免费文献传递   相关文献

治疗药物成瘾植物非洲马铃果种子萌发的初步研究



全 文 :收稿日期:2013 - 01 - 28
作者简介:肖春芬(1963 -) ,女,湖南邵阳人;园艺师,主要从事园林园
艺工作。
治疗药物成瘾植物非洲马铃果种子萌发的初步研究
肖春芬1, 杨成叶2, 苏艳萍1
(1.中国科学院西双版纳热带植物园, 云南 勐腊 666303; 2.普洱学院, 云南 普洱 665000)
The Preliminary Study of Germination of Africa Voacanga Chalotiana Pierre ex Stapf
Seeds was Used to Treated Drug Addiction
XIAO Chun-fen1,YANG Cheng-ye2,SU Yan-ping1
摘要:目的:研究治疗药物成瘾植物非洲马铃果的发芽特性和
脱水耐性。方法: 测定非洲马铃果种子形态、千粒重、含水量,
利用不同温度、不同光照、不同含水量及贮存条件下种子发芽
实验,测定其发芽率。结果: 非洲马铃果种子发芽的最适温度
为 20 ~ 25 ℃,25 ℃为该种子最适发芽温度;光照对种子发芽
没有影;非洲马铃果种子发芽率随种子含水量下降和贮存时间
延长而下降。结论:非洲马铃果种子为顽拗性种子。
关键词: 非洲马铃果;种子萌发;温度;光照;顽拗性种子
中图分类号: R 282. 71 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2013)05-0100-03
非洲马铃果(Voacanga africana Stapf ex Scott-El-
liot) ,又名非洲伏康树[1],为夹竹桃科(Apocynace-
ae)Voacanga属植物,原产于西非的热带和亚热带地
区[2]。该植物在非洲有悠久的药用历史。在科特迪
瓦,该植物用于治疗麻风病、痢疾、全身性水肿、小儿惊
厥、癫症;其茎和树皮的煎液用于治疗精神障碍,树胶
用于治疗牙病;树皮煎液认为是止痛剂而添加于跌打
损伤药物之中,树皮和根的煎液还用于治疗噎膈;果实
煎液当作消毒剂使用;叶的煎液用于治疗小儿哮喘。
在尼日利亚东南部,非洲马铃果树常用于导致幻觉与
恍惚的宗教治疗仪式中。非洲马铃果在西非用于治疗
麻疯病、腹泻、全身性水肿、儿童抽搐[2]。
目前,已从该属植物中分离鉴定了 100 多种次生
代谢产物[1,2],主要为吲哚生物碱,其中吲哚生物碱依
波它因(ibogaine)具有解除毒品如鸦片、大麻、尼古丁
等成瘾功能,用于戒毒和治疗药物成瘾[3]。种子中的
生物碱柳叶水甘草碱(它波宁,Tabersonine)作为长春
曼胺(Vincamine)的前体物质,具有降压 、抗肿瘤、降
血糖、利尿等作用,用于中风后遗症、缺血性高血压脑
病、脑血管病引起的抑郁、焦虑不安、情绪不稳,适于早
衰性脑退化的症状消除,如眩晕、头痛、记忆力减退、注
意力不集中、失语、梅尼埃综合征等[4]。目前,中国从非
洲进口非洲马铃果种子提取相关物质满足市场需要。
国内外对非洲马铃果的研究主要集中于果实、种
子、茎叶的化学成分研究,未见种子萌发方面的文献报
道。国内没有该植物分布,国内的化学成分等研究论
文的研究材料均来自国外[1,5]。1963 年西双版纳植物
园从非洲引种非洲马铃果,1974 将其种子苗年定植于
树木园,目前仅存 4 株。本试验研究了非洲马铃果种
子的萌发、贮藏和脱水耐性,以期为非洲马铃果的生产
栽培和产业发展提供科学依据。
1 材料和方法
1. 1 材 料
1963 年西双版纳植物园从非洲加纳以种子的形
式引种。本实验材料(种子)采自中国科学院西双版
纳热带植物园树木园,本次实验所采种为 1974 年定植
于树木园的 F1 的种子。
实验仪器:试验仪器:DHG-9140 A 型电热恒温干
燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)、LRH-250-G 光照
培养箱(广东省医疗器械厂)、LRH-250-GSb 1 培养箱
(韶关市秦宏医疗器械有限公司)、冰箱、电子天平
(精确 0. 001 g)、游标卡尺、培养皿(12 cm)。
1. 2 方 法
1. 2. 1 果实和种子形态特征测定
用游标卡尺测量刚从树上采下的鲜果,分别测量
果长(纵)和果径(宽)大小,测量 10 个果实,计算平均
值;用游标卡尺分别测量种子的长、宽、厚,测量 50 颗
种子,计算平均值;采用百粒法测定种子千粒重,重复
4 次;采用低温烘干[(103 ± 2)℃,烘干(17 ± 1)h]测
定种子含水率,重复 5 次。
1. 2. 2 温度和光照种子萌发实验
选择大小均匀的种子,每个培养皿放 50 粒种子,
3次重复,分别放于1 0、1 5、2 0、2 5、3 0 ℃ 恒温和
20 /30 ℃变温下培养,并在 25 ℃温度下设置全黑暗
·001·
第 32 卷 第 5 期 2013 年 5 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 5 May. 2013
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2013.05.065
(用双层黑色塑料袋遮光)处理。
1. 2. 3 脱水处理及脱水种子发芽实验
从成熟的种子中随机取出 80 粒种子为一组,每组
放在装有活化硅胶的塑料盒(一层硅胶一层种子)内,
然后将盒放到盛硅胶的干燥器中分别脱水 1、2、3、6、
12 h,分别取其中 50 粒做含水量测定,获得不同含水
量的种子。随后进行萌发实验,计算平均发芽率。
1. 2. 4 种子贮藏实验
将种子于 15 ℃恒温箱中贮藏 2 个月,然后取出种
子,分成 4 份,2 份 1 组,分别放到 4 ℃和 - 20 ℃温度
贮藏 2 个月;在贮藏 1 个月和贮藏 2 个月时,分别取出
贮藏种子进行萌发试验。
以上实验,种子在萌发前先用清水洗种浸种 4 h;
除温度和光照对种子萌发影响试验外,其余实验均设
在 25 ℃周期性光照[12 h /d,12 μmol /(m·s) ]条件
下进行。种子萌发在培养皿中进行,以双层滤纸作发芽
床,每处理 50粒种子,3次重复,发芽过程中保持滤纸的
湿润,以胚根突破种皮 2 mm计为准,霉烂的种子计无活
力,直到所有种子萌发完全或不再萌发,计算萌发率。
1. 3 数据处理
在 Excel软件中录入平均数数据,绘制统计图。
2 结果与分析
2. 1 果实和种子形态特征
非洲马铃果的果实橙黄色,常 2 个共用 1 个柄,圆
球形,果长 11. 1 ~ 13. 6 cm,平均 12. 2 cm,果宽 9. 5 ~
12. 5 cm,平均 11. 2 cm。每果平均有种子 207. 3 颗,成
熟种子褐色,种子三角锥形,长 1. 1 ~ 1. 5 cm,平均 1. 3
cm,宽 0. 5 ~ 0. 8 cm,平均 0. 6 cm,厚 0. 4 ~ 0. 7 cm,平
均 0. 6 cm。千粒重 242. 88 g,含水率 54. 21%。
2. 2 温度和光照对种子萌发的影响
2. 2. 1 温度对种子萌发影响
成熟种子温度在 20 ~ 25 ℃范围,随着温度升高,
种子的萌发率增加,在 15 ~ 20 ℃温度下,种子的萌发
率和萌发速率较 25 ℃下降,在 10 ℃温度下不能萌发,
