全 文 ：　收稿日期:2009-04-23
作者简介:孙勤河(1983-), 男 ,硕士生 , 专业方向为植物资源学。
通讯作者:马　淼(1970-), 男 ,教授 , 从事植物学研究;e-mail:miaom@shzu.edu.cn。
第 28卷　第 2期
2010年 4月
石河子大学学报(自然科学版)
Journal of Shihezi University(Natural Science) Vol.28　No.2Apr.2010
文章编号:1007-7383(2010)02-0144-03
浓 H2SO4 和 GA3 对刺山柑种子萌发的影响
孙勤河 ,马　淼
(石河子大学生命科学学院 ,石河子 832003)
摘要:以刺山柑为试材 , 将刺山柑种子置于浓硫酸中分别浸种 60、70 、80 、90 、100 、110 和 120min , 对酸蚀处理的种
子 ,经 H2O2 处理 4h ,然后分别用 500 、700 、900 、和 1100mg/ L赤霉素浸种 24h 后在培养箱中发芽。浓硫酸酸蚀时
间为 70min 时出苗率最高。 GA 3 处理浓度为 700mg/ L 时效果最好。浓硫酸酸蚀 70 min 和 700 mg/ L GA3 的处理
组合对种子发芽率的提高效果最为显著(P<0.05)。
关键词:刺山柑种子;浓硫酸;赤霉素;发芽率
中图分类号:Q943　　　　文献标识码:A　　　　
Effects of Sulphuric Acid and Gibberellins on Seed Germination
of Capparis spinosa Seeds
SUN Qinhe ,MA Miao
(Co llege of Life Science , Shihezi University , Shihezi 832003 , China)
Abstract:The aim w as to discuss the ef fect of so aking seeds by concentra ted sulphuric acid(H 2SO 4)and
gibberellin(GA 3)and their inte raction on seed germination of Capparis sp inosa.With Capparis sp inosa as
tested material , it s seeds w ere so aked w ith concentrated H 2SO4 for 60 ,70 , 80 ,90 ,100 ,110 and 120min , and
the H2SO 4-eroded seeds w ere again soaked wi th H 2O 2 fo r 4h , and soaked w ith GA 3 at 500 、700 、900 and
1100mg/L for 24h , then they we re put in incubator for accele rat ing germination.The most appropriate ero-
ding t ime for concentrated H 2SO4 was 70 min.GA 3 could break the dormancy of Capparis spinosa seeds
wi th the opt imum germination w ere 700 mg/ L.The concentrated H 2SO 4 and GA 3 show ed signi ficant inter-
action ef fect on seed ge rm ination.Among all the combinat ion of concentrated H 2SO4 and GA 3 , the combina-
tion o f 700 mg/L GA 3 and concentrated H 2SO 4 eroding fo r 70min gene rated the signif icant effects on seed
germination (P<0.05).
Key words:Cap paris spinosa;H 2SO 4 ;GA 3 ;Germination
　　刺山柑(Capparis spinosa L.)系山柑科山柑属藤
本植物 ,俗称“槌果藤” ,果实称为“老鼠瓜” 、“苦瓜”
“野西瓜” ,维语称为“波里克果”或“卡盘” ,是荒漠 、干
旱地区极有栽培价值的抗旱植物。我国新疆各沙区
分布较广 ,以吐鲁番盆地沙漠最多[ 1] 。刺山柑含有挥
发油 、生物碱类 、类黄酮类 、萜类以及芥子油甙等物
质[ 2～ 4] ,其叶 、果 、根皮均可入药 ,在抗菌 、抗炎 、抗氧
化 、抗高血压 、降血糖血酯 、利尿 、治疗痛风和风湿等
方面均有一定的功效[ 5 , 6] 。国内外对刺山柑的研究主
要集中对其的化学成分的研究 ,但目前有关破除刺山
柑种子休眠促进萌发尚未见报道。本试验研究浓
H 2SO4 和 GA 3对刺山柑种子萌发的影响。
1　材料与方法
1.1　材料
产于新疆吐鲁番的刺山柑成熟种子 ,千粒重为
