	1.18±0.12a	-0.06
SM	31.67±7.64a	75.00±5.00a	86.67±2.89a	98.33±2.89a	0.98±0.07a	-0.22
LM	31.67±15.27a	78.33±16.07a	95.00±5.00a	98.33±2.89a	1.03±0.24a	-0.18

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2.3.5 对大麦种子萌发的影响

如图3和表10所示，5个处理的大麦种子1~3d萌发率、发芽率和发芽指数均无显著差异。茎和叶提取物处理的大麦种子1和2d萌发率和发芽指数则明显低于CK，其中叶提取物明显降低了大麦种子的发芽率，说明金荞茎和叶的甲醇提取物对大麦种子的萌发有十分明显的抑制作用。

表10 金荞不同器官甲醇提取物对大麦种子萌发的影响

Table 10 Effects of methanol extract from different organs of F.cymosum on seed germination of H.vulgare

处理 Treatment	萌发率Germination rate (%)			发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
处理 Treatment	1d	2d	3d	发芽率 Germination percentage (%)	发芽指数 Germination index	化感效应指数 Response index
CK	11.67±16.07a	48.33±10.41a	58.33±16.07a	68.33±2.89ab	0.55±0.23a	－
MT	6.67±2.89a	41.67±2.89a	60.00±17.32a	75.00±17.32a	0.48±0.08ab	-0.14
RM	0.00±0.00a	40.00±3.00a	50.00±15.00a	56.67±16.07abc	0.37±0.08ab	-0.34
SM	5.00±5.00a	13.33±5.77b	30.00±13.23a	35.00±17.32bc	0.22±0.06b	-0.61
LM	1.67±2.89a	11.67±2.89b	26.67±5.77a	31.67±7.64c	0.16±0.01b	-0.70

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3 讨论

化感作用是植物与其他物种之间产生次生物质相互影响的一种现象^[18]，产生化感作用的次生物质被称为化感物质^[19]。许多研究指出，苦荞秸秆还田具有良好的杂草抑制效应及增产效应^[6,9,20]，与此同时，荞麦化感物质对许多杂草有明显的抑制作用^[21]，对金荞提取物的抑草机制研究较少。金荞生药及化学成分主要为一类原花色素苷类缩合型单宁混合物^[13-14]，与苦荞抑制杂草的化感物质十分相似^{[22⇓⇓-25]}。大多数脂溶性溶剂对植物具有一定的毒性，为了排除有机溶剂本身对杂草种子萌发的干扰，本研究以拟南芥为受试植物初步确定了金荞活性物质发挥化感作用的最佳条件，即75%甲醇为提取溶剂，5.0%为作用浓度，研究金荞有机溶剂提取物对黑麦草、羊茅和波斯菊3种杂草种子萌发的影响。

植物不同器官中化感物质的种类和含量分布差异较大，研究化感物质在植物体中的分布对生物除草剂的开发和利用具有重要意义^[26]。本研究提取了金荞根、茎、叶3个器官的活性物质，探究它们对3种杂草种子萌发趋势和发芽率的影响，发现提取物对单子叶杂草黑麦草和羊茅的种子萌发有明显抑制作用，能不同程度地改变其萌发曲线，降低萌发率，而对双子叶杂草波斯菊种子萌发的影响十分有限。据此推测，金荞化感物质可能对单子叶草本植物有抑制特异性。

除化感物质的影响外，植物间还存在生长空间和资源的竞争^[16]。在对金荞抑草机制分析中同样需考虑化感物质和植物竞争的协同作用。本研究中，金荞3种器官的甲醇提取物对杂草种子的抑制作用主要表现在萌发初期，但对种子培养7d的发芽率影响不大。由此推测，金荞含有的化感物质虽然不能完全抑制杂草种子的萌发，但可能通过延缓杂草种子初期的萌发，帮助金荞在生长早期取得竞争优势，从而进一步抑制杂草生长。

4 结论

金荞茎5.0%甲醇提取物对黑麦草和羊茅种子萌发有明显抑制作用，可用于黑麦草和羊茅除草剂的研究；金荞5.0%甲醇提取物对甜荞、苦荞、燕麦和小麦种子萌发均没有显著影响，可作为生物除草材料应用。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

桂浩然, 王建, 董雄德, 等.

