全 文 ：·药用植物栽培·
卷叶贝母种子萌发和多倍体诱导研究
王跃华 1 ,代　勇 2＊ ,胡胜铃 1 ,闫胜杰 1 ,何宗晟 1 ,王晓蓉 2
(1.成都大学生物产业学院 ,四川 成都 610016;2.成都恩威集团(投资)有限公司 , 四川 成都 610041)
　　摘要　目的:改良卷叶贝母现有品种 ,增加其药用成分含量 , 丰富遗传育种资源。方法:本研究通过使用低温
沙藏层积处理卷叶贝母种子 ,使其完成生理和形态后熟 , 再采用不同浓度的秋水仙素溶液对卷叶贝母种子进行不
同时间的诱导处理。结果:经植物形态学和染色体数检测 ,诱导后的材料具有明显的多倍体特征。结论:卷叶贝母
种子用 30 mg/L的 GA3处理 32 h, 再经沙藏 70 d, 其种子萌发率为 67.0%;沙藏处理成熟后的种子用 0.1%的秋水
仙素溶液处理 48 h, 其多倍体诱导率为 85.7%。
关键词　卷叶贝母;种子;萌发;多倍体诱导
中图分类号:R282.2　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2010)08-1201-04
StudyontheFritilariacirrhosaSeedGermination
andPolyploidInduction
WANGYue-hua1 , DAIYong2 , HUSheng-ling1 , YANSheng-jie1 , HEZong-sheng1 , WANGXiao-rong2
(1.DepartmentofBiologicalEngineering, ChengduUniversity, Chengdu610160, China; 2.ChengduEnweiGroupCo., Chengdu
610041, China)
Abstract　Objective:InordertoimprovingtheexistentbreedsofFritillariacirrhosa, increasingitsmedicinalingredientsanden-
richingtheresourcesofhereditybreeding.Methods:Byusingoflow-temperaturestratificationtreatment, theseedofFritilariacirrhosa
completeditsafter-ripeningofphysiologyandmorphology.Theinductiontreatmentbydifferentconcentrationsofcolchicinesolutionand
diferenttreatmenttimesforFritilariacirrhosaseedswerecompared.Result:Detectedtheplantmorphologyandchromosomenumber,
itisshownthattheinducedmaterialobviouslypossessedthecharacteristicsofpolyploid.Conclusion:Withthetreatmentof30 mg/L
GA3 for32 handstratificationfor70d, theseedgerminationrateofFritillariacirrhosareached67.0%.Aftertreatedwith0.1%col-
chicinesolutionfor48 h, thestratificationedmatureseedshowedpolyploidinductivityof85.7%.
Keywords　FritilariacirrhosaD.Don;Seeds;Germination;PolyploidInduction
收稿日期:2010-01-04基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑计划重点项目(2006BAI06A13);四川省科技支撑计划(2010SZ0007)作者简介:王跃华 (1963-),女 , 教授 ,主要从事药用植物的教学、科研工作;Tel:13980021790, Fax:028-83341003, E-mail:wangyaohua888@yahoo.com.cn。＊通讯作者:代勇 , Tel:13980550412, E-mail:daiy1234@sina.com。
　　卷叶贝母 FritilariacirrhosaD.Don属于高原濒
危药用植物 ,商品药材主要来源于野生植物资源 ,由
于长期滥采滥挖 ,再加上生态环境的恶化 ,致使卷叶
贝母野生植物资源锐减 ,正面临枯竭的境地。自然
界卷叶贝母植物主要依靠种子进行有性繁殖 ,但因
其种子存在形态和生理后熟的特性 ,导致人工种植
难度大 、繁殖系数低 、出苗率不高等问题 。如何提高
卷叶贝母种子的成熟度和萌发率 ,增加药材中的有
效成分含量 ,是当前卷叶贝母生产中亟待解决的问
题。
本实验采用赤霉素并结合持续低温沙藏层积处
理卷叶贝母种子 ,使其种子快速完成后熟作用 ,提高
种子的出苗率和改善幼苗生长的整齐度;并进一步
结合多倍体诱导技术 ,培育出卷叶贝母多倍体新品
种 ,提高药用植物有效成分含量 ,从而更好地满足药
材生产的要求 。
1　材料和方法
1.1　供试材料　本实验所用材料是由成都恩威集
团提供的栽种在康定折多山野生抚育基地的卷叶贝
母种子;种子在使用前需先经过水选 ,去除掉秕种和
杂质。
1.2　实验方法
1.2.1　种子沙藏层积:卷叶贝母种子沙藏层积前
采用四种预处理方法 。①用蒸馏水浸种 32h,每 8h
换水一次;②用 30 mg/L赤霉素溶液浸种 32 h,每 8
h换溶液一次;③用 50mg/L赤霉素溶液浸种 32 h,
每 8 h换溶液一次;④种子不作任何处理 ,即干种
子 ,此处理作为对照组 。
沙藏用沙需先过筛 ,除去沙中较大的石子 ,再用
水淋洗沙子 ,并将洗净的细沙置于 160 ℃的烘箱中
烘 2 h灭菌 ,最后将烘干了的细沙在紫外灯下照射
24 h。
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将经过预处理的卷叶贝母种子先用清水洗净 ,
再按 1份种子与 3份湿沙充分混合均匀 ,沙的湿度
控制在 45% ～ 60%〔1〕 ,选用透气性良好的容器来进
行种子沙藏处理 ,容器底部堆放 10 cm厚的湿沙 ,将
混合均匀的湿沙和种子堆放在中间 ,最上层再用 15
cm厚的湿沙覆盖 ,沙藏处理好的纸箱置于 10 ℃的
恒温箱中进行低温沙藏 〔2, 3〕。沙藏过程中要定期检
查 ,若出现种子霉烂现象 ,应立即调整沙的湿度 ,捡
出霉烂的种子 ,每隔 7d将沙和种子进行翻动 、浇水
以保持足够的空气量和湿度 。
1.2.2　种子萌发:将沙藏处理 30、50、70、 90 d的
卷叶贝母种子从恒温培养箱中取出 ,分别选出 100
粒种子 ,冲洗干净后晾干 ,然后将种子放在育苗床上
催芽 ,温度保持在 24 ℃。一周后每隔 3 d检查种子
一次 ,萌发标准为种皮开裂露白或长根 , 40 d统计
种子萌发率。实验重复 3次。
1.2.3　多倍体诱导:选取经沙藏已完成形态和生
理后熟的卷叶贝母种子作为多倍体诱导材料 。将种
子浸泡在配制的浓度为 0.01%、 0.05%、 0.10%、
0.20%秋水仙素溶液中 ,分别处理 24、48、72 h, 并
设置对照组;每组处理种子数为 100粒 ,然后将处理
好的种子用清水洗三次 ,最后将其播种在育苗床上
催芽 ,温度保持在 24 ℃,每天浇适量的水。一周后
每隔 3 d检查种子一次 ,观察种子的生长情况 ,萌发
