六种南非速生树种的植物毒性评价外文翻译资料

 2022-02-13 20:42:53

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六种南非速生树种的植物毒性评价

摘要：瓦氏金合欢、合欢铁线蕨 、佛陀、风车子、挂钟木和密花树属黑韧皮部是南非本土速生的树种。它们通常与农业系统中的其他植物一起生长。在本研究中，以莴苣种子为材料，研究了不同浓度下不同树种叶片水溶性提取物的毒性。在实验室的生物测定中，为了模拟自然环境，在以蒸馏水为对照的生长室中，将种子置于16小时光照/8小时黑暗中发芽。结果表明，随着植物提取物浓度的增加，莴苣种子发芽率、叶绿素积累和生长指数（胚芽和胚根长度）显著受到抑制。在高植物提取浓度下(1.0%和2.0%），经过处理后的莴苣种子发生脂质过氧化,丙二醛（MDA）浓度增加证明了这一点。因此，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性在低提取浓度时升高，但随着浓度的增加而显著降低。这些结果表明所研究树种的水提取物可能产生了生长抑制物质。因此，我们的研究表明这些树具有植物毒性，这可以利用到农林系统的杂草管理中。

关键词：化感物质、抗氧化剂、脂质过氧化作用、氧化应激、植物毒性

  1. 介绍

由于南非气候和植物地理条件的多样性，树种是南非农林系统的重要组成部分。几乎所有的省份都拥有快速生长的本土开创树种，生产了大量的非木材产品 包括化感物质在内的生物活性物质。这些化学物质可以通过根部渗出或空气中滤去释放到土壤中。因此，为了探索这些物种在杂草、昆虫和线虫防治方面的特性，农林复合系统提供了极好的机会（曼尼加拉莱和马尼坎丹，2010年）。化感作用的概念是指通过释放化学物质进入环境的直接或间接以及植物（包括微生物）对另一植物有利或不利影响的现象（赖斯，1984）。对化感作用研究的兴趣是因为对这些相互作用的了解可以提供强有力的工具，以便在不使用除草剂的情况下更好地利用自然资源管理杂草。

有毒的化感化学物质可能抑制茎或根生长、营养吸收，或可能破坏自然发生的共生关系，从而破坏植物的可用营养源。可见的影响包括抑制或延缓发芽率、变暗和种子肿胀，胚根和胚芽鞘伸长减少，根尖肿胀或坏死，根轴卷曲，变色和缺根发（尼亚坎和萨贝里，2009年）。接收植物中的酶活性通过活性氧（ROS）产生的增加，也会受到化感化合物的影响，从而导致氧化应激反应 （格切夫和希勒，2005年；李等人，2007年）。在这种情况下，受影响的植物通过增加抗氧化能力，尤其是超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）等酶作出反应。然而，过多的活性氧可能会导致酶活性降低（米什拉等人，1993）。许多研究都支持活性氧在不同环境反应和发育过程中的信号作用，包括生物和非生物应激反应，以及化感植物-植物相互作用（巴伊斯等人，2003；阿佩尔 和希尔特，2004年）。在目前的研究中，测试了六个本土和快速增长的 树种的植物毒性，即瓦氏金合欢、合欢铁线蕨 、佛陀、风车子、挂钟木和密花树属黑韧皮部。

尽管这些树的药用性能被很好的研究和记录；但据我们当时所知，在进行这项研究的过程中，还没有对它们的植物毒性潜力做过比较研究。我们在这里对所选择的快速生长的本土树种的叶片水溶性提取物的莴苣幼苗中的抗氧化和生长反应作了报告。这项研究的结果可以为农业系统中的杂草控制和病原体的自然、有效和低污染防治提供有价值的建议。

  1. 材料和方法
    1. 植物材料和认证

2013年2月，从夸祖鲁 -纳塔尔大学植物园收集了瓦氏金合欢、合欢铁线蕨、佛陀、风车子、挂钟木和密花树属黑韧皮部的新鲜成熟叶片。在首席园艺师A.Young鉴定后，制作了凭证标本（分别为T. Sunmonu 01至06）并存放在大学植物标本馆。

2.2. 水溶性提取物的制备

在自来水和蒸馏水下彻底冲洗每株植物的叶子以除去灰尘和土壤颗粒，然后在50℃烘箱干燥72小时。使用 ZM 200 超离心研磨仪（德国）将干燥的材料研磨成粉末，并分别储存在4℃的密封容器中直至需要使用。将粉末状物质（各2g）分别用100ml蒸馏水（2％w / v）在室温下提取24小时，间歇摇动。使混合物通过Whatman No.1滤纸，并将得到的滤液进一步稀释，得到每种植物的1.0％，0.5％和0.25％等其他浓度。使用pH计（Orion Research Digital Ionalizer 501，美国）测定每种提取物浓度的pH值。

2.3. 种子萌发实验

研究中使用的莴苣种子首先用0.1％氯化汞溶液进行表面灭菌20分钟，并在发芽前用蒸馏水适当洗涤以确保活力。将25个种子均匀地置于9cm培养皿中，所述培养皿衬有双层Whatman No.1滤纸，用5ml各自的提取物浓度或蒸馏水浸湿的滤纸作为对照。将培养皿用石蜡膜牢固密封，并在生长室（16小时光照和8小时黑暗）中27plusmn;2℃温育7天。在孵育48小时后进行初始种子萌发计数以确定发芽和/或抑制百分比。在7天试验结束时，根据胚芽和胚根相对于对照的长度评估生长。每个处理有四个重复，作为完全随机设计中的四因素实验。

2.4. 响应指数（RI）的确定

利用威廉姆森和理查森（1988）描述的公式计算化感作用的反应指数（ri），如下所示：RI = 1-C =Teth;Tge;CTHORN;;和RI = T = C-1eth;TbCTHORN;

在该模型中，C代表对照响应，T代表治疗反应。RI的范围是-1到 1。正值表示治疗刺激;负值表示通过治疗的抑制，而零是与对照相比的相同观察的指示。

2.5. 叶绿素含量的测定

根据Comb等人的方法测定处理的莴苣幼苗中的叶绿素含量（1985）。将新鲜叶子样品（0.1g）均化，并用10ml丙酮（80％）萃取24小时，直至叶子变白。使用分光光度计（紫外可见光吸收光谱，澳大利亚）测定提取溶液中叶绿素a，叶绿素b和总叶绿素的浓度，公式如下：

叶绿素a = 13.19A664 - 2.57A647 mu;g/ g干重叶绿素

叶绿素b = 22.10A647 - 5.26A664 mu;g/ g干重

总叶绿素= 7.93A664 19.53A647 mu;g/ g干重，

其中A664=波长664nm处的吸光度;

A647 =波长647nm处的吸光度。

2.6. 酶提取

用4ml 0.1M Tris-HCl缓冲液（pH7.8）在冷却条件下将用不同提取物浓度处理后获得的新鲜莴苣幼苗（1g）用研杵和研钵磨成匀浆。过滤匀浆物，得到的滤液作为酶提取物，用于测试酶活性。

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