全 文 :收稿日期:2014 - 03 - 12
基金项目:国家科技支撑计划( 编号:2011 BAI 13 B 06) ; 国家中医药管
理局公共卫生专项( 编号:20120716-540000)。
作者简介:兰小中(1973 -) ,男,四川大竹人;在读博士研究生,副教授,
主要从事药用植物资源与药用植物分子生物学研究;E-mail:
lanxiaozhong@ 163. com。
通讯作者:尹伟伦,E-mail:yinwl@ bjfu. edu. cn;xiaxl@ bjfu. edu. cn。
喜马拉雅紫茉莉种子质量及萌发特性研究
兰小中1,2, 权 红3, 李连强2, 夏新莉1, 尹伟伦1
(1.北京林业大学生物科学与技术学院, 北京 10083;
2.西藏大学农牧学院食品科学学院, 西藏 林芝 860000;
3.西藏大学农牧学院高原生态研究所, 西藏 林芝 860000)
摘要:以芒康县、朗县、桑日县与尼木县等不同种源地的喜马拉雅紫茉莉种子为试验材料,对种子的内外部形态特征、种
子质量进行了观测,并对芒康县喜马拉雅紫茉莉种子的萌发特性进行了研究。结果表明:喜马拉雅紫茉莉种子为卵圆形
或椭圆形,黑色或褐色,种子长(4. 42 ± 0. 68)mm,宽(2. 51 ± 0. 09)mm,表面粗糙,具有凹凸不平的嵴。千粒重(16. 19 ±
2. 14)g,含水量 13. 24%,生活力 90. 13%,纯净度 92. 71%;随着贮藏时间的延长,种子的发芽率逐渐提高,种子有褪变现
象;黑暗条件更有利于种子萌发,为喜马拉雅紫茉莉的大田播种需覆土提供了理论支撑。
关键词: 喜马拉雅紫茉莉; 种子; 生物学特征; 萌发特性; 发芽率
中图分类号: S 685. 16 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2014)09-0006-05
Study on the Germination Properties and Quality of Seeds of Mirabilis himalaica
LAN Xiao-zhong1,2,QUAN Hong3,LI Lian-qiang2,XIA Xin-li1,YIN Wei-lun1
(1. College of Biological Sciences and Biotechnology,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China;
2. School of Food Sciences,Agricultural and Animal Husbandry College,Tibet University,Tibet 860000,China;
3. Plateau Ecology Institute,Agricultural and Animal Husbandry College,Tibet University,Tibet 860000,China)
Abstract:In this experiment,Mangkam County,Langxian county,Sangri county and Nyemo County of different
provenances of Mirabilis hamalaica seeds as experimental material,the internal and external morphological
characteristics,seed quality of seeds were observed and measured. Makeing the germination test with different
storage time in Mangkam CountyMirabilis hamalaica seeds as material. The results show that:Mirabilis
hamalaica seed ovoid or ellipsoid,black or brown,seed length of (4. 42 ± 0. 68)mm,(2. 51 ± 0. 09)mm
width,surface roughness,with jagged ridge. The thousand-grain weight of (16. 19 ± 2. 14)g,water percentage
13. 24%,the life force of 90. 13%,purity of 92. 71% . With the extension of storage time,the germination rate
of the seeds increased gradually,the seed has a degenerative phenomenon;dark conditions more conducive to
seed germination,it will provide the theoretical support for cultivation of Mirabilis hamalaica.
Key words: Mirabilis himalaica (edgew.)Heim.;seeds;biological characteristic;germination properties;
germination percentage
喜马拉雅紫茉莉(Mirabilis himalaica(Edgew.)
Heim.) 系 紫 茉 莉 科 (Nyctaginaceae) 紫 茉 莉 属
(Mirabilis) ,又名巴朱(《四部医典》) ,夏日瓦、嘎拉苏
瓦、阿夏干达(《鲜明注释》) ,嘎热、嘎木巴(《晶珠本
草》) ,阿小尕达、塔斋《甘露本草明镜》[1]。喜马拉雅
紫茉莉与黄精(Polygonatum verticillatum (L.)All.)、
蒺藜(Tribulus terretris L.)、西藏棱子芹(Pleurospermum
hookeri C. B. Clarke var. thomsonii C. B. Clarke)、天门冬
(Asparagus cochinchinensis (Lour.)Merr.) 被称为传统
藏药的“五根”,主要出现在具有滋补作用的藏成药配
方中,是西藏的 I级濒危藏药材之一。
《八支》云:“巴朱白黑两种是因花色不同而分,入
药者为白色巴朱”;《鲜明注释》云:“阿夏干达生于大
沟口,根似唐冲( 莨菪) 根,叶淡青色有黏液,茎多分
枝,花红色美丽”;《蓝琉璃》云:“因花色而分白黑两
种。白者叶淡青色,圆,上有黏液,叶柄细,花淡红色,
根粗壮。花红色者不可入药”;《晶珠本草》云:“此药
属唐冲类,叶、茎等壮如唐冲,分上、中、下品三类。上
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第 33 卷 第 9 期 2014 年 9 月 种 子 (Seed) Vol. 33 No. 9 Sep. 2014
品花白色,中品花红色,下品花黑色”;《甘露本草明
镜》云:“本品根灰白色,粗壮,上有须根,切断则有如
萝卜纹。茎青色而具有红色光泽,细长,具节,横生,
上、下部都有分枝; 茎和分枝被白色短毛。叶淡青色,
较大,卵形或心形,表面粗糙具粘液,叶背灰色,全缘,
具有网状叶脉,叶柄长,对生。白色花具有红色光泽,
花瓣五,茎及分枝顶端有两朵对生,果实干硬,具 3 个
棱。”[1]
喜马拉雅紫茉莉主要含黄酮类、葫芦巴碱等化合
物[2,5],化学成分较多[3],种子含有的化学成分对某些
作物具有化感作用[4],该植物中所含的鱼藤酮具有抗
虫作用。喜马拉雅紫茉莉药材具有温肾,生肌,利尿,
排石,干“黄水”之功效。主治胃寒,肾寒,下身寒,阳
痿,浮肿,膀胱结石,腰痛,关节痛,“黄水”病等病
症[1]。
目前,对喜马拉雅紫茉莉基础生物学特征的研究
较少,特别是在其种子生物学研究方面尚属空白,喜马
拉雅紫茉莉种子生物学特征与萌发特性研究,将为喜
马拉雅紫茉莉的大田生产提供理论支撑和技术依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
喜马拉雅紫茉莉种子主要来自于西藏的芒康县、
朗县、尼木县与桑日县等地。
1. 2 种子形态特征
主要借助于 Leica DFC 500 体式显微镜及数显游
标卡尺对其进行观察、测量,并进行描述。对不同种源
地的种子纵向长度、横向长度分别测 50 粒,利用
Oringin统计软件计算其平均值、方差,再以 95% 的可
靠性计算其置信区间。
1. 3 种子性质确定
通过碘液染色,验证是否为淀粉种子。将蒸馏水
滴于种子表面,在 Leica DFC 500 体式显微镜下观察黏
液分泌情况。
1. 4 种子质量检验
种子质量检验严格按照 GB 2772 - 1999 中的规定
进行。分别测定种子的净度、千粒重、含水率、生活力。
1. 4. 1 种子净度测定
用四分法分别取种子 100 g,区分出纯净种子、夹
杂物和无效种子( 被种子蜂虫蛀后的种皮) 并分别称
重。净度(%)=纯净种子 /( 纯净种子+无效种子 +
夹杂物)× 100%。
1. 4. 2 种子千粒重的测定
采用随机测量法,从纯净种子中随机取 1 000 粒
种子,共取 3 组,用电子天平( 精确到0. 001 g) 分别称
重,计算千粒重,取 3 次重复平均值。
1. 4. 3 种子含水率的测定
把种子放入预先烘至恒重的称量瓶内,用电子天
平( 精确到0. 01 g) 准确称重,然后置于烘箱内调至
105 ℃ ,烘至恒重,放入干燥器内冷却至室温后准确称
重,3 次重复,且差距不超过 0. 5%。种子含水
率(%)=( 试样烘干前质量-试样烘干后质量) /试
样烘干前质量 × 100%。
1. 4. 4 种子生活力的测定