标准为种皮开裂露白或长根 , 40 d统计其萌发情
况。实验重复 3次 。
1.2.4　染色体数检测:取处理组和对照组卷叶贝
母幼苗根尖于 0.20%的秋水仙素溶液中预处理 2.5
h左右 ,水洗后用甲醇-冰醋酸(3∶1)固定液固定 4
h,再用混合酶(纤维素酶和果胶酶各占 2.5%)在
25 ℃恒温箱内处理 3 h, 倒去酶液 ,用蒸馏水洗 3
次 ,每次 2 min,去除蒸馏水后制备细胞悬液用悬滴
法〔4〕制片 ,干燥后用 Giemsa染色观察 。
2　结果与分析
2.1　不同预处理条件对种子萌发的影响　使用赤
霉素结合低温沙藏层积处理卷叶贝母种子可明显促
使其种胚完成形态和生理上的后熟。由表 1可见 ,
在预处理条件相同的情况下 ,随着沙藏在 30 ～ 70 d
处理时间段内的延长 ,种子的萌发率逐渐增加 ,其中
以沙藏 70d的种子萌发率为最高达到 67.0%,而沙
藏 30d的种子萌芽率最低仅为 48.0%;但当沙藏时
间超过 70d后种子的萌发率反而有所下降 ,沙藏 90
d的种子萌发率最高为 64.0%。究其原因主要在于
随着沙藏处理时间的延长 ,种子出现霉烂现象也越
严重 ,因而最终导致种子萌发率有所下降。另外从
表 1还可以看出 ,在沙藏时间相同情况下 ,四种预处
理方法对卷叶贝母种子的萌发率也有相当大的影
响 ,其中以用 30mg/LGA3浸种 32 h的预处理方式
最佳。但当用浓度为 50 mg/L的赤霉素溶液处理种
子时 ,种子的萌发率反而会有所下降 ,这可能是由于
卷叶贝母种子体内自身就含有一定量的内源性激
素 ,当外界使用的赤霉素激素浓度过高 ,反而会表现
出对种子萌发的抑制作用 。
综合考虑 ,卷叶贝母种子萌发的最佳条件为预
先用 30 mg/LGA3溶液浸泡种子 32h,然后置于 10
～ 12℃的恒温培养箱中沙藏层积处理 70 d使其完
成形态和生理上的后熟作用 ,种子萌芽的温度以 24
℃左右为最佳。
　表 1　　不同预处理条件对卷叶贝母种子萌发的影响
沙藏时间/d
不同预处理的萌发率 /%
对照组 蒸馏水浸种32 h
30 mg/LGA3浸种
32h
50 mg/LGA3浸种
32h
30 40.0 44.0 48.0 46.0
50 44.0 50.0 57.0 54.0
70 50.0 58.0 67.0 63.0
90 47.0 56.0 64.0 60.0
　　注:萌发率以 100粒种子进行统计
2.2　卷叶贝母种子的多倍体诱导效果　用 4种不
同浓度的秋水仙素溶液浸泡处理卷叶贝母成熟种子
不同时间后 ,用清水洗净种子后播种在育苗床上催
芽 ,经过 10d的培养后可观察到处理的种子开始萌
发 , 40 d后统计种子的萌发率和多倍体诱变率结果
见表 2。实验结果显示 ,用不同浓度的秋水仙素溶
液处理卷叶贝母种子不同时间 ,其种子的萌发率和
　表 2　　　不同浓度和不同时间秋水仙素处理对
卷叶贝母种子萌发率和诱变率的影响
编号 秋水仙素浓度 /% 处理时间/h 萌发率/% 多倍体诱导率 /%
A1 0.01 24 65.0 16.6
A2 0.05 24 61.0 26.8
A3 0.10 24 55.0 45.7
A4 0.20 24 51.0 54.8
A5 0.01 48 56.0 36.6
A6 0.05 48 52.0 43.7
A7 0.10 48 48.0 85.7
A8 0.20 48 43.0 86.9
A9 0.01 72 50.0 29.0
A10 0.05 72 45.0 48.0
A11 0.10 72 39.0 86.3
A12 0.20 72 31.0 95.0
A13 0.00 0 67.0 0.0
　　注:诱导率以萌发率为基数计算
·1202· JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 8期 2010年 8月
