大狼毒次生代谢物分析及主要物质化感效应研究

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.08.028

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (8): 2599-2606.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.08.028

• 研究论文 • 上一篇

大狼毒次生代谢物分析及主要物质化感效应研究

段蕊¹, 罗钦¹, 肖雪¹, 牛琼梅¹, 刘洋², 桂宝林³, 钟丽琼⁴, 初晓辉¹, 单贵莲¹

1. 云南农业大学草业科学系, 云南昆明 650201;
2. 云南省林业与草原局, 云南昆明 650224;
3. 寻甸县农业农村局土壤肥料工作站, 云南寻甸 655200;
4. 寻甸县羊街镇农业综合服务中心, 云南寻甸 655209

收稿日期:2024-01-04 修回日期:2024-04-15 发布日期:2024-09-07
通讯作者: 单贵莲,E-mail:shanguilian8203@126.com;初晓辉,E-mail:E-mail:478491637@qq.com
作者简介:段蕊(2000-),女,汉族,云南富源人,硕士研究生,主要从事毒害草化感作用研究,E-mail:gnahsoak@qq.com;罗钦(1998-),男,汉族,云南宣威人,硕士研究生,主要从事毒害草化感作用研究,E-mail:2680142652@qq.com
基金资助:
云南省万人计划青年拔尖人才专项(YNWR-QNBJ-2018-031);云南省农业联合专项(202101BD070001-068、202301BD070001-134、202301BD070001-174)资助

Analysis and Study of Secondary Metabolites and Allelopathic Effects of Main Substances of Euphorbia jolkinii

DUAN Rui¹, LUO Qin¹, XIAO Xue¹, NIU Qiong-mei¹, LIU Yang², GUI Bao-lin³, ZHONG Li-qiong⁴, CHU Xiao-hui¹, SHAN Gui-lian¹

1. Department of Grassland Science, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan Province 650201, China;
2. Forestry and Grassland Bureau of Yunnan Province, Kunming, Yunnan Province 650224, China;
3. Soil and Fertilizer Workstation, Xundian County Agriculture and Rural Bureau, Xundian, Yunnan Province 655200, China;
4. Agricultural Comprehensive Service Center of Yangjie Town in Xundian County, Xundian, Yunnan Province 655209, China

Received:2024-01-04 Revised:2024-04-15 Published:2024-09-07

摘要/Abstract

摘要： 为探究有毒植物大狼毒(Euphorbia jolkinii) 含有的主要化感活性物质及化感效应，本试验运用超高效液相色谱-串联质谱技术(UPLC-MS/MS) 对大狼毒次生代谢物进行分析，并采用生物测试法，开展3种代表性次生代谢物对多年生黑麦草(Lolium perenne) 和红三叶(Trifolium pratense) 种子萌发及幼苗生长的影响研究。结果表明：大狼毒根、茎叶分别含有898种和1025种次生代谢物，分属酚酸类、氨基酸及其衍生物、脂质、黄酮和生物碱等。4-硝基苯酚、奎宁酸和2-苯乙胺等代谢物在根、茎叶中均有检测到且相对丰度较高，对多年生黑麦草和红三叶种子萌发及生长均起到显著的抑制作用(P<0.05)，抑制效果存在代谢物差异和“浓度效应”，以4-硝基苯酚抑制最强，2-苯乙胺次之，奎宁酸最弱。综上，大狼毒植株体内次生代谢物种类多，其中4-硝基苯酚和2-苯乙胺等代谢物化感效应较明显，为大狼毒潜在化感活性物质资源化开发利用提供参考依据。

关键词: 大狼毒, 次生代谢物, 种子萌发, 幼苗生长, 化感效应

Abstract: In order to investigate the main allelopathic active substances and allelopathic effects of toxic plant Euphorbia jolkinii,we used UPLC-MS/MS to analyse the secondary metabolites of E. jolkinii and bioassay to carry out a study on the effects of three representative secondary metabolites on seed germination and seedling growth of Lolium perenne and Trifolium pratense. The results showed that the roots,stems and leaves of E. jolkinii respectively contained 898 and 1 025 secondary metabolites,which belonged to phenolic acids,amino acids and their derivatives,lipids,flavonoids,alkaloids,organic acids,etc. 4-nitrophenol,quinic acid and 2-phenylethylamine were all detected in roots,stems and leaves with relatively high abundance,and had significant inhibitory effects on seed germination and growth of Lolium perenne and Trifolium pratense (P<0.05). The inhibitory effects existed in the differences of metabolites and the "concentration effect",with 4-nitrophenol inhibiting the strongest,following by 2-phenylethylamine and quinic acid. In conclusion,there were many types of secondary metabolites in E. jolkinii plants,among which 4-nitrophenol and 2-phenylethylamine had obvious allelopathic effects,which provided reference for resource utilization of potential allelopathic active substances in E. jolkinii.

Key words: Euphorbia jolkinii, Secondary metabolite, Seed germination, Seedling growth, Allelopathic effect

中图分类号:

S481

段蕊, 罗钦, 肖雪, 牛琼梅, 刘洋, 桂宝林, 钟丽琼, 初晓辉, 单贵莲. 大狼毒次生代谢物分析及主要物质化感效应研究[J]. 草地学报, 2024, 32(8): 2599-2606.

