Allopathic Effect of Black Locust (Robinia pseudoacacia L.) and Analysis for Its Allelochemicals

Allelopathic effects of black locust(Robinia pseudoacacia L.) was evaluated through germination tests using 13 different species including R. pseudoacacia itself. The water extract from leaf or root of R. pseudoacacia was separately tested. Seed germination of several species was inhibited in the presence of leaf or root extract, although the level of germination was in a wide range depending on the species. Seed germination of R. pseudoacacia was suppressed by 30 % in its leaf extract. Among tested tree species, Hibiscus syriacus and Alnus frma showed significantly inhibited germination in the root extracts whereas Thuja orientalis exhibited germination inhibition in the leaf extract. HPLC was carried out to identify allelochemicals in extracts of leaf and root using eight authentic phenolic compounds that are known to be responsible for allelopathy. The major phenolic compounds occupying about 40 % of total phenolic acids were gentisic acid in leaves and vanillic acid and syringic acid in roots. The leaves contained 7 times more phenolic acids than the roots. Among 8 tested phenolic compounds vanillin was detected only in roots and coumaric acid in leaves. Consequently, 3 out of 13 species showed significantly inhibited germination due to leaf or root extract. This germination test indicates that the inhibitory allelopathic effect by R. pseudoacacia is caused by chemical interaction not by nutritional competition and that the allelochermicals of black locust act species-specifically. No specific influence of the total amount of phenolic compounds on the allelopathic inhibitory germination and the synergic effect by each phenolic compound may play a role for the allelopathic effect by R. pseudoacacia.

아까시나무에 있어서 알레로파시 효과를 분석하기 위해 아까시나무를 포함하여 13개 수 종에 대한 종자발아 시험을 실시하였다. 아까시나무의 뿌리와 잎의 침출액을 실험에 사용하였다. 침출액에 대한 종자 발아실험 결과 수종에 따라 실험결과가 크게 다르게 나타났다. 아까시나무 잎 침출액에서 아까시나무 종자 발아는 30%가 억제되었다. 실험한 수종가운데 무궁화와 오리나무는 뿌리 침출액에서 억제되었으나 누운측백나무는 잎의 침출액에서 발아가 억제되었다. 아까시나무의 잎과 뿌리 침출액을 HPLC분석 한 결과 알레로파시 효과를 가지고 있는 8종류의 authentic phenolic compounds를 찾아냈다. 잎에서는 전체 페놀물질 중 40%를 차지하고 있는 gentisic acid를 뿌리에서는 syringic acid와 vanillicacid를 발견하였다. 전체적으로 볼 때 뿌리에서.보다 잎에서 7배가 많은 phenolic acids가 추출되었다 조사된 8개 phenolic acid 중에서 뿌리에서는 vanillin만이 잎에서는 coumaricacid 만이 발견 되었다. 결과적으로 13수종 중에 3개 수종에서 잎과 뿌리의 침출액에서 종자 발아가 억제되었다. 종자발아 시험결과 아까시나무의 화학물질의 상호작용은 수종에 따라 차이가 많이 있음을 밝혀냈다. 아까시나무의 phenolic compound 총량은 알레로파시 역할에 큰 영향을 미치지 않았으나 이들 물길의 상승효과가 주요한 역할을 하는 것으로 추정 하였다.