诱导率都受到的很大影响 ,低浓度的秋水仙素溶液
短时间的处理卷叶贝母种子 ,其种子的萌发率较高 ,
但其诱导率却偏低;而用高浓度的秋水仙素溶液长
时间的处理卷叶贝母种子 ,其种子的诱导率明显提
高 ,但由于秋水仙素溶液对生物细胞有一定的伤害
作用 ,卷叶贝母种子长时间接触高浓度的秋水仙素
使其种胚出现毒害死亡的情况增多 ,从而造成种子
的萌发率降低 。因此在进行多倍体诱导时 ,使用秋
水仙素的浓度和处理时间应合理搭配。
2.3　多倍体植株的鉴定　表 3分别比较了诱导组
和对照组卷叶贝母种子萌发幼苗的各营养器官的形
态特征和生长情况。通过观察发现 ,诱导后的卷叶
贝母种子萌发所形成的植株具有明显的多倍体形态
特征〔5〕 ,见图 1、2,营养器官的体积均表现出一定程
度的增大。分别撕取对照组与处理组幼叶表皮进行
临时装片的制作 ,在显微镜下拍照观察 ,处理后的幼
叶表皮细胞气孔是未经处理的幼叶表皮细胞气孔大
小的 1.7倍 ,但处理后的幼叶表皮细胞单位面积内
气孔数较对照组二倍体明显减少。分别取处理组与
对照组卷叶贝母幼苗根尖细胞进行染色体制片观
察 ,结果显示对照组细胞染色体数目 2n=2x=24,
见图 3A,与文献记载相符 〔6〕 ,处理组染色体数目 2n
=4x=48 ,见图 3B,从而进一步证明诱导后的植株
为多倍体。
　　表 3 　秋水仙素诱导处理后的卷叶贝母幼苗生长情况
观察材料 胚根 胚轴 幼叶 气孔 小苗发育
对照组 细长 、生长速度快 较细长 、生长速度快 针形 、 颜色为浅绿色 保卫细胞较小 、单位面积内的气孔数量较多 发育正常
处理组 粗短 、生长缓慢 , 根毛发达 粗短 、生长缓慢 圆锥形 、颜色为深绿色 保卫细胞较大 、单位面积内的气孔数量较少 小苗矮化 , 生长缓慢
图 1　卷叶贝母胚根的比较
A.诱导后胚根　B.诱导前胚根
图 2　卷叶贝母幼叶和胚轴的比较
A.诱导后幼叶和胚轴　B.诱导前幼叶和胚轴
3　讨论
本实验采用赤霉素与连续低温沙藏层积处理相
结合方式影响卷叶贝母种子体内酶和激素的变化 ,
进一步促使细胞内代谢体系的活跃 ,这种活跃过程
的最终结果可解除种子的休眠 ,使卷叶贝母种胚完
成形态及生理上的后熟 ,提高种子的成熟度 ,这对卷
叶贝母种子萌发和幼苗生长有明显的促进作用 ,也
为生产上利用种子进行有性繁殖提供了一定的技术
图 3　卷叶贝母染色体数比较
A.二倍体染色体　B.多倍体染色体
指导。
　　自然界中植物通过自身诱变的方式来获得多倍
体的过程机率是非常低的 ,因此常采用人工诱导的
方法来获得多倍体植物。目前人工诱导多倍体植物
的方法大致可分为物理 、化学和生物 3种 ,在实际生
产中对于不同的物种和材料 ,所采用的诱导方法也
不一样;其中采用化学药剂秋水仙素进行植物的多
倍体诱导是应用最广泛 、效果也是最好的方法之一 ,
但在具体的诱导过程中 ,注意选择适宜秋水仙素药
剂处理浓度与时间组合是非常重要的 。
多倍体药用植物一般都具有根 、茎 、叶和花果
“巨型性 ”特征 ,能较好地满足药材生产的要求;同
时多倍体植株还具有抗旱 、抗寒和抗病虫害等特性 ,
对环境的适应力也进一步增强 ,这些正是药材优质 、
高产育种所期望达到的目标 ,因此培育多倍体药用
植物具有重要的意义 。
参 考 文 献
[ 1] 刘智慧 .美国东部黑核桃种子层积催芽的探讨 [ J] .山
·1203·JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 8期 2010年 8月
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[ 2] 周良骝 , 谢中稳 ,张袖丽 .安徽贝母种子休眠与萌发的
研究 [ J] .安徽农业科学 , 1994, 22(增刊):91-93.