不同秸秆还田对冬闲期农田杂草多样性的影响

农业环境科学学报, 2022, 41(4):746-754.

[本文引用: 1]

[2]

蔡傅红, 曲润波, 王耀强, 等.

水稻秸秆提取物对几种杂草的抑制效果及其安全性研究

现代农业科技, 2019(5):91-93.

[本文引用: 2]

[3]

朱玉芹, 岳玉兰.

玉米秸秆还田培肥地力研究综述

玉米科学, 2004, 12(3):106-108.

[本文引用: 1]

[4]

Kong

C H

, Xuan

T D

, Khanh

T D

, et al.

Allelochemicals and signaling chemicals in plants

Molecules, 2019, 24(15):2737.

DOI:10.3390/molecules24152737 URL [本文引用: 2]

Plants abound with active ingredients. Among these natural constituents, allelochemicals and signaling chemicals that are released into the environments play important roles in regulating the interactions between plants and other organisms. Allelochemicals participate in the defense of plants against microbial attack, herbivore predation, and/or competition with other plants, most notably in allelopathy, which affects the establishment of competing plants. Allelochemicals could be leads for new pesticide discovery efforts. Signaling chemicals are involved in plant neighbor detection or pest identification, and they induce the production and release of plant defensive metabolites. Through the signaling chemicals, plants can either detect or identify competitors, herbivores, or pathogens, and respond by increasing defensive metabolites levels, providing an advantage for their own growth. The plant-organism interactions that are mediated by allelochemicals and signaling chemicals take place both aboveground and belowground. In the case of aboveground interactions, mediated air-borne chemicals are well established. Belowground interactions, particularly in the context of soil-borne chemicals driving signaling interactions, are largely unknown, due to the complexity of plant-soil interactions. The lack of effective and reliable methods of identification and clarification their mode of actions is one of the greatest challenges with soil-borne allelochemicals and signaling chemicals. Recent developments in methodological strategies aim at the quality, quantity, and spatiotemporal dynamics of soil-borne chemicals. This review outlines recent research regarding plant-derived allelochemicals and signaling chemicals, as well as their roles in agricultural pest management. The effort represents a mechanistically exhaustive view of plant-organism interactions that are mediated by allelochemicals and signaling chemicals and provides more realistic insights into potential implications and applications in sustainable agriculture.

[5]

罗晓玲, 熊仿秋, 钟林, 等.

密度对荞麦地杂草控制及对产量影响的研究

西昌学院学报(自然科学版), 2016, 30(2):11-13.

[本文引用: 1]

[6]

李春花, 孙道旺, 何成兴, 等.

荞麦秸秆粉还田对杂草及苦荞产量的影响

杂草学报, 2017, 35(2):61-66.

[本文引用: 2]

[7]

石旭旭, 王红春, 高婷, 等.

化感作用及其在杂草防除中的应用

杂草科学, 2013, 31(2):6-9.

[本文引用: 1]

[8]

谢媛怡, 陈丽娜, 花敏瑞, 等.

3种恶性杂草对荞麦化感潜力的比较研究

四川师范大学学报(自然科学版), 2021, 44(6):822-828.

[本文引用: 1]

[9]

杨媛, 杨蒲晨, 王慧.

荞麦杂草防控技术

农业科技通讯, 2019 (8):278-280.

[本文引用: 2]

[10]

Zhou

M L

, Tang

, Deng

, et al.

Perennial self-incompatible wild Fagopyrum species//Buckwheat Germplasm in the World. London: Elsevier Press, 2018:61-66.

[本文引用: 1]

[11]

商振达, 谭占坤, 李家奎, 等.

西藏地区荞麦与玉米混合青贮对发酵品质和微生物多样性的影响

草业学报, 2019, 28(4):95-105.

