全 文 ：书［收稿日期］ 20100126(008)
［第一作者］ 徐立军，博士研究生 /助理研究员，研究方向为中药资源的开发和利用，Tel:010-84738334，E-mail:xukaixk11@ 163. com
［通讯作者］ * 王文全，博士生导师 /教授，研究方向为中药资源的开发和利用，Tel:010-84738334，E-mail:wwq57@ 126. com
板栗落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽及幼苗生长的影响
徐立军1，3，魏胜利1，2，王文全1，2* ，黄明进 l，王俊英4，李琳4
(1. 北京中医药大学中药学院，北京 100102;2. 药材规范化生产教育部工程研究中心，北京 100102;
3. 石家庄市农林科学研究院，石家庄 050041;4. 北京市农业技术推广站，北京 100102)
［摘要］ 目的:研究板栗落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽率及幼苗生长的影响，为板栗-掌叶半夏林药间作模式适宜性提
供参考。方法:以板栗落叶不同质量浓度水提液(20，40，60，80 g·L － 1)为供体，蒸馏水为空白对照，对掌叶半夏种子发芽率、幼苗
生长指标和过氧化氢酶(CAT)，超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化物酶(POD)酶活性进行测定。结果:板栗浸提液质量浓度低于 60
g·L － 1时，掌叶半夏种子发芽率都在 87%以上，幼苗株高平均在 8. 8 cm 以上，与对照组比较差异不显著，但试验质量浓度达到 80 g
·L － 1时，种子发芽率平均为 61. 33%，幼苗株高平均为7. 60 cm，与空白对照组比较有显著性差异(P < 0. 01);在设置浓度下，根长
低于空白对照组平均值 2. 90 cm(P < 0. 05);在质量浓度为 20. 40 g·L － 1时，侧根数较对照组增加(P < 0. 05，0. 01)，但质量浓度为
60，80 g·L － 1时，侧根数却减少(P < 0. 01);不同浓度下，掌叶半夏叶片的 CAT，SOD 及 POD 酶活性与空白对照组比较有显著性差
异(P < 0. 01)。结论:板栗浸提液质量浓度低于 60 g·L － 1时，对掌叶半夏种子发芽率及幼苗株高生长没有明显影响，但浓度过高
会对幼苗根长、侧根数及叶片 CAT，SOD，POD 酶活性有不同程度的影响。
［关键词］ 掌叶半夏;板栗落叶;水浸提液;发芽率;幼苗生长
［中图分类号］ R282. 2 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-9903(2011)05-0125-04
Research on Effect of Aqueous Extracts of Fallen Leaves of Castanea
Mollissima on Seed Germination and Seedling Growth of Pinellia pedatisecta
XU Li-jun1，3，WEI Sheng-li1，2，WANG Wen-quan1，2* ，HUANG Ming-jin1，WANG Jun-ying4，LI Lin4
(1. Chinese Medicine College，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing100102，China;
2. Engineering Research Center of Good Agricultural Practice for Chinese Crude Drugs，Ministry of Education
in China，Beijing 100102，China;3. Shijiazhuang Academy of Agriculture and Forestry Sciences，
Shijiazhuang 050041，China;4. Beijing Agricultural Technology Extension Station，Beijing 100102，China)
［Abstract］ Objective:To determine the influence of the aqueous extraction of the fallen leaves of Castanea
mollissima on the germination rate and seedling growth of the Pinellia pedatisecta seeds，and to provide the reference of
the rationality for the intercrop of C. mollissima and P. pedatisecta. Method:The germination rate，growth index of
seedling and enzymatic activity of superoxile dismutase(SOD)，catalase(CAT)and peroxidal(POD)of the seeds of
P. pedatisecta were investigated with distilled water as the blank by dealing with different concentrations of aqueous
extraction(20，40，60，80 g·L － 1)of the fallen leaves of C. mollissima. Result:When the concentration was below 60 g
·L － 1，the germination rate was above 87% and the average height of seedling was above 8. 8 cm，with no significant
difference compared with the control. While the concentration reached to 80 g·L － 1，the average germination rate was
61. 33% and the average height of seedling was 7. 60 cm，with significant difference compared with the contro
(P < 0. 01). The root length of all treated groups was smaller than the average of the control，i. e. 2. 90 cm
(P < 0. 05). The number of the laterals dealt with the concentration 20 and 40 g·L － 1 increased(P < 0. 05，0. 01
·521·
第 17 卷第 5 期
2011 年 3 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17，No. 5
Mar.，2011
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2011.05.008
respectively)，while it diminished under the concentration 60 and 80 g·L － 1(P < 0. 01). The enzymatic activity of
SOD，CAT and POD of the leaