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杂草给农作物等栽培植物造成巨大损失。化学除草剂的大量使用给环境带来了极大的威胁,随着人们对环境要求的提高,具有残留低与环境相容性好等优点的植物源除草剂得到了极大的发展。本论文以黄皮(Clausenalansium(Lout.)Skeels)为植物材料,利用小杯法测定了其不同部位的提取物对稗草(EchinochloacrusgalIiL)的生长抑制活性,进而系统的研究了黄皮对稗草的作用方式、活性成分及作用机理。
对黄皮的花、果核和枝叶进行索氏提取,并将其甲醇提取物进行活性测定。结果表明,枝叶的提取率最高,为28.78%,花和果核的提取率分别为24.7%和24.54%。在8mg/mL的处理浓度下,果核的甲醇提取物对稗草的根长抑制率最高,为92.64%,枝叶的次之,为92.02%,花的抑制率较差,仅为30.06%。
黄皮枝叶甲醇提取物对稗草的毒力测定试验结果表明,其提取物对稗草根长、茎长和鲜重抑制作用的IC50值分别为1.1101mg/mL、1.4053mg/mL和6.6599mg/mL。采用液.液分配萃取法对黄皮甲醇提取物进行初步分离,得到石油醚相、三氯甲烷相、乙酸乙酯相、正丁醇相、水相等萃取物。结果表明,在4mg/mL处理浓度下,乙酸乙酯相萃取物的活性最高,对稗草的根长、茎长和鲜重的抑制率分别为86.99%、76.60%和60.79%。
将乙酸乙酯相萃取物进行柱层析,分离得到12个馏分,在0.5mg/mL的处理浓度下进行活性测定,结果表明,馏分6和馏分10对稗草的活性显著的高于其它的馏分,与对照差异显著。馏分6对稗草根长、茎长和鲜重的抑制率分别为91.57%、88.59%和77.59%。馏分10对稗草根长、茎长和鲜重的抑制率分别为96.86%、91.62%和66.08%。馏分6对稗草的毒力测定结果表明,对根长、茎长和鲜重抑制作用的ICso值分别为O.0924mg/mL、O.0925mg/mL和O.1698mg/mL。馏分10对稗草的毒力测定结果表明,对根长、茎长和鲜重抑制作用的IC50值分别为0.0669mg/mL、O.0784mg/mL和0.1330mg/mL。
馏分6和馏分10分别经薄层层析后,得到两个白色晶体,通过核磁共振氢谱和碳谱分析,证实该化合物分别为Anisolactone和2,3-Epoxyanisolactone,定其中文名为黄皮内酯1和黄皮内酯2。
馏分6对稗草的生理生化方面影响的研究表明,馏分6对稗草中的氨基酸含量有一定的影响,按处理浓度由高到低,样品中的含氮量分别为1.3976mg/g、1.2972mg/g、1.2466mg/g、1187mg/g、9638mg/g,比对照0.8717mg/g均有所增加。馏分6处理后,稗草的蛋白含量与对照相比有所下降,按处理浓度由高到低,蛋白含量比对照分别降低75.91%、66.43%、62.43%、58.57%和58.03%。稗草的丙二醛活性均比对照升高,在0.5mg/mL时,稗草中丙二醛的活性比对照升高246.40%。对各处理稗草的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性均有促进作用,在0.5mg/mL时,稗草的超氧化物歧化酶的活性为1.39(FW)(U/g),比对照的酶活性增长了61.40%;在0.5mg/mL下,稗草的过氧化物酶的活性为7.25AOD470m/g.min,比对照的活性增长140.98%。
对化合物2’,3’.Epoxyanisolactone的活性进行了测定,结果表明,在80μg/mL时,对稗草的根长、茎长和鲜重抑制率分别为96.00%、84.71%和89.85%,表明该化合物在试验的测定条件下对稗草有很好的抑制活性。
通过高效液相色谱测定了该化合物在黄皮植株的花、枝叶和果核中的含量,结果表明化合物2,3-Epoxyanisolactone在花粗提物中的含量较少,仅为0.43%,在枝叶和果核中的含量分别为3.33%和3.21%。
黄皮中的活性成分2’,3’.Epoxyanisolactone对稗草具有显著的抑制活性,黄皮作为植物源除草剂有一定的开发和应用前景。