DOI:10.11686/cyxb2018676 [本文引用: 1]

为探究西藏林芝市全株荞麦与全株玉米混合青贮对青贮饲料发酵品质和微生物多样性的影响,分别设定全株荞麦单独青贮组(A)、全株荞麦:全株玉米=4:1混合青贮组(B)、全株荞麦:全株玉米=3:2混合青贮组(C)、全株荞麦:全株玉米=2:3混合青贮组(D)和全株荞麦:全株玉米=1:4混合青贮组(E)共5个处理组。分别在青贮第7、14、30和60天时,开窖取样,测定青贮饲料的发酵品质和微生物菌群结构。结果表明,与全株荞麦单独青贮组相比,全株荞麦与全株玉米混合青贮组在一定程度上改变了青贮的发酵品质,混合青贮组降低了青贮饲料的pH值,提高了乳酸含量,且氨态氮/总氮的值和丁酸含量均符合优质青贮饲料的要求量。从微生物菌群结构来看,混合青贮改变了青贮饲料的菌群结构,相比与全株荞麦单独青贮组,混合青贮组提高了厚壁菌门和LAB菌种的丰度,有效地抑制了腐败菌的生长,且这种效果随着全株玉米混合比例越高而越显著。综合考虑全株荞麦利用最大化和发酵品质,建议将全株荞麦和全株玉米以2:3混合青贮较为适宜。

[12]

刘洋, 尚雪, 生膨菲, 等.

荞麦作物传统加工过程中的花粉散布及其农业考古应用

中国科学:地球科学, 2019, 49(3):584-595.

[本文引用: 1]

[13]

张文, 赵丽芬, 邓蓉.

野生金荞的植物学特性及其应用

贵州畜牧兽医, 2009, 33(6):45-46.

[本文引用: 2]

[14]

杨玺文, 张燕, 李隆云.

药用植物金荞研究进展

中国现代中药, 2019, 21(6):837-846.

[本文引用: 2]

[15]

李钰莹, 刘娜, 荆则尧, 等.

黄花蒿浸提液对4种草坪草种子萌发及幼苗生长的影响

草地学报, 2020, 28(5):1285-1293.

DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2020.05.013 [本文引用: 2]

本研究采用不同浓度黄花蒿（Artemisia annua）地上和地下部浸提液在培养皿内处理4种草坪草种子并开展浸种发芽试验，结合种子萌发、幼苗生长指标和化感综合效应（Synthetic effect of allelopathy，SE）指标分析浸提液对幼苗的化感作用。种子萌发和幼苗生长指标表明，地上部和地下部浸提液抑制4类种子的萌发及幼苗根系的生长，但促进幼苗芽的生长。SE指数表明地上部浸提液抑制4类种子的萌发及幼苗的生长，对细弱翦股颖（Agrostis tenuis）的影响最大（SE=-0.32），对草地早熟禾（Poa pratensis）的影响最小（SE=-0.14）；地下部浸提液促进黑麦草（Lolium perenne）种子的萌发及幼苗的生长（SE=0.10），但却抑制其它3类草坪草，对草地早熟禾的影响最大（SE=-0.22），对高羊茅（Festuca arundinacea）的影响最小（SE=-0.05）。本研究将为草坪建植坪床处理黄花蒿提供理论依据。

[16]

宋越冬, 陈晓庆, 张毓敏, 等.

荞麦叶黄酮的提取工艺优化及其抗氧化性

食品工业科技, 2021, 42(7):180-187.

[本文引用: 3]

[17]

李善魁, 孟焕文, 李宇晨, 等.

圆柏对几种农田杂草及作物的化感潜力分析

草地学报, 2021, 29(8):1769-1778.

DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2021.08.020 [本文引用: 1]

为探究圆柏（Sabina chinensis）的化感作用，本研究采用培养皿滤纸法研究圆柏叶片浸提液对地肤（Kochia scoparia）、稗草（Echinochloa crusgalli）、藜（Chenopodium album）、反枝苋（Amaranthus retroflexus）、马齿苋（Portulaca oleracea）5种杂草种子和向日葵（Helianthus annuus）、燕麦（Avena sativa）、油菜（Brassica campestris）、荞麦（Fagopyrum esculentum）4种作物萌发和生长的影响，并用圆柏叶片、树枝、树皮粉末和浸提液进行盆栽抑草效果检测。结果表明：圆柏叶片浸提液对5种杂草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用，对地肤、藜、反枝苋萌发及生长的化感效应指数均在-0.98以上；盆栽抑草结果表明，圆柏不同部位对5种杂草种子萌发和稗草及反枝苋株高生长均有较好的抑制作用，叶片化感强度大于树皮和树枝，叶片粉末拌土处理抑草效果好于浸提液叶面喷施；对作物的化感作用结果表明，圆柏叶片浸提液稀释1.5倍时，抑制荞麦种子萌发但不影响其株高及根生长，不影响燕麦种子萌发但降低其株高和根长生长，抑制油菜的发芽势和发芽指数但不影响其种子萌发率，促进油菜株高及根长生长，不影响向日葵种子萌发和生长。综上所述，圆柏具有良好的抑草活性，对作物影响较小。

[18]

孔庆博, 杨帅, 王小菊, 等.