DOI :10.13880/j.cnki.65-1174/n.2010.02.011
3.1126g 。
1.2　方法
1)试验设计:试验为两因素完全随机设计 ,每处
理重复 3次 ,每重复 50粒种子 。
2)浓 H 2SO 4 处理:浓 H 2SO 4 浸种 ,浸种时间设
7个水平 ,分别为 60 、70 、80 、90 、100 、110和120min 。
种子处理完后立即置流水冲洗 2h ,冲洗风干后供
试。
3)酸蚀后种子用 H2O2 浸种 4h 。
4)GA 3 处理:浸泡过 H 2O 2 后种子分别用 500 、
700 、900 、1100mg/L GA 3 浸种 24h 。
5)处理后的种子在 0.5%的次氯酸钠溶液浸泡
15min ,自来水冲洗 2遍 ,蒸馏水冲洗 1遍 ,移至基质
为蛭石的盘中 ,放入光照培养箱培养。每天光照
14h ,光照强度为 1000Lx 。
1.3　数据测定
逐日观察种子的发芽情况 ,并于出现发芽的第
1d起每天统计种子的发芽率 ,第 60 d 统计种子总
的发芽率。
1.4　数据分析
用 SPSS 11.0软件对实验数据进行方差分析 。
2　结果与分析
2.1　方差分析结果
刺山柑发芽率的方差分析结果见表 1 ,由表 1
可知 ,浓 H2SO 4 的不同处理时间 、不同浓度 GA 3 处
理以及它们之间的交互作用对刺山柑种子发芽率的
影响均极显著 。
表 1　刺山柑发芽率方差分析
Tab.1 Variance analysis of seed germination rate
因素 F 值 P r>F
浓 H2 SO 4 浸种时间 396.00 0.0001
GA 3 浓度 50.21 0.0001
浓 H2 SO 4 ×GA 3 36.42 0.0001
2.2　不同时间浓 H2SO4 处理对刺山柑种子
发芽率的影响
刺山柑种子经酸蚀处理后 ,种壳受到腐蚀 ,并在
外种皮上出现很多裂纹 ,从而增加种子的透水和透
气性 ,对打破刺山柑种子的休眠有很重要的作用 。
由表 2可知 ,浓 H 2SO4 处理时间的长短对刺山
柑种子发芽率的影响显著(P <0.05), 其中浓
H 2SO 4 酸蚀 70min处理的发芽率最高 ,显著高于其
他处理时间种子发芽率。当处理时间进一步延长 ,
种子发芽率呈下降趋势 , 80min 酸蚀种子发芽率迅
速下降 ,这表明 ,浓 H2 SO 4 酸蚀处理可以解除刺山
柑种皮的机械束缚 ,打破休眠 ,使多数种子萌发 ,而
且适当延长浓 H 2SO 4 酸蚀的时间可以提高刺山柑
种子的萌发老率 ,但酸蚀时间过长 ,则容易使种胚受
伤 ,影响发芽 。该试验的最佳酸蚀时间为 70min。
表 2　浓 H2SO4处理不同时间对种子发芽率的影响
Tab.2 Effect of H2SO4 on seed germination of C.spinosa
项目 浓 H2 SO4 浸种时间/ min
60 70 80 90 100 110 120
发芽率/ % 38.33±1 44.00±2 22.22±1 10.00±2.11 0.44±1.9 0 0
5%差异性 B A C D E F F
2.3　不同 GA3 浓度浸泡种子对种子发芽率
的影响
由表 3可知 , GA 3 溶液的浓度对刺山柑种子的
发芽率有显著影响(P<0.05)。在浓度为 700mg/ L
时 ,种子的发芽率最高 ,且显著高于其他浓度 。低于
或高于此浓度时 ,种子的发芽率均有不同的下降 ,这
表明 GA 3 能显著促进刺山柑种子发芽 ,一定范围
内 ,种子发芽率随着 GA 3 浓度的升高而升高 ,但浓
度过高促进作用有所下降 ,最适宜的 GA 3 浓度为
700mg/ L。用不同浓度的 GA 3 浸泡刺山柑种子对
其出芽率有所影响 。由实验数据可以得出 ,当 GA 3
浓度为 700mg/L 时 ,出芽率最高。GA 3 浓度过高
时 ,将抑制出芽。
表 3　不同 GA3 浓度浸泡种子对种子发芽率的影响
Tab.3 Effect of GA3 concentration on seed
germination of C.spinosa
项目 GA3 浓度/ mg/ L
500 700 900 1100
发芽率/ % 21.95±1.2 25.23±1.77 15.7±2.15 7.90±2.12
5%差异性 B A C D
2.4　浓 H2SO4 和 GA3 对种子发芽率的交互
影响
从表 4可知 ,浓 H2SO 4 和 GA 3 的交互作用对
刺山柑种子发芽率的影响均显著(P<0.05),本实
验结果显示 , 用浓 H2SO 4 浸种 70min ,再用 H2O2
145　第 2 期　　　　　　　　　　　孙勤河 ,等:浓 H 2SO 4 和 GA3 对刺山柑种子萌发的影响
处理 4h ,再以 700mg/L GA3 处理 ,刺山柑的出芽率 最高 ,达 68%。
表 4　浓 H2SO4 和 GA3 对种子发芽率的交互影响
Tab.4 Reciprocal effect of H2SO4 and GA3 on seed germination of C.spinosa
项目 浓 H2 SO 4 浸种时间/ min
60 70 80 90 100 110 120
