全 文 ：中国农学通报 第24卷 第11期 2008年 11月
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农业生物技术科学
基金项目：安徽省教育厅重点项目“ 当归在大别山地区引种栽培试验研究”（ KJ2007A132ZC） 。
第一作者简介：姚佳，女，1983年出生，安徽芜湖人，硕士研究生。研究方向为天然药物学。通信地址：241001安徽芜湖高教园区纬六路10号，皖南医学
院药学系，Tel：0553-3932670，E-mail：yj8398@163.com。
通讯作者：陈靠山，男,1962年出生，陕西华县人，教授，博士生导师，主要从事植物与微生物的关系，活性多糖，天然产物的研究与应用，中草药的标准
化种植等。 通信地址：241001安徽芜湖高教园区纬六路10号，皖南医学院药学系，Tel:0553-3932628，E-mail:ksc313@126.com。
收稿日期：2008-08-01，修回日期：2008-09-22。
稀土 Nd3+和牛蒡低聚果糖对
草决明种子萌发的影响
姚 佳，柳春燕，秦国正，陈靠山
（ 皖南医学院药学系，安徽芜湖241001）
摘 要：为了解决草决明在栽培中发芽率低的问题，用稀土Nd3+和牛蒡低聚果糖处理种子，采用室内生
物测定的方法，研究了不同浓度的稀土Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发率及萌发过程中生理生
化指标的影响，探讨解决草决明种子萌发率过低的问题。 结果表明：低浓度Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决
明种子萌发和幼苗生长具有明显的促进作用，Nd3+的最适浓度为 3mg/L， 牛蒡低聚果糖的最适浓度为
0.5g/L。 以3mg/LNd3+和0.5g/L牛蒡低聚果糖单独和混合处理草决明种子，均促进种子的发芽，提高了
ɑ-淀粉酶和脂肪酶活性，混合处理好于单独处理。 结论：稀土Nd3+和牛蒡低聚果糖促进草决明种子萌
发的原因在于提高了和种子萌发有关的水解酶的活性， 二者混合使用对提高草决明种子的发芽率具有
潜在的应用前景。
关键词：稀土；牛蒡低聚果糖；草决明；萌发
中图分类号：S351.5+1文献标识码：A
The Effect of Nd3+ and Burdock Oligosaccharide on the Germination of
Cassia obtusifolia Seeds
Yao Jia, Liu Chunyan, Qin Guozheng, Chen Kaoshan
(The Department of Pharmacology , Wannan Medical College, Anhui Wuhu 241001)
Abstract: To solve the problem of the low germination rate of Cassia obtusifolia seeds in cultivation. The ef－
fects of Nd3+ and burdock oligosaccharide (BOS) on germination rate were studied. The germination rate and
the physiological and biochemical indexes during the germinating course of Cassia obtusifolia seeds was in－
vestigated through bioassay method after being applied with the aqueous solution of Nd3+ and BOS at different
concentration. The results showed that low concentration of Nd3+ and BOS promoted the germination rate of
seed and seedling growth obviously, the optimum concentration of Nd3+ was 3 mg/L , and that of BOS was 0.5
g/L. At the optimum concentration of both Nd3+ and BOS could increase the activity of α-amylase and lipase.
And the mixed solution of 3mg/L Nd3+ and 0.5g/L BOS was better than the individual solution with 3mg/L
Nd3+ and 0.5g/L BOS to increase the activity of α-amylase and lipase and to promote germination rate of
Cassia obtusifolia seeds . We conclude that Nd3+ and BOS can promote the germination rate of Cassia obtusi－
folia seeds and the promotion maybe due to the increasing of hydrolase activity in seeds germination. The
mixture of Nd3+ and BOS on increasing the germination rate of Cassia obtusifolia seeds may be applied in
the cultivation Cassia obtusifolia in future.