巨尾桉精油对黑麦草、小麦种子的化感作用研究

四川农业大学学报, 2021, 39(6):713-720.

[本文引用: 1]

[19]

杨莉, 王春雨, 王菡, 等.

加拿大蓬挥发油化感作用及其释放途径的研究

西北植物学报, 2010, 30(10):2116-2122.

[本文引用: 1]

[20]

肖薪龙, 张晨, 丁海燕, 等.

利用两种溶剂浸提探究苦荞各部分化感效应

西北农业学报, 2011, 20(1):153-158.

[本文引用: 1]

[21]

马光宗, 杨云海, 徐高峰, 等.

苦荞提取物的化感作用及化学成分分析

中国农学通报, 2021, 37(34):112-120.

DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0785 [本文引用: 1]

为探究苦荞水提液的化感作用及其相关的化学成分,以2种农田恶性杂草马唐和三叶鬼针草为供试植物,测定苦荞水提液的不同有机相萃取物的化感作用,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对苦荞水提液的石油醚相和乙酸乙酯相的萃取物进行化学成分分析。结果表明,苦荞水提液的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇相萃取物均对马唐和三叶鬼针草的种子萌发和幼苗生长具有一定的抑制作用,其中乙酸乙酯相的化感抑制率最强,当浓度为2.00 mg/mL时,供试植物的化感响应指数为-1.00,抑制率达到100.0%,其次是石油醚相,正丁醇相的抑制率最差。总体上,3种不同萃取物对马唐的抑制作用大于三叶鬼针草,对根长抑制率大于茎长。苦荞水提液石油醚相和乙酸乙酯相中含量大于0.5%的化学成分有41种,其中石油醚相的主要成分为4-乙基苯酚,含量占26.8%,乙酸乙酯相的主要成分为四氢薰衣草醇,含量占20.7%。本研究初步证实,苦荞对农田杂草具有一定的化感作用,含有活性的化学成分,其化学成分的活性特征及作用机制有待进一步研究。

[22]

包塔娜, 周正质, 张帆, 等.

苦荞麦麸皮的化学成分研究

天然产物研究与开发, 2003(2):116-117.

[本文引用: 1]

[23]

Kim

S J

, Maeda

, Sarker

M Z I

, et al.

Identification of anthocyanins in the sprouts of buckwheat

Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55(15):6314-6318.

DOI:10.1021/jf0704716 URL [本文引用: 1]

[24]

徐宝才, 肖刚, 丁霄霖.

色谱法分析检测苦荞籽粒中的可溶性糖(醇)

色谱, 2003(4):410-413.

[本文引用: 1]

通过气相色谱-质谱联用、气相色谱、高效液相色谱等手段,在苦荞籽粒中检测出了手性肌醇(DCI)、木糖醇、果糖、葡萄糖、山梨醇、肌醇、蔗糖、乙基-β-芸香糖苷等可溶性糖(醇)和两种未知化合物,苦荞籽粒各部分(壳、麸皮、外层粉、心粉)所含糖(醇)种类基本相同。活性成分DCI主要以游离状态存在,在籽粒中的质量分数分别为0.004%(壳),0.334%(麸皮),0.230%(外层粉),0.050%(心粉)和0.158%(全粉)。苦荞籽粒提取液流过强碱、强酸离子交换树脂柱后,其中的还原性糖、蔗糖及未知化合物1滞留于柱

[25]

Chon

S U

, Jang

H G

, Kim

D K

, et al.

Allelopathic potential in lettuce (Lactuca sativa L.) plants

Scientia Horticulturae, 2005, 106(3):309-317.

DOI:10.1016/j.scienta.2005.04.005 URL [本文引用: 1]

[26]

林娟, 殷全玉, 杨丙钊, 等.