GA3 浓度
/mg/ L
500 56.66C 62.66B 26.66G 20.00I 0.66M 0 N 0 N
700 61.33B 68.00A 29.33F 21.33H 1.33M 0N 0N
900 38.00E 41.33D 22.00H 8.66L 0N 0N 0N
1100 17.33 J 22.66 H 15.33 K 0 N 0 N 0 N 0 N
3　讨论
硬实是植物界存在的普遍现象 。由于硬实种子
种皮的透水 、透气性差和对胚生长的机械限制 ,导致
种子休眠。酸蚀是解除许多硬实种子休眠的主要方
法之一。本研究通过浓 H 2SO4 酸蚀能够打破刺山
柑种子的休眠 ,提高出苗率 。其作用是通过酸蚀种
壳 ,使种壳变薄 ,重量减轻 ,消除珠孔等部位的堵物 ,
以增强种胚与外界的透性。而且适当延长浓
H2 SO 4 酸蚀的时间可以提高刺山柑种子的出苗率 ,
但酸蚀时间过长 ,则容易使种胚受伤 ,影响发芽。
种子休眠和萌发这一对立的矛盾主要是由脱落
酸和 GA 3 2种植物激素的消长来调节的 ,前者导致
休眠 ,后者促进萌发 ,休眠种子中常含有高浓度的脱
落酸 ,抑制了催化种子内贮藏物质水解的酶 ,因而阻
碍萌发 ,而 GA 3 则促进水解酶的形成 ,导致贮藏物
质转化为可溶状态 ,从而解除休眠 。外源 GA 3 可促
进内源GA 3 和生长素的合成 ,提高种子活力 。GA 3
溶液能促进种子萌发 ,其主要原因是其能促进种子
萌发过程中 DNA 、RNA 的合成 。试验结果可以看
出 ,外源 GA3 有利于刺山柑种子休眠的打破 ,并且
随着 GA 3 浓度的提高 ,刺山柑种子的发芽率也越来
越高 ,但过高的 GA 3 浓度能抑制刺山柑种子发芽 。
硬实种子的休眠一方面由于种皮阻碍作用而导
致其透性变化引起 ,另一方面种子内部存在一些抑
制物 ,如脱落酸 、生物碱等物质 ,导致种子休眠 ,再者
胚未完全成熟 ,需要进行后熟才能萌发。在打破刺
山柑种子休眠方法上 ,首先用浓 H 2SO 4 酸蚀种皮 ,
增加其透性 ,有利于水 、光 、气体或溶质的交换 ,最后
用 GA 3 浸种使内部激素达到平衡从而达到解除休
眠的目的 。该试验以浓 H2 SO 4 酸蚀 70min , 再用
H 2O 2 浸泡 4h ,最后用 700mg/L GA 3 浸种 24h ,刺
山柑种子发芽率最高。
参考文献:
[ 1] 新疆生物土壤沙漠研究所.新疆药用植物志.第 1 册
[ M] .乌鲁木齐:新疆人民出版社 , 1977:74.
[ 2] Khanafa r M A , Sabri S S , Zarga M H .The chemical con-
stituents o f Cap paris spinosa o f Jo rdanian o rig in [ J] .
Nat P rod Res , 2003 , 17(1):9-14.
[ 3] Al said M S , Abdelsa ttar E A , Khalifa S I , et a l.I so lation
and identifica tion of an anti-inflammato ry pr inciple from
Capparis spinosa[ J] .Pha rmazie , 1988 , 43:640-641.
[ 4] Be rtrand M , Musa.Gluco sino late Composition of young
shoots and flowe r buds o f capers (Cap paris species)
g row ing w ild in Turkey [ J] .Journal o f Ag riculture Food
and chemistry , 2002 , 50:7323-7325.
[ 5] Jouad H , Haloui M , Rhiouani H , et al.Ethnophar-ma-
co lo gical survey of medicinal plants used or the treat-
ment o f diabetes , cardiac and renal diseases in the no rth
centre region of Mo rocco(Fez-Boulemane)[ J] .Journal
of Ethnopha rmacology , 2001 , 77:175-182.
[ 6] Ali M , Ramachandram R , Rafiullah M R M , et al.P re-
vention of carbon tetrachloride-induced hepa to to xicity by
the ethanol ex tract of Cap paris moonii f ruits in r ats[ J] .
Pharmaceutical Bio lo gy , 2004 , 42:286-288.
146 　　　　　　　　　　　　　石河子大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　第 28 卷