植物是生物活性化合物的天然宝库，植物体内的次生代谢物如黄酮类、生物碱、腈类和萜烯类植物抗毒素类等均具有杀虫、抑菌和除草的作用(操海群等, 2000, 安徽农业大学学报, 27(1): 42-46; 郭庆港, 2003)。20世纪80年代以来，人类意识到长期使用化学农药给人类、动物和环境带来了种种恶果，开始开发具有作用方式多样化、易降解、病虫不易产生抗药性、对环境无污染及人畜不易中毒等特点的植物源农药。植物源农药包括植物源杀虫剂、植物源灭菌剂和植物源除草剂。许多研究表明植物源除草剂的应用价值极大(Habib and Abdul Rahman, 1988; Lee et al., 1997; Duke et al., 2000; 李艳军和贺红武, 2004; 刘建新等, 2005; 高兴祥, 2008)。

菟丝子是旋花科(Convolvulaceae)、菟丝子亚科(Cuscutoideae)、菟丝子属(Cuscuta)植物的统称。典型的代表植物菟丝子(Cuscuta chinensis Lam.)为一年生寄生草本，根与叶退化，茎具攀缘性，以茎上的吸器伸入寄主皮内获取自身营养(秦魁兴, 2009, 中国森林病 虫, 4: 10)。菟丝子在我国大部分地区均有分布，是重要的植物检疫对象，其寄主范围广泛，生长迅速，对农作物和园林植物均能造成严重、持久的危害。大豆是菟丝子的常见寄主，本试验以不同浓度的苦楝(Melia azedarach Linn.)皮、叶，隆缘桉(Eucalyptus robusta Smith)、乌桕(Sapium sebiferum (L.)Roxb.)叶的乙醇提取物对菟丝子和寄主大豆幼苗进行处理，研究这些植物提取物对菟丝子生长发育的抑制效果以及宿主植物大豆保护酶活性的影响，为选择安全、有效的菟丝子生物源防治物质提供理论依据。

1结果与分析

1.1三种植物浸提物处理对菟丝子和大豆幼苗生长发育的影响

从表1可以看出，三种植物浸提物对菟丝子和大豆幼苗的生长发育均产生了一定的影响。各提取物在低浓度时对菟丝子和大豆幼苗均无明显伤害症状，但高浓度(0.25 g/mL)提取物对菟丝子有较强的伤害作用，伤害率均达 48%以上，最高为70%。具体表现在生长受阻、吸器数和缠绕圈数减少、出现萎蔫和枯死现象。高浓度植物浸提物处理下，除了苦楝树皮浸提物对寄主大豆幼苗的伤害率仅为7%，其它浸提物对大豆幼苗的伤害率均超过54%，如桉树叶浸提物对大豆幼苗伤害率达到64%。苦楝树皮浸提物对菟丝子的伤害作用极强而对宿主大豆幼苗的伤害很小，提示苦楝树皮浸提物对大豆田菟丝子的生长发育产生了抑制作用。

表1 三种植物提取物对菟丝子生长发育的抑制效果及其对宿主的伤害影响 注: 表中数据为五次实验重复的平均值±标准误; 多重比较采用 Duncan 新复极差法, 同一栏后有相同字母者是经 Duncan 检验差异不显著(p<0.05); 下同 Table 1 The inhibition effects of three plant extracts on dodder's growth and development and on host's damage Note: Data of the experiment was repeated five times in the table expressed the average ± standard error; multiple comparisons used Duncan new multiple range method, the same letters after the same column were no significant difference (p<0.05) by Duncan test; The same below

1.2植物浸提物对宿主大豆叶片保护酶活性的影响

SOD是保护植物细胞免受自由基伤害的第一道防线(Hernández et al., 2001)，主要清除O^-，将O^-转化为H₂O₂和O₂。它普遍存在于植物中，在保护植物细胞免受活性氧簇ROS的伤害中起重要作用。由图1可知，除苦楝树叶浸提物外，高浓度(0.25 g/mL)的浸提物处理引起了大豆叶片的SOD活性的升高。在0.25 g/mL时，桉树叶浸提物处理的大豆叶片SOD活性为对照组的2.26倍。而0.05 g/mL的乌桕叶和苦楝叶浸提物处理的SOD活性与对照组相比，有所降低，分别为对照的0.81倍和0.88倍。

图1 N三种植物提取物对大豆叶片 SOD 活性的影响 注: Ⅰ: 按树叶; Ⅱ: 乌桕叶; Ⅲ: 苦楝皮; Ⅳ: 苦楝叶 Figure 1 Three plant extracts affected on SOD activity in soybean Note: Ⅰ : Eucalyptus leaves; Ⅱ : Spium sebiferum leaves; Ⅲ : Melia azdarach bark; Ⅳ: Melia azedarachn leaves

POD在植物体酶促活性氧清除系统中担当着一个重要的作用，即进一步将SOD的歧化产物H₂O₂分解为H₂O和O₂，起到解毒作用。而 CAT则是植物体内降解H₂O₂的另一条通路，它与SOD共同作用清除体内的H₂O₂和超氧根离子O₂，可以将羟基自由基的形成最大限度的减少。由图2可知，桉树和苦楝树叶浸提物处理后，大豆叶片的POD活性均发生变化。其中0.05 g/mL和0.01 g/mL桉树叶浸提物处理的POD活性分别为对照的2.28倍和2.04倍；0.25 g/mL、0.05 g/mL和0.01 g/mL苦楝树叶浸提物处理的POD活性分别为对照的2.0倍、1.75倍和1.48倍。乌桕叶和苦楝树皮浸提物对大豆叶片POD活性影响不明显。与POD不同，乌桕叶和苦楝树皮浸提物对大豆叶片CAT活性影响较为明显，而桉树叶浸提物处理的CAT活性变化较小，仅略高于对照(图3)。

图2 三种植物提取物对大豆叶片 POD 活性的影响 注: Ⅰ: 按树叶; Ⅱ: 乌桕叶; Ⅲ: 苦楝皮; Ⅳ: 苦楝叶 Figure 2 Three plant extracts affected on POD activity in soybean Note: Ⅰ : Eucalyptus leaves; Ⅱ : Spium sebiferum leaves; Ⅲ : Melia azdarach bark; Ⅳ : Melia azedarachn leaves

图3 三种植物提取物对大豆叶片 CAT 活性的影响 注: Ⅰ: 按树叶; Ⅱ: 乌桕叶; Ⅲ: 苦楝皮; Ⅳ: 苦楝叶 Figure 3 Three plant extracts affected on CAT activity in soybean Note: Ⅰ : Eucalyptus leaves; Ⅱ : Spium sebiferum leaves; Ⅲ : Melia azdarach bark; Ⅳ: Melia azedarachn leaves

2讨论

在菟丝子的药剂防治中如何保护宿主的正常生长至关重要，利用植物提取物来防治菟丝子是菟丝子防治的一种尝试。Habib和Abdul Rahman(1988)研究了几种杂草提取物对菟丝子及其宿主的生长发育影响后，指出了狗牙根的甲醇提取物中含有抑制菟丝子生长和对宿主紫花苜蓿安全的物质，并鉴定出其中的10种；周兵(2008)等人研究指出桉树、乌桕和苦楝提取物内均含具有除虫除草活性物质(魏金强, 2005; 林丽静等, 2007)，姜萍等(2004)人研究指出苦楝皮中含有的活性物质主要为苦楝素。本研究表明，高浓度(0.25 g/mL) 桉树叶提取物对大豆和菟丝子均有较强的伤害作用，但高浓度苦楝树皮提取物仅对菟丝子有较大伤害作用而对寄主大豆较为安全。提示桉树提取物不能用于大豆田的菟丝子防治，而苦楝树皮提取物有望开发出用于大豆田菟丝子防除的生物源药剂。

在正常环境或逆境中植物均可产生一定量活性氧自由基。在正常生理条件下，植物体内活性氧的产生与清除处于动态平衡状态，CAT、SOD和POD等酶互相协调，使植物体内活性氧自由基保持着一个较低的水平，因此植物细胞可免于伤害。但是在逆境条件下植物体内的活性氧的产生和清除的代谢平衡受到破坏，活性氧的积累过多导致植物细胞膜脂过氧化，细胞膜的结构和功能遭到破坏，从而表现出伤害症状(Hernández et al., 2001; Shinozaki et al., 2003; Apel and Hirt, 2004)。提示植物体内这三种酶的活性变化可以用来评价植物受伤害的程度，可为选择对宿主植物大豆安全的提取物提供理论依据。