植物化感作用研究进展

中国农学通报, 2007(1):68-72.

[本文引用: 1]

不同秸秆还田对冬闲期农田杂草多样性的影响

2022

... 田间杂草防治一直是我国农业生产中十分关键的环节.我国1400余种杂草中具有严重危害性的有130余种，在杂草防治年投入235亿元的情况下，因杂草而造成的作物减产仍然高达5000万t^[1].目前，我国农田杂草防控方式主要为人工除草和化学除草，前者效率低，不利于农业产业化发展，而后者会造成严重的环境污染^[2].相比之下，生物除草具有高效低毒和安全可靠的特点，且能够实现可持续发展，符合人与自然和谐发展的理念，在未来农业发展中将占据重要地位^[3]. ...

水稻秸秆提取物对几种杂草的抑制效果及其安全性研究

2019

... 金荞是蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum Mill.）多年生双子叶草本植物，是荞麦属中主要的野生种^[10].金荞作为药食两用作物^[11]，在中国及其他国家均具有悠久的种植历史^[12].金荞生药及化学成分主要为一类原花色素苷类缩合型单宁混合物，还含有鞣质类、黄酮类、苷类、甾体类、萜类、挥发油类和有机物类化合物等^[13-14].与大多数植物类似，金荞分泌的化感物质大多为亲脂性^[4].为全面探究金荞化感物质对杂草的抑制效果，本研究选取低毒有机溶剂提取金荞的活性物质，采用MS培养基法和滤纸法比较研究了金荞根、茎、叶3个器官的化感物质对3种杂草种子萌发的影响，并对其安全性进行评估^[2]，为荞麦杂草防控技术在农业生产中的应用提供理论依据和科学指导. ...

玉米秸秆还田培肥地力研究综述

2004

Allelochemicals and signaling chemicals in plants

2019

... 化感作用是植物产生和释放的防御性代谢产物（化感物质）对同种或异种植物产生负面影响的一种干扰机制.植物化感物质主要为次生代谢物，其成分复杂且存在一物多效和一效多物现象.化感作用作为植物适应环境的一种机制，作用温和却行之有效，并具有一定的特异性，不同的植物具有不同甚至相反的化感作用^[4].植物化感作用的研究一直是生物除草极为关键的环节. ...

密度对荞麦地杂草控制及对产量影响的研究

2016

... 在农业生产实践中，研究发现，荞麦对某些杂草具有一定的抑制作用，不管是轮作、间作^[5-6]还是化感防治^[7-8]等都表现出较好的效果，目前荞麦杂草防控技术越来越成熟，应用也越来越广泛.其中，金荞（Fagopyrum cymosum）表现出明显的抑草作用，可能主要来源于其发达的根系、快速的生长、宽广的空间占比和化感物质分泌^[9]. ...

荞麦秸秆粉还田对杂草及苦荞产量的影响

2017

... 化感作用是植物与其他物种之间产生次生物质相互影响的一种现象^[18]，产生化感作用的次生物质被称为化感物质^[19].许多研究指出，苦荞秸秆还田具有良好的杂草抑制效应及增产效应^[6,9,20]，与此同时，荞麦化感物质对许多杂草有明显的抑制作用^[21]，对金荞提取物的抑草机制研究较少.金荞生药及化学成分主要为一类原花色素苷类缩合型单宁混合物^[13-14]，与苦荞抑制杂草的化感物质十分相似^{[22⇓⇓-25]}.大多数脂溶性溶剂对植物具有一定的毒性，为了排除有机溶剂本身对杂草种子萌发的干扰，本研究以拟南芥为受试植物初步确定了金荞活性物质发挥化感作用的最佳条件，即75%甲醇为提取溶剂，5.0%为作用浓度，研究金荞有机溶剂提取物对黑麦草、羊茅和波斯菊3种杂草种子萌发的影响. ...