从纯净种子中随机抽取 50 粒,共取 3 组。用冷水
浸泡 30 min,让种子充分吸水,然后将种子纵切,使胚
露出,放入 5%红墨水溶液中,于 30 ℃恒温箱中染色
20 min,然后漂洗 2 次,根据国标种子生活力判断标
准[6],确定其生活力。
1. 5 种子萌发特性观测试验
1. 5. 1 不同贮藏时间种子的萌发试验
将不同年份采集的种子( 芒康县) 在室温下干燥
贮藏,分别取贮藏 1 年、2 年、3 年、4 年的种子各 100
粒进行萌发试验,3 次重复; 种子于120 mm 培养皿中
培养,以 2 层滤纸作为发芽床,每个培养皿中加入蒸馏
水 10 mL。
1. 5. 2 光照对种子萌发的影响
将贮藏 2 年的种子撒播在盛有腐殖土的花盆中,
其中一组覆盖 10 ~ 15 mm的腐殖土( 代替黑暗) ,然后
喷水;另一组则无需覆盖腐殖土( 代替光照) ,直接喷
水。每个重复 50 粒种子,3 次重复。
1. 6 萌发指标及计算方法
(1) 发芽率(%)= 种子发芽总数 /供试种子数
(100 粒)× 100%,表示萌发周期结束后,萌发种子的
数量占总供试种子的比例,反映种子的发芽数量。
(2) 发芽势(%)=规定时间内发芽的种子数 /供
试种子数 × 100%。本试验以发芽 7 d 时的发芽种子
数来计算发芽势。
(3) 萌发时滞(d) : 即萌发开始时间,是从萌发试
验开始到第 1 粒种子开始萌发所持续的时间。
(4) 萌发持续时间(d) :是指萌发开始到结束所持
续的时间。
试验结果采用单因素方差和多重比较进行差异显
著性分析。
2 结果与分析
2. 1 种子的形态特征
喜马拉雅紫茉莉种子多为卵圆形或椭圆形,颜色
主要为黑色与褐色 2 种,多数表面粗糙,形成凹凸不平
的嵴,外部形态特征检测结果见表 1。喜马拉雅紫茉
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研究报告 兰小中 等:喜马拉雅紫茉莉种子质量及萌发特性研究
莉种子是典型的粘液种子,在遇水后会分泌出乳白色
黏液,通常有效种子的长度(4. 42 ± 0. 68)mm,宽度
(2. 51 ± 0. 09)mm( 见图1、3) ,然后将种子纵向切开,
在体式显微镜下观察其内部形态特征( 见图2)。
表 1 种子形态特征
种源地 种子长(mm) 种子宽(mm)
芒康县 4. 19 ± 0. 09 2. 55 ± 0. 18
朗县 3. 59 ± 0. 36 2. 40 ± 0. 04
尼木县 5. 13 ± 0. 22 2. 46 ± 0. 33
桑日县 4. 78 ± 0. 30 2. 61 ± 0. 17
平均值 4. 42 ± 0. 68 2. 51 ± 0. 09
图 1 喜马拉雅紫茉莉种子外部形态特征
图 2 喜马拉雅紫茉莉种子内部形态特征
2. 2 种子性质确定
纵向切开种子,滴上 1 滴碘液,在显微镜下观察发
现,种子内部的胚乳在 10 s 左右即变为蓝色,证明该
种子是淀粉种子( 见图4)。将完好的种子外种皮剥下
放置在滤纸上,并置显微镜下,滴 1 滴蒸馏水,约 30 s
后,在外种皮的外侧开始出现乳白色黏液( 见图5)。
2. 3 种子质量检验结果
按照 GB 2772 - 1999 中的标准,对喜马拉雅紫茉
莉种子的净度、千粒重、含水率、生活力进行检验,结果
见表 2。
表 2 种子质量检验结果
种源地
千粒重
(g)
含水率
(%)
生活力
(%)
净度
(%)
芒康县 18. 13 ± 0. 29 13. 25 91. 50 92. 50
朗县 14. 45 ± 0. 87 13. 69 89. 70 93. 27
尼木县 14. 23 ± 2. 85 12. 87 88. 80 92. 58
桑日县 17. 95 ± 0. 91 13. 16 90. 50 92. 49
平均值 16. 19 ± 2. 14 13. 24 90. 13 92. 71
2. 4 喜马拉雅紫茉莉种子的萌发特性
2. 4. 1 贮藏时间对种子萌发的影响
将贮藏 1 年、2 年、3 年、4 年的种子进行萌发试
验。结果( 表3) 表明,种子采收在室温下贮藏1 ~ 4 年
皆可萌发。但随着贮藏时间的延长,种子的发芽率、发
芽势逐渐降低,萌发时滞延长,萌发持续时间没有明显
差异。
表 3 不同贮藏时间的发芽情况
贮藏时间
( 年)