在 30 ℃温度萌发率和萌发速率较 25 ℃下降,且萌发
后不久死亡。在变温条件下的萌发率和萌发速率在处
理前 28 d基本相同,但此后再没有种子萌发,实验49 d
时,变温处理的发芽率只有 53%,远低于 25 ℃处理下
的发芽率(78%) ,温度对萌发的影响非常明显。试验
表明:25 ℃温度为最理想的萌发温度,此时的萌发率
最高(见图 1)。
2. 2. 2 光照对种子萌发影响
从图 1 可看出,非洲马铃果的种子在 25 ℃下萌发
最好,在 25 ℃相同温度下,有光照和遮光条件下,萌发
率分别为 78%和 77%,单因素分析表明,光照对非洲
马铃果种子萌发无影响。
图 1 非洲马铃果种子不同温度和光照处理后萌发率
2. 3 种子脱水耐性的变化
2. 3. 1 脱水时间与含水量的关系
从图 2 可以看出,种子脱水 1、2 h 含水量从 54%
迅速下降到 29%和 19%,种子迅速脱水,而在随后的
脱水过程中,种子的含水量缓慢下降,到脱水 12 h 后
种子的含水率降到 7%。
图 2 非洲马铃果种子脱水时间与种子含水率和萌发率
2. 3. 2 脱水时间与萌发率的关系
通过含水量的测定发现,脱水 12 h 种子含水量已
经很低,停止脱水,将不同含水量(不同脱水时间处
理)的种子置于 25 ℃恒温箱中萌发,萌发情况如图 2。
从图 2 可以看出,非洲马铃果种子脱水 1 h 对其
萌发影响不明显,但随着脱水时间增加种子含水率下
降,种子萌发率迅速降低,脱水时间越长萌发率越低,
当脱水时间为 6 h时(含水率 16%) ,种子发芽率只有
22%,当脱水 12 h时,种子不能发芽。
2. 4 种子贮藏萌发实验
非洲马铃果的种子在 4 ℃和 - 20 ℃温度下贮藏
1 个月,然后做萌发实验,实验结果如表 1。4 ℃下贮
藏 1 个月,萌发率为 50. 31%,贮藏 2 个月萌发率为
16 . 08%,- 20℃温度贮藏萌发率仅为2 . 02%,贮藏
(下转第 105 页)
·101·
问题探讨 肖春芬 等:治疗药物成瘾植物非洲马铃果种子萌发的初步研究

(上接第 101 页)
2 个月萌发率为 16. 08%,- 20 ℃温度贮藏萌发率仅
为 2. 02%,贮藏 2 个月种子完全无活力,全部死亡。
储藏萌发实验表明,非洲马铃果的种子不适宜长期储
藏,储藏越久活力越低甚至没有生活力。
表 1 不同贮藏时间对种子发芽率的影响(%)
贮藏时间
(月)
贮藏温度
4 ℃ -20 ℃
1 50. 31 ± 2. 12 2. 02 ± 0. 13
2 16. 08 ± 1. 04 0
3 结论与讨论
非洲马铃果在西双版纳生长良好,果实为圆球形,
直径 9. 5 ~ 12. 5 cm,平均每果有种子 207. 3 颗,种子褐
色,三角锥形,长 1. 3 cm,宽 0. 6 cm。
非洲马铃果种子萌发的最佳温度为 25 ℃,光照对
种子萌发没有影响。非洲马铃果种子在短时间内脱水
迅速,脱水 2 h,种子含水率从 54%下降到 19%,种子
萌发率随含水率下降而下降,当含水率下降到 7%后,
种子失去活力而不能萌发。
非洲马铃果种子 4 ℃环境贮藏 1 个月发芽率为
50. 31%,贮藏 2 个月发芽率为 16. 08%,而在 - 20 ℃
贮藏发芽率几乎为零。这表明非洲马铃果种子不能在
低温下贮藏。综合非洲马铃果种子脱水与萌发和低温
贮藏与萌发的关系,认为非洲马铃果种子为顽拗性种
子,这是该植物分布于热带雨林中与其气候相适应的
结果。非洲马铃果种子尽可能缩短种子保存时间,或
现采现播,以提高种子萌发率。
参考文献:
[1]梅玲,邓赟,李甫,等.伏康树中生物碱化学成分研究[J].中
药材,2012,35(2) :226 - 229.