本研究表明桉树叶和苦楝树皮提取物对宿主植物大豆叶片的保护酶系统影响不同。虽然两者处理均可引起SOD酶活性的显著升高，产生较多有毒H₂O₂，但对承担H₂O₂清除的两个酶POD和CAT活性的影响明显不同。桉树叶提取物处理大豆POD活性明显升高，而CAT活性仅略高于对照；苦楝树皮提取物处理大豆则是CAT活性明显升高，而POD活性无明显影响。结合伤害程度可以认为，大豆叶片中有毒H₂O₂的降解以CAT酶为主，POD为辅；即SOD活性明显升高产生，较 多有毒的H₂O₂，而 承担H₂O₂清除的CAT酶活性较弱，引起体内H₂O₂积累是寄主大豆出现明显伤害症状的生理机制。黄高峰等(2011)在菊芋的研究时发现POD与SOD活性显著的高于CAT活性，得出在菊芋叶片中超氧根阴离子的降解以SOD-POD为主，SOD-CAT为辅的结论，与此研究相类似，本研究认为在大豆叶片超氧根阴离子的降解中SOD-CAT的效果明显高于SOD-POD。桉树叶提取物处理后，大豆幼苗叶片CAT活性的较低，不能有效清除H₂O₂的毒害，因而表现出明显的伤害症状；相反，苦楝树皮浸提物处理后，大豆幼苗叶片CAT活性的较高，能有效清除H2O2的毒害，因而无明显伤害症状。

本研究得出了苦楝树皮的乙醇提取物能抑制菟丝子的生长发育而对宿主大豆安全，但究竟是什么物质抑制了菟丝子的生长发育还不清楚。这需要对苦楝树皮提取物进行进一步的分离与鉴定，找出对菟丝子的生长发育有显著抑制作用的物质，这项工作对开发防治菟丝子的新生物源农药具有重要意义。

3材料和方法

3.1植物乙醇浸提物的制备

隆缘桉(Eucalyptus robusta Smith)和乌桕(Sapium sebiferum (L.) Roxb.)叶片、苦楝(Melia azedarach Linn.)树皮和叶片均采自广西大学校园内；材料烘干粉碎后各取500 g按1:10 (w/v)加入95%的酒精浸提24 h，过滤，滤渣重复浸提3次，合并滤液。滤液在0.5~0.7大气压80℃下减压蒸去酒精后得植物浸提物。浸提物用蒸馏水稀释为0.01 g/mL、0.05 g/mL和0.25 g/mL三个浓度备用。

3.2植物浸提物对菟丝子防治试验

宿主植物大豆播种于广西大学林学院校内实习 基地。待大豆幼苗高长至 40 cm 时用长 10 cm 的菟 丝子茎段(采摘于两年生的黄素梅上)接种于大豆上。 待菟丝子寄生成活后，分别将不同浓度的浸提物均 匀喷洒于大豆和菟丝子上，对照组用蒸馏水处理，每 个浓度重复 5 次，处理 15 d 后观察统计菟丝子的防治 效果和大豆幼苗的伤害情况。伤害程度评价参照 Habib 和 Abdul Rahman(1988)的做法。

3.3大豆幼苗保护酶活性的测定

大豆幼苗经浸提物处理15 d后用于测定保护酶活性。过氧化物酶的测定采用愈创木酚比色法，过氧化氢酶的测定采用紫外吸收法，超氧化物歧化酶的测定采用NBT光化还原法(陈建勋和王晓峰, 2006; 郑炳松, 2006)。

3.4 数据分析

运用Excel和SPSS17.0进行数据处理与分析，文中数据均以平均值±标准误表示；多重比较采用Duncan新复极差法；同一栏后有相同字母者是经Duncan检验差异不显著(p<0.05)。

作者贡献

万静是本实验的执行人，完成实验的数据分析和文本初稿的写作；许军是该项目的负责人，负责论文的写作与修改；杨明艳和黄庆鹤同参与实验设计、实验研究与试验结果；赵淑芳参与了实验研究；杨振德教授是本文的责任作者(通信作者)，指导本研究的实验设计并且对论文写作与修改提出了建议。

参考文献

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