DUAN Rui, LUO Qin, XIAO Xue, NIU Qiong-mei, LIU Yang, GUI Bao-lin, ZHONG Li-qiong, CHU Xiao-hui, SHAN Gui-lian. Analysis and Study of Secondary Metabolites and Allelopathic Effects of Main Substances of Euphorbia jolkinii[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(8): 2599-2606.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/10.11733/j.issn.1007-0435.2024.08.028

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2024/V32/I8/2599

参考文献

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志[M]. 北京:科学出版社,2013,44 (3):089
[2] ZHAO Y H,MEMMOTT J,VAUGHAN L P,et al. The impact of a native dominant plant,Euphorbia jolkinii,on plant-flower visitor networks and pollen deposition on stigmas of co-flowering species in subalpine meadows of Shangri-La,SW China [J]. Journal of Ecology,2021,109(5):2107-2120
[3] 单贵莲,马祖艳,李嘉懿,等. 大狼毒对紫花苜蓿幼苗生理及内源激素含量的影响[J]. 草业学报,2023,32(10):153-161
[4] 王紫媛,刘星月,周松林,等. 高寒退化草甸优势种大狼毒对三种受体植物的化感作用[J]. 江西农业大学学报,2022,44(03):635-646
[5] 尹海燕,初晓辉,单贵莲,等. 不同大狼毒覆盖度退化亚高山草甸群落结构及物种多样性研究[J]. 云南农业大学学报(自然科学),2019,34(3):473-478
[6] RICE EL. Allelopathy [M]. Second edition. New York:Academic Press,1984,309-315
[7] LATIF S,GENEVIèVE CHIAPUSIO,WESTON L A. Allelopathy and the role of allelochemicals in plant defence [J]. Advances in Botanical Research,2017,82:19-54
[8] 余涛,甘瑞勋,董瑞,等. 基于CiteSpace的草原毒害草研究现状及热点分析[J]. 中国草地学报,2023,45(10):119-130
[9] BAO-MING,CHEN,SHAO-LIN,et al. Effects of the invasive plant Mikania micrantha H.B.K. on soil nitrogen availability through allelopathy in South China [J]. Biological Invasions,2009,11(6):1291-1299
[10] 平晓燕,王铁梅. 植物化感作用的生态学意义及在草地生态系统中的研究进展[J]. 草业学报,2018,27(8):175-184
[11] 罗钦,马祖艳,牛琼梅,等. 大狼毒不同部位浸提液对多年生黑麦草幼苗生长的化感效应及生理机制[J]. 草地学报,2023,31(10):3212-3219
[12] 牛琼梅,单贵莲,罗钦,等. 毒害草入侵扩散对滇西北亚高山草甸土壤微生物多样性的影响[J]. 草地学报,2023,31(7):1996-2004
[13] 王宇轩,唐宗寿,曹梦琳,等. 八宝景天花对三种杂草的化感作用及潜在化感物质鉴定[J]. 草业学报,2020,29(1):175-182
[14] 李春英,关佳晶,李玉正,等. 南方红豆杉水浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长的化感作用[J]. 生态学报,2021,41(4):1564-1570
[15] OBATA T. Metabolons in plant primary and secondary metabolism [J]. Phytochemistry Reviews:Fundamentals and Perspectives of Natural Products Research,2019,18(6):1483-1507
[16] 石国庆,隋晓青,杨静,等. 苦豆子根、茎、叶浸提液对4种牧草种子萌发的化感作用[J]. 草地学报,2022,30(8):2223-2230
[17] 邱立友,戚元成,王明道,等. 植物次生代谢物的自毒作用及其与连作障碍的关系[J]. 土壤,2010,42(1):1-7
[18] 师小平,陈银萍,闫志强,等. 植物化感作用研究进展[J]. 生物技术通报,2020,36(6):215-222
[19] WILLIAMSON G B,RICHARDSON D. Bioassays for allelopathy:Measuring treatment responses with independent controls [J]. Journal of Chemical Ecology,1988,14(1):181-187
[20] 谢星光,陈晏,卜元卿,等. 酚酸类物质的化感作用研究进展[J]. 生态学报,2014,34(22):6417-6428
[21] 李敏,闫兴富,马丽,等. 酚酸类化感自毒物质对枸杞种子萌发的抑制作用[J]. 生态学报,2020,40(6):2072-2079
[22] 宋亮,潘开文,王进闯,等. 酚酸类物质对苜蓿种子萌发及抗氧化物酶活性的影响[J]. 生态学报,2006,(10):3393-3403
[23] 陶茸,尹国丽,师尚礼. 酚酸类物质对苜蓿种子萌发的化感作用研究[J]. 草原与草坪,2018,38(3):96-101
[24] 李彦飞,初晓辉,李嘉懿,等. 大狼毒对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的化感效应研究[J]. 草地学报,2022,30(2):394-402
[25] XIAO-JUAN L I,QIANG W,SUI N I,et al. Allelopathy comparison between Castanea mollissima and C. dentata [J]. Chinese Journal of Plant Ecology,2013,37(2):173-182
[26] 王亚麒,陈丹梅,袁玲. 黄连须根浸提液对莴苣、绿豆和白菜的化感效应[J]. 草业学报,2015,24(6):142-149
[27] 卢玉鹏,黄国华,高柱,等. 中华猕猴桃叶浸提液对4种生草化感作用及化感物质鉴定[J]. 江苏农业科学,2023,51(22):237-244
[28] 陈锋,孟永杰,帅海威,等. 植物化感物质对种子萌发的影响及其生态学意义[J]. 中国生态农业学报,2017,25(1):36-46
[29] 叶小齐,吴明,邵学新,等. 加拿大一枝黄花水提液对玉米幼苗生长的化感作用及其机理[J]. 草业学报,2014,23(6):217-224
[30] 李庆凯,郭峰,唐朝辉,等. 三种酚酸类物质在花生连作障碍中的生态效应分析[J]. 中国油料作物学报,2019,41 (1):53-63
[31] 马银山,常妍,王含睿,等. 天仙子种子浸提液对黑麦草种子萌发和幼苗生长的化感作用[J]. 草地学报,2021,29(8):1697-1703
[32] 牛琼梅,杨欣,马祖艳,等. 大狼毒根浸提液对3种优良牧草的化感作用研究[J]. 中国草地学报,2024,46(1):135-142(责任编辑彭露茜)第32卷第8期 Vol.32 No. 8草地学报 ACTAAGRESTIASINICA 2024年 8月