[ 3] 高文远 , 李志亮 ,肖培根 .浙贝母种子两种低温解除休
眠过程中过氧化物酶同工酶的电泳分析 [ J].中国中药
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[ 5] 郭启高 ,宋 明 , 梁国鲁 .植物多倍体诱导育种研究进展
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贝母属植物的核型研究 [ J] .中国药科大学学报 ,
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不同采收期北柴胡指标性成分的动态积累研究
王启帅 ,李晓坤 ,杨　云＊ ,肖功胜 ,冯卫生
(河南中医学院药学院 ,河南 郑州 450008)
　　摘要　目的:以河南嵩县地区北柴胡为样本 ,研究柴胡皂苷 a、d,挥发油及醇溶性浸出物的动态变化规律 , 探讨
北柴胡的最适采收期。方法:以柴胡皂苷 a、d的含量 , 柴胡挥发油的吸光度以及柴胡醇溶性浸出物为指标 ,采用高
效液相-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)及紫外分光光度法为分析方法。结果:不同采收期北柴胡中的柴胡皂苷
a、d,挥发油及醇溶性浸出物均存在明显的差异。其中柴胡挥发油的含量 10月份最高;柴胡皂苷 a的含量 9月份最
高;柴胡皂苷 d的含量 12月份最高;而醇溶性浸出物 10月份最高。结论:确定了河南地区北柴胡的最适采收期 , 为
柴胡药材的采收及生产提供了一定的科学依据。
关键词　北柴胡;柴胡皂苷;挥发油;醇溶性浸出物;动态积累
中图分类号:R284.1　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2010)08-1204-04
StudyonDynamicAccumulationofIndexComponentsfrom
BupleurumchinenseinVariousColectingPeriods
WANGQi-shuai, LIXiao-kun, YANGYun, XIAOGong-sheng, FENGWei-sheng
(CollegeofPharmacy, HenanUniversityofTraditionalChineseMedicine, Zhengzhou450008, China)
Abstract　Objective:Tostudythedynamicchangelawofvolatileoil, saikosaponina, dandalcohol-extractfromBupleurum
chinenseatSongxianregioninHenanprovince, andtoexploretheoptimalharvestperiodofBupleurumchinense.Methods:Withthe
contentsofsaikosaponinaandd, absorbanceofvolatileoilandpercentageofalcohol-extractasindexes, HPLC-ELSDandultraviolet
spectrophotometryweresuccessivelyusedtoanalyzethem.Results:Thereareobviousdiferencesamongthecontentsofvolatileoil,
saikosaponina, dandalcohol-extractinvariouscolectingperiodssample, theabsorptionofvolatileoilindistilationwasthehighestin
October, thecontentofsaikosaponinawasthehighestinSeptember, thesaikosaponindinDecemberandthepercentageofalcohol-ex-
tractinOctober.Conclusion:TheoptimalharvestperiodofBupleurumchinenseatSongxianregioninHenanisidentified, whichcan
providescientificbasisforcrudedrugproductionandprocessing.
Keywords　BupleurumchinenseDC.;Saikosaponins;Volatileoil;Alcohol-extract;Dynamicaccumulation.
收稿日期:2009-12-11基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑计划资助项目(2006BAIO6A10)作者简介:王启帅(1986-),男 ,硕士研究生 ,主要从事天然药物化学研究。＊通讯作者:杨云 , Tel:0371-65680605, E-mail:yyun@china.com.cn。
　　2005年版中国药典一部收载的柴胡为北柴胡
BupleurumchinenseDC.和狭叶柴胡(南柴胡)Bup-
leurumscorzonerifoliumWild.的干燥根〔1〕。具有和
解表里 、疏肝 、升阳之功效 ,主治感冒发热 , 寒热往
来 ,胸肋胀痛 ,月经不调等。其主要有效成分为三萜
皂苷及挥发油类。近年来 ,随着柴胡的药用价值受
到越来越多的肯定 ,柴胡的市场需求正逐年递增 ,使
得有限的野生资源已无法满足国内外市场的庞大需
求 。为了缓解这种供需矛盾 ,人工栽培柴胡已成为
当今商品柴胡的主流来源 ,除满足国内市场外 ,还出
口日本 、韩国等地。河南是最早发展人工栽培柴胡
的地区之一 〔2〕 ,但由于缺乏科学的规范化种植技术
研究 ,特别是在采收季节对药材有效成分积累的影
响方面 ,缺乏科学系统的研究。为此 ,本文以河南嵩
·1204· JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 8期 2010年 8月