近日,中國(guó)科學(xué)家通過對(duì)外來植物——意大利蒼耳的主要化感物質(zhì)進(jìn)行分析研究,成功開發(fā)出了一種可降解的植物源除草劑。相關(guān)成果日前發(fā)表于國(guó)際期刊《分子》上,并已成功申請(qǐng)除草劑專利一項(xiàng)。
意大利蒼耳原產(chǎn)于北美洲,現(xiàn)主要分布在東、西半球的中緯度地區(qū),是一種繁殖能力很強(qiáng)的一年生草本植物,能對(duì)玉米、棉花、大豆等作物產(chǎn)生嚴(yán)重危害。
對(duì)于產(chǎn)生危害的原因,除該物種生長(zhǎng)迅速,能夠爭(zhēng)奪作物生存空間之外,一些學(xué)者認(rèn)為,其還會(huì)通過化感作用來協(xié)助“入侵”作物生存空間。據(jù)介紹,植物化感作用指植物通過向環(huán)境釋放特定的次生物質(zhì),從而對(duì)鄰近其他植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生有益或有害的影響。
研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),意大利蒼耳植株提取物在0.05克/毫升濃度時(shí)即可顯著抑制受試植物的生長(zhǎng),其中,葉和果實(shí)提取物完全抑制了受試植物種子萌發(fā)。她進(jìn)而利用活性追蹤分離手段,從其果實(shí)中成功地分離出了這種作用較強(qiáng)的化感物質(zhì)——蒼耳皂素。
研究發(fā)現(xiàn),該物質(zhì)在160微摩爾每升的低濃度時(shí),即可對(duì)單、雙子葉植物生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著抑制;當(dāng)濃度達(dá)到 800微摩爾每升時(shí),其對(duì)雙子葉植物莧菜的根長(zhǎng)抑制率達(dá)到78%,對(duì)生菜達(dá)到89%,對(duì)單子葉植物小麥為69%,對(duì)黑麥草為67%。此外,該實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),受試植物的根扭曲變形,顏色變褐,表明已受到較嚴(yán)重的毒害。而當(dāng)濃度升高到4毫摩爾每升時(shí),該物質(zhì)可導(dǎo)致所有植物的種子完全不發(fā)芽。該研究表明,蒼耳皂素具有進(jìn)一步開發(fā)為可在自然界降解的植物源除草劑的潛力。