大狼毒次生代谢物分析及主要物质化感效应研究

Analysis and Study of Secondary Metabolites and Allelopathic Effects of Main Substances of Euphorbia jolkinii

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	佳文, 许明贺, 周立业, 高凯, 孙忠林, 熊梅. 入侵植物少花蒺藜草水浸提液对3种牧草种子萌发的化感效应[J]. 草地学报, 2024, 32(8): 2548-2556.
[2]	于婵, 张依琳, 李秋莹, 周艳, 李贺敏, 夏至, 黄勇. 盐碱胁迫对牛至种子萌发和幼苗生理生化特性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(6): 1882-1892.
[3]	李孟盈, 胡龙兴, 向佐湘. 镉胁迫对南方苋种子萌发及幼苗生长和生理的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(3): 754-762.
[4]	王婕, 刘美君, 赵尧尧, 张政, 卫丹丹, 龚梁祝, 胡轩铭. 甜菜碱对低温下苜蓿种子萌发中呼吸电子传递的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(3): 763-771.
[5]	陈红, 许凌欣, 王梦琦, 陈祥伟, 王恩姮, 严俊鑫. 外源赤霉素和褪黑素对三种胁迫下白三叶种子萌发、幼苗生长及生理的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(3): 781-792.
[6]	侯瑞虹, 杜柯, 黄伟业, 高佳荷, 刘亚玲, 石凤翎, 张志强, 唐芳. 10份不同种源野生花苜蓿材料种子萌发期抗旱性评价[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 489-494.
[7]	李启娇, 崔东毅, 段新慧, 刘莉, 许文花, 李庆玺, 郑立文, 任健, 朱丽敏, 马向丽. 褪黑素浸种对铝胁迫下苜蓿种子萌发及幼苗抗氧化生理的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 535-542.
[8]	何林鑫, 黄荣, 田望军, 靳振海, 赵亮, 陈海雁, 张振粉. 欧文氏菌DE2对三种豆科牧草幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(9): 2642-2652.
[9]	牛琼梅, 单贵莲, 罗钦, 刘洋, 刘佳, 谢勇, 邓申才, 杨欣, 初晓辉. 毒害草入侵扩散对滇西北亚高山草甸土壤微生物多样性的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(7): 1996-2004.
[10]	高秋, 吴菲菲, 刘芳, 杨丽丽, 叶修文, 洪军. 镉对不同品种白三叶(Trifolium repens L.)种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(6): 1772-1779.
[11]	肖晶, 陈娜, 周晓溦, 罗博伦, 易自力, 薛帅. 芒属植物对3种杂草种子萌发与幼苗生长的化感效应研究[J]. 草地学报, 2023, 31(4): 1016-1025.
[12]	孟思宇, 李晓青, 魏小星, 刘文辉, 张永超, 鲍根生. 温度对高寒地区发草种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(3): 760-768.
[13]	马小兰, 周华坤, 张正芳, 李珍珍, 徐梦真, 黄奥伟, 王文颖, 殷恒霞. 外源IAA对干旱胁迫下红豆草种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(3): 796-803.
[14]	李震, 戴玲玲, 邓海玲, 郭海滨, 强胜, 宋小玲. 碧护缓解低温对草坪草萌发及苗期胁迫的作用[J]. 草地学报, 2023, 31(3): 804-812.
[15]	张宏, 黄荣, 姚博, 张玉娟, 张振粉. 桃色欧文氏菌Cp2脂多糖对紫花苜蓿幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(2): 615-622.