[2]H. Hussain,J. Hussain,A. A. Harrasi,et al. Chemistry and biol-
ogy of the genus Voacanga[J]. Pharmaceutical Biology,2012,
50(9) :1 183 - 1 193.
[3]M. S. Levi,R. F. Borne. A Review of Chemical Agents in the
Pharmacotherapy of Addiction[J]. Current Medicinal Chemis-
try,2002(9) :1 807 - 1 818.
[4]王荣,李多伟.非洲马铃果中长春蔓胺的研究进展[J].西北
药学杂志,2011,26(2) :154 - 156.
[5]苏艳红,陈晓春,白珂珂,等.伏康树籽挥发油的 GC-MS 分
析[J].药物分析杂志,2011,31(3) :496 - 498.
CMS具有不同的恢复保关系,Pol CMS 和陕 2 A CMS
的恢复材料不能恢复其育性,可能是一种新类型的胞
质不育类型。虽然通过大量测交筛选得到了一份其恢
复材料,并通过小孢子培养等手段获得了 5 份恢复系
材料[10],但目前恢复系资源还是比较少,同时恢复材
料的品质和农艺性状仍需要进一步改善,对该不育系
的杂种优势利用有一定的制约。
参考文献:
[1]傅廷栋.杂交油菜的育种及利用[J]. 武汉:湖北科学技术
出版社,1995:1 - 5.
[2]徐一兰,唐海明,官春去.油菜细胞质雄性不育的分子生物
学及杂种优势利用研究进展[J]. 作物研究,2006(5) :
446 - 451.
[3]R. Pellan-Delourme,M. Renard. Cytoplasmic male sterility in
rapeseed(Brassica napus L.) :female fertility of restored rape-
seed with“Ogura”and cybrids cytoplasms[J]. Genome,1988,
30:234 - 238.
[4]C. Primard-Brisset,J. P. Poupard,R. Horvais,F. et al. A new
recombined double low restorer line for thr Ogu-INRA-CMS in
rapeseed(Brassica napus L.) [J]. Theoretical and Alllied
Genetics,2005(111) :736 - 746.
[5]陈卫江,李莓,王同华,等.甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育
恢复材料的创制[J]. 中国农业科学,2012,45(8) :1 465 -
1 474.
[6]董振生,刘绚霞,董军刚,等. 甘蓝型油菜胞质雄性不育系
212 A的选育与研究[J].中国油料作物学报,2003,25(4) :
31 - 34.
[7]董振生,刘创社,董军刚,等.甘蓝型油菜细胞质雄性不育系
203 A及其杂交种成油 1 号的选育[J]. 西北农业学报,
2006,15(4) :177 - 179.
[8]张涛,沈亮余,王瑞雪,等.甘蓝型油菜雄性不育系 160 S 育
性转换与利用[J].西北植物学报,2012,32(1) :35 - 41.
[9]徐素琴,杨承禹.利用榨菜不育胞质转育甘兰型油菜细胞质
不育系“93-12 A”初报[J].上海农业科技,2002(5) :45 -46.
[10]姚祥坦,王润屹,徐素琴,等.利用小孢子培养选育榨菜胞
质甘蓝型油菜 CMS 恢复系研究[J]. 种子,2011,30(9) :
55 - 58.
[11]刘燕,董振生,张改生,等.甘蓝型油菜细胞质雄性不育研
究进展[J].西北农业学报,2004,13(1) :114 - 119.
[12]朱彦涛,李殿荣,郭蔼光,等.甘蓝型油菜细胞质雄性不育
系 Polima A 和陕 2 A 的研究进展[J]. 分子植物育种,
2009,7(1) :5 - 15.
[13]祝朋芳,魏毓棠. Ogura胞质芸苔属作物雄性不育系的应用
现状及前景[J].长江蔬菜,2004(4) :44 - 45.
·501·
新品种选育与推广 姚祥坦 等:榨菜胞质甘蓝型油菜 CMS改良及三系配套初步研究