Allelopathic effects of aqueous extracts of fallen leaves of Acer truncatum on three medicinal plants

doi:10.11686/cyxb2023304

Abstract

Abstract:

In this study， we determined the effects of aqueous extracts from fallen leaves of Acer truncatum on three medicinal plants： Glycyrrhiza uralensis， Scutellaria baicalensis，and Platycodon grandiflorus. The overall aim was to provide a theoretical basis for cultivating medicinal herbs in A. truncatum forests in Beijing. The effects of an aqueous extract from fallen leaves of A. truncatum at a range of concentrations on seed germination and seedling growth of the three medicinal plants were determined. The leaf litter extract of A. truncatum showed “low promoting and high inhibition” effect on the seed germination of G.uralensis and S. baicalensis， respectively， and inhibited the seed germination of P. grandiflorus. The leaf litter extract of A. truncatum most strongly inhibited the seed germination and seedling growth of P. grandiflorus， followed by S. baicalensis and then G. uralensis. The chlorophyll content in the leaves of all three medicinal plants was lower in those treated with the leaf litter extract of A. truncatum than in the controls. As the concentration of the A. truncatum leaf litter extract increased， the superoxide dismutase activity increased in leaves of S. baicalensis seedlings， and the catalase activity in leaves of S. baicalensis and G. uralensis seedlings first increased and then decreased. The malondialdehyde content in leaves of the three medicinal plants first increased and then decreased as the concentration of the A. truncatum leaf litter extract increased. Overall， these results show that S. baicalensis and G. uralensis are suitable for cultivation in A. truncatum forests， but P. grandiflorus is not.

Key words: Acer truncatum, fallen leaves, extract, seed germination, allelopathy

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Figures/Tables 6

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浓度 Concentration （g·L^-1）	发芽率Germination percentage （%）			发芽指数Germination index
浓度 Concentration （g·L^-1）	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus
CK	71.11±0.05a	67.33±0.05a	77.00±0.09ab	13.07±2.63a	20.22±3.32a	20.29±1.73a
6.25	73.33±0.06a	62.67±0.03ab	83.33±0.03a	14.55±0.92a	16.46±3.45ab	18.70±0.42a
12.50	64.44±0.04a	65.33±0.08a	76.00±0.06ab	12.34±1.90a	17.84±4.86a	15.45±0.75b
25.00	73.33±0.09a	54.00±0.02ab	66.00±0.03c	13.24±1.58a	11.36±1.95bc	8.60±2.06c
50.00	64.44±0.13a	40.67±0.13b	70.00±0.00bc	9.46±1.87a	6.24±1.82c	7.89±1.29c

浓度 Concentration （g·L^-1）	发芽率Germination percentage （%）			发芽指数Germination index
浓度 Concentration （g·L^-1）	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus
CK	71.11±0.05a	67.33±0.05a	77.00±0.09ab	13.07±2.63a	20.22±3.32a	20.29±1.73a
6.25	73.33±0.06a	62.67±0.03ab	83.33±0.03a	14.55±0.92a	16.46±3.45ab	18.70±0.42a
12.50	64.44±0.04a	65.33±0.08a	76.00±0.06ab	12.34±1.90a	17.84±4.86a	15.45±0.75b
25.00	73.33±0.09a	54.00±0.02ab	66.00±0.03c	13.24±1.58a	11.36±1.95bc	8.60±2.06c
50.00	64.44±0.13a	40.67±0.13b	70.00±0.00bc	9.46±1.87a	6.24±1.82c	7.89±1.29c

浓度 Concentration （g·L^-1）	根长Root length			茎长Stem length
浓度 Concentration （g·L^-1）	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus
CK	2.97±0.56a	2.72±0.31ab	2.54±0.10a	1.13±0.10a	1.40±0.13a	0.53±0.11c
6.25	2.69±0.18ab	2.97±0.47ab	2.03±0.28b	1.07±0.20a	1.35±0.31a	0.58±0.05bc
12.50	2.51±0.61ab	3.40±0.51a	1.35±0.33c	1.02±0.03a	1.38±0.42a	0.71±0.05ab
25.00	1.87±0.35bc	2.42±0.38b	0.69±0.12d	1.35±0.11a	1.55±0.18a	0.75±0.04a
50.00	1.51±0.34c	0.46±0.08c	0.47±0.12d	1.18±0.11a	0.23±0.05b	0.79±0.12a

浓度 Concentration （g·L^-1）	根长Root length			茎长Stem length
浓度 Concentration （g·L^-1）	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus	甘草G. uralensis	黄芩S. baicalensis	桔梗P. grandiflorus
CK	2.97±0.56a	2.72±0.31ab	2.54±0.10a	1.13±0.10a	1.40±0.13a	0.53±0.11c
6.25	2.69±0.18ab	2.97±0.47ab	2.03±0.28b	1.07±0.20a	1.35±0.31a	0.58±0.05bc
12.50	2.51±0.61ab	3.40±0.51a	1.35±0.33c	1.02±0.03a	1.38±0.42a	0.71±0.05ab
25.00	1.87±0.35bc	2.42±0.38b	0.69±0.12d	1.35±0.11a	1.55±0.18a	0.75±0.04a
50.00	1.51±0.34c	0.46±0.08c	0.47±0.12d	1.18±0.11a	0.23±0.05b	0.79±0.12a

名称 Name	浓度 Concentration （g·L^-1）	过氧化物酶活性 POD activity （U·g^-1）	超氧化物歧化酶活性 SOD activity （U·g^-1）	过氧化氢酶活性 CAT activity （U·g^-1）	丙二醛含量 MDA content （μmol·g^-1）
甘草 G. uralensis	CK	389.53±4.12a	340.58±5.84c	2.95±0.67c	11.42±0.04b
	6.25	209.72±0.44c	403.91±1.97b	12.21±5.58a	24.40±0.85a
	12.50	206.97±4.68c	459.07±16.65a	9.76±3.13ab	11.31±0.75b
	25.00	201.24±3.94d	351.47±7.53c	7.96±0.61ab	10.87±0.91b
	50.00	251.97±3.97b	317.51±9.51d	4.60±1.27b	10.91±0.04b
黄芩 S. baicalensis	CK	271.01±2.89b	328.97±18.30c	3.20±0.08c	3.63±0.30c
	6.25	445.02±2.09a	339.58±9.67c	11.64±1.87b	4.95±0.08b
	12.50	136.00±2.36d	342.59±5.37c	13.81±1.49b	5.35±0.32b
	25.00	263.77±1.75c	482.00±4.47b	25.36±0.46a	6.84±0.33a
	50.00	89.53±2.93e	533.01±5.18a	14.80±4.25b	3.08±0.19d
桔梗 P. grandiflorus	CK	108.56±7.14b	597.91±7.69c	238.71±0.76a	11.70±0.45d
	6.25	186.57±6.50a	644.48±4.73b	205.58±14.14b	24.60±1.67b
	12.50	111.23±17.33b	569.40±1.55d	196.44±8.50b	28.09±1.11a
	25.00	99.07±16.75bc	542.46±8.94e	142.47±2.39d	21.32±1.65c
	50.00	81.13±3.51c	726.58±3.17a	162.06±0.53c	13.11±0.61d