Key words: Nd3+, burdock oligosaccharide, Cassia obtusifolia, germination
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ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.24 No.11 2008 November
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草决明，又称决明子(Cassla obtusifolia L.)，属清热
泻火类中药， 豆科植物决明或小决明的干燥成熟种子，
可降低血压和血脂，还具有明目、抗菌、消肿和抗便秘等
作用[1]。该药材主产于安徽、广西、四川、浙江、广东等地，
目前草决明在生产中普遍存在的问题是发芽率低，出苗
率仅有30%，影响该药材的种植。 稀土可促进作物种子
萌发、 出苗， 促进根系生长发育和对营养物质的吸
收[2~5]，陈靠山等曾报道过稀土 Nd3+能促进小麦种子萌
发、提高ɑ-淀粉酶的活性[6]，该课题组也报道过稀土钕
能促进黄芪种子的萌发[7]，而稀土Nd3+对草决明种子萌
发的影响尚未见报道 。 牛蒡低聚果糖(burdock
oligosaccharideBOS)是该实验室从牛蒡(Arctium lappa
L.)肉质根中分离得到的一种聚合度为13的果寡糖[8]，
该牛蒡低聚果糖可以作为植物生长调节剂和抗病诱导
子来促进植物的生长发育和诱导植物的系统抗病
性[9,10]，但对种子萌发过程中生理特性的影响尚未见报
道。 此研究采用不同浓度的Nd3+和牛蒡低聚果糖对草
决明种子萌发过程中某些生理特性的影响进行探讨，旨
在为解决草决明种植上发芽率低，出苗率低等问题提供
技术指标。
1 材料和方法
1.1实验时间、地点
实验于2006年7月至2007年1月在安徽省芜湖
市皖南医学院药学系药化植化研究室进行。
1.2实验材料
草决明种子由安徽省太湖县金地中药材种植开发
中心提供。 Nd3+由NdCl3·9H2O（ 分析纯）配制，牛蒡低
聚果糖由该实验室提供。
1.3实验方法
1.3.1种子发芽能力测定 草决明种子用 80℃热水烫
1~2min后，1%次氯酸钠水冲洗， 再用自来水冲洗，整
齐放于内垫消毒纱布的培养皿中，加20ml不同浓度的
Nd3+和牛蒡低聚果糖置于27℃温箱中培养。 每个处理
3次重复，每个重复 30粒种子，浸种处理 5d后，统计
各处理种子的发芽率和幼苗生长。 发芽率以发芽的种
子占种子总数的百分率表示， 幼苗生长以种子胚根和
胚芽的平均长度来表示。
1.3.2酶活性测定 种子发芽方法同发芽能力测定 取
0.5g萌发3d的草决明种子，将材料加入预先冷却的研
钵，加入 3倍体积的提取缓冲液（ 0.02mol/L，pH5.6的
柠檬酸 -磷酸缓冲液） ，研磨成匀浆，将匀浆液定容至
50ml作为酶的粗提液置-70℃备用。
ɑ-淀粉酶和脂肪酶活性的测定参考朱广廉等[11]的
方法，ɑ-淀粉酶的活力以每分钟每克种子水解产生相
当 1μg还原糖量为一个活力单位， 脂肪酶以每消耗
0.1ml0.1mol/L的NaOH为一个活力单位。
2 结果与分析
2.1不同浓度Nd3+对草决明种子萌发与幼苗生长的影响
草决明种子在含0、1、3、5、10、15mg/L的Nd3+培养
液中萌发5d。 测定结果表明（ 表1），低浓度Nd3+对种子
萌发具有促进作用，1、3、5mg/LNd3+处理的发芽率与对
照有5%水平的显著性差异，其中以3mg/LNd3+处理的
发芽率最高，胚芽的平均长度比对照高 33.3%，胚根平
均长度比对照高65.4%，通过实验观察其胚根数也明显
多于对照，而高浓度的Nd3+则抑制草决明种子的萌发，
发芽率低于对照，但与对照无显著性差异。
表 1 不同浓度的 Nd3+对草决明种子萌发与幼苗生长的影响
注：*为不同字母间存在5%水平的显著性差异。
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根据表1结果， 以3mg/LNd3+处理草决明种子，
对其在萌发与生长过程中进行了生长指标测定。 结果
发现 （ 表2） ，3mg/LNd3+处理草决明种子48h后其胚
芽与胚根长度就略高于对照， 且在整个萌发过程中都
高于对照。
表 2 3mg/L Nd3+对草决明种子萌发与幼苗生长影响的时间进程
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2.2不同浓度牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发与幼苗
生长的影响
草决明种子在含 0、0.1、0.5、1.0、3.0、5.0 g/L的牛
蒡低聚果糖培养液中萌发5d。结果表明（ 表3） ，低浓度
牛蒡低聚果糖能促进草决明种子萌发，以0.5g/L牛蒡
低聚果糖处理的发芽率最高，与对照存在5%水平的显
著性差异 ， 胚芽和胚根的平均长度分别比对照高
29.8%和33.1%，而高浓度的牛蒡低聚果糖对草决明种
子的萌发有抑制作用，发芽率低于对照，其中5.0g/L牛
蒡低聚果糖处理的发芽率与对照有 5%水平的显著性
差异。
根据表3结果，以0.5g/L牛蒡低聚果糖处理草决
明种子，测定其在萌发与生长过程中的生理指标。结果
发现（ 表4） ，0.5g/L牛蒡低聚果糖处理草决明种子48h
后其胚芽与胚根长度就略高于对照， 且在整个萌发过
程中都高于对照，与3mg/LNd3+处理的趋势一样。
表 3 不同浓度牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发与幼苗生长的影响
注：*为不同字母间存在5%水平的显著性差异。
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表 4 0.5 /L 牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发与幼苗生长影响的时间进程
2.3稀土Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发与幼
苗生长的影响
根据以上研究结果，以 3mg/LNd3+和 0.5g/L牛蒡
低聚果糖单独和混合处理草决明种子 5d测定其发芽
率和生长指标。 结果发现（ 表5） ，混合处理的草决明种
子的发芽率、 胚芽和胚根的平均长度都高于单一处理
的， 并且与单一处理的发芽率有 5%水平的显著性差
异。 混合处理的草决明种子的发芽率比对照高36.6%，
胚芽和胚根的长度分别高 31.3%和 78.1%， 而 3mg/L
Nd3+单独处理的发芽率比对照高 17.4%， 胚芽和胚根
的长度分别高23.6%和61.3%；0.5g/L牛蒡低聚果糖单
独处理的发芽率比对照高27.1%， 胚芽和胚根的长度
分别高27.8%和57.0%。结果表明，稀土Nd3+和牛蒡低
聚果糖对草决明种子萌发与幼苗生长具有协同作用。
2.4稀土Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发期间
ɑ-淀粉酶和脂肪酶活性的影响
草决明种子含脂肪油约15%，淀粉30.8%，烟酸及
丰富的硝酸钾。 淀粉酶在种子萌发过程中促使淀粉水
解，脂肪酶促使脂肪水解，为幼苗的生长提供所需的物
质和能量。 用3mg/LNd3+和0.5g/L牛蒡低聚果糖单独
和混合处理草决明种子， 萌发3d后测定 α-淀粉酶和
脂肪酶活性。 结果表明（ 图1，2） ，混合处理的草决明种
表 5 稀土 Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发与幼苗生长的协同影响
注：*为不同字母间存在5%水平的显著性差异。
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图 1 稀土 Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发
期间 α-淀粉酶活性的影响
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子在萌发3d后种子内的 α-淀粉酶和脂肪酶活性均高
于单独处理的，单独处理的 α-淀粉酶和脂肪酶活性均
高于对照处理的，并且三种处理均与对照有5%水平的
显著性差异，与表5结果一致。 表明稀土Nd3+和牛蒡
低聚糖促进草决明种子萌发的原因在于提高了 α-淀
粉酶和脂肪酶的活性， 加快了淀粉和脂肪的水解与利
用，有利于新器官形成。
3 结论与讨论
该试验用不同浓度的稀土Nd3+、 牛蒡低聚果糖及
二者混合溶液对草决明种子萌发进行初步研究。 结果
表明，低浓度Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发
和幼苗生长具有明显的促进作用， 以 3mg/LNd3+和
0.5g/L牛蒡低聚果糖单独和混合处理草决明种子，二
者协同作用明显，与此同时也显著提高了 ɑ-淀粉酶和
脂肪酶活性。
稀土 Nd3+溶液促进草决明种子萌发与提高水解
酶活性有密切关系，与陈靠山等[3]在小麦上的研究结果
相似，该研究中稀土Nd3+对决明子种子萌发促进的最
适浓度为3mg/L。 牛蒡低聚果糖是从牛蒡根中提取分
离的一种分子量小于 3KD的天然果寡糖[4]，郝林华等
曾报道该糖可显著促进黄瓜幼苗的生长和根系发育，
促进壮苗的形成[5,6]，但其作用机理尚未明确。该研究中
牛蒡低聚果糖促进草决明种子萌发、 幼苗生长与提高
ɑ-淀粉酶和脂肪酶活性有密切关系，证明牛蒡低聚果
糖是通过提高种子萌发过程中代谢酶的活性来调节植
物的生长发育，牛蒡低聚果糖的最适浓度为0.5g/L。
研究结果显示，稀土Nd3+和牛蒡低聚果糖对草决
明种子萌发具有协同作用， 显示二者的促进草决明种
子的萌发和幼苗生长的作用机制可能不同,有待进一
步研究。 在草决明栽培上可考虑用混合处理以提高其
种子的发芽率和出苗率。
参考文献
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图 2 稀土 Nd3+ 和牛蒡低聚果糖对草决明种子萌发
期间脂肪酶活性的影响
注：图 1、图 2中 0表示 CK，3表示 3mg/LNd3+，0.5表示 0.5g/L牛
蒡低聚糖，3+0.5表示3mg/LNd3++0.5g/L牛蒡低聚糖。
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