化感作用及其在杂草防除中的应用

2013

3种恶性杂草对荞麦化感潜力的比较研究

2021

荞麦杂草防控技术

2019

2018

西藏地区荞麦与玉米混合青贮对发酵品质和微生物多样性的影响

2019

荞麦作物传统加工过程中的花粉散布及其农业考古应用

2019

野生金荞的植物学特性及其应用

2009

药用植物金荞研究进展

2019

黄花蒿浸提液对4种草坪草种子萌发及幼苗生长的影响

2020

... 供试草本植物种子为拟南芥（Arabidopsis thaliana）、黑麦草（Lolium perenne）、羊茅（Festuca ovina）和波斯菊（Cosmos bipinnata）^[15]，均由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供.供试作物种子为金荞、甜荞（Fagopyrum esculentum）、苦荞（Fagopyrum tataricum）、燕麦（Avena sativa）、小麦（Triticum aestivum）和大麦（Hordeum vulgare），均由中国农业科学院作物科学研究所提供. ...

... 计算公式如下，萌发率（%）=（第t天发芽种子数/受试种子数）×100；GP（%）=（第7天发芽种子数/受试种子数）×100；发芽指数（germination index，GI）=∑(Gt/Dt)；化感效应指数（response index，RI）=1-(C/T)，（T≥C）或RI=(T/C)-1，（T<C）.其中，发芽率与第7天的萌发率相等；式中，Gt为第t天的种子萌发数目，Dt是相应的发芽天数；发芽指数是利用前3d数据进行计算，化感效应指数是利用发芽指数计算，C为对照各调查指标平均值，T为不同处理各调查指标平均值.RI>0表示促进，RI<0表示抑制，RI绝对值大小表示化感物质对植物化感作用的强度^[15,17]. ...

荞麦叶黄酮的提取工艺优化及其抗氧化性

2021

... 取金荞新鲜根、茎、叶洗净，烘箱65℃处理4~5h至恒重，使用粉碎机粉碎，过40目筛.称取1g粉末，以1g:30mL的料液比混合粉末和提取剂（蒸馏水，或75%乙醇，或75%甲醇），用50℃超声波处理30min，4层纱布过滤取滤液（或8000转/min离心5~10min后取上清液，根据不同部位提取物适当调整离心条件），用0.22μm滤膜抽滤，即为荞麦提取物原液.用蒸馏水将不同种类和体积的原液定容至一定体积制成后续所需的稀释液，并用0.22μm针筒过滤除菌，密封避光保存备用^[16]. ...

... 如表1所示，为获取合理的提取和处理方法，选取水（对照，CK）、75%乙醇及75%甲醇为溶剂，利用超声波提取根、茎、叶的等比粉末，得到提取物，并分别以3种溶剂和提取物为稀释液，拟南芥为受试植物，观察不同溶剂和浓度的金荞提取物对拟南芥萌发的影响^[16]. ...

... 除化感物质的影响外，植物间还存在生长空间和资源的竞争^[16].在对金荞抑草机制分析中同样需考虑化感物质和植物竞争的协同作用.本研究中，金荞3种器官的甲醇提取物对杂草种子的抑制作用主要表现在萌发初期，但对种子培养7d的发芽率影响不大.由此推测，金荞含有的化感物质虽然不能完全抑制杂草种子的萌发，但可能通过延缓杂草种子初期的萌发，帮助金荞在生长早期取得竞争优势，从而进一步抑制杂草生长. ...

圆柏对几种农田杂草及作物的化感潜力分析

2021

巨尾桉精油对黑麦草、小麦种子的化感作用研究

2021

加拿大蓬挥发油化感作用及其释放途径的研究

2010

利用两种溶剂浸提探究苦荞各部分化感效应

2011

苦荞提取物的化感作用及化学成分分析

2021

苦荞麦麸皮的化学成分研究

2003

Identification of anthocyanins in the sprouts of buckwheat

2007

色谱法分析检测苦荞籽粒中的可溶性糖(醇)

2003

Allelopathic potential in lettuce (Lactuca sativa L.) plants

2005

植物化感作用研究进展

2007

... 植物不同器官中化感物质的种类和含量分布差异较大，研究化感物质在植物体中的分布对生物除草剂的开发和利用具有重要意义^[26].本研究提取了金荞根、茎、叶3个器官的活性物质，探究它们对3种杂草种子萌发趋势和发芽率的影响，发现提取物对单子叶杂草黑麦草和羊茅的种子萌发有明显抑制作用，能不同程度地改变其萌发曲线，降低萌发率，而对双子叶杂草波斯菊种子萌发的影响十分有限.据此推测，金荞化感物质可能对单子叶草本植物有抑制特异性. ...

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