萌发时滞
(d)
发芽率
(%)
发芽势
(%)
萌发持续时间
(d)
1 1. 333 3 dAC 85. 57 cC 80. 13 dC 10 aA
2 1. 333 3 dCB 86. 12 cdD 82. 42 cC 11 bB
3 2. 666 7 cC 72. 38 aA 70. 19 bB 10 cC
4 3. 000 0 dD 68. 16 aA 63. 28 aA 10 dD
注:表中小写字母表示为p < 0. 05 显著水平,大写字母表示为 p <
0. 01 极显著水平。下同。
2. 4. 2 光照对种子萌发的影响
光照对喜马拉雅紫茉莉种子萌发影响的试验结果
( 表4) 表明:无论在光照还是黑暗条件下,只要温度、
湿度等条件适宜,喜马拉雅紫茉莉种子都能完成萌发
过程。经 t检验表明,在光照条件下,种子萌发时滞延
长无显著差异(t = 1. 236 4,p = 0. 265 9) ,但是发芽率
(t = 5. 237 8,p = 0. 003 4) 和发芽势(t = 15. 432 5,p =
0. 002 9) 显著降低。说明黑暗更有利于种子萌发。
表 4 不同光照条件下种子的发芽情况
光照条件 萌发时滞(d) 发芽率(%) 发芽势(%)
光照( 不盖土) 2 70. 56 65. 86
黑暗( 盖土) 1 82. 18** 78. 14**
3 结论与讨论
3. 1 种子的形态和质量
喜马拉雅紫茉莉种子形状为卵圆形或椭圆形,颜
色为黑色或褐色。种子的长度为(4. 42 ± 0. 68)mm,
宽度为(2. 51 ± 0. 09)mm,表面粗糙,具有凹凸不平的
嵴。喜马拉雅紫茉莉种子为淀粉类种子,遇水还会分
泌一种黏液,为其种子萌发提供保障。在喜马拉雅紫
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(1:芒康县,2:朗县,3:尼木县,4:桑日)
图 3 不同种源地种子形态特征
(1:未加碘液前;2:加入碘液后)
图 4 喜马拉雅紫茉莉种子胚乳遇碘呈蓝色
茉莉药材的规模化生产过程中,通常将种子分为黑色
和棕色两类,黑色为一级种子,棕色为二级种子,一级
种子的发芽率远高于二级种子,可能与种子的成熟度、
分泌黏液的多少有关。此外,种子蜂也是影响喜马拉
雅紫茉莉种子质量的一个重要因素之一。
3. 2 萌发特性
随着贮藏年限的延长,种子会出现褪变现象;黑暗
更有利于种子萌发,在实验过程中个别试验组并看不
到这种差异,主要是因为喜马拉雅紫茉莉种子是典型
的黏液种子,遇水后会产生乳白色黏液,这种黏液也起
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研究报告 兰小中 等:喜马拉雅紫茉莉种子质量及萌发特性研究
(1:未处理;2:处理30 s;3:处理60 s;4:处理180 s;5:处理240 s;6:处理300 s)
图 5 喜马拉雅紫茉莉种子黏液产生过程
到保护种子,阻断光线的作用。由于喜马拉雅紫茉莉
通常生长在干旱或半干旱区域,其分泌的黏液由于在
种子萌发期间起到保湿作用,从而促进种子萌发,这也
是该物种长期进化的结果。
参考文献:
[1]国家中医药管理局《中华本草》编委会.《中华本草: 藏药
卷》[M].上海:上海科学技术出版社,2002:319 - 320.
[2]索朗其美,达瓦潘多,刘青,等.紫外分光光度法测定西藏野
生和人工种植喜马拉雅紫茉莉中总黄酮含量[J].中国民族
医药杂志,2012,4(4) :60 - 62.
[3]杨盼盼,范海霞,杨丽花,等.喜马拉雅紫茉莉根部化学成分
研究[J].安徽农业科学,2012,40(18) :9 641 - 9 643.
[4]辛福梅,臧建成,兰小中.喜马拉雅紫茉莉种子化感作用初
探[J].中国园艺文摘,2012(11) :22 - 25.
[5]刘青,达瓦潘多,央美,等. HPLC 法测定西藏野生和人工种
植喜马拉雅紫茉莉中葫芦巴碱[J]. 中成药,2012,34(7) :
1 401 - 1 402.
[6]国际种子检验协会(ISTA) 编,农业部全国农作物种子质量
监督检测中心,浙江大学种子科学中心译.国际种子检验规
程[M].北京:中国农业出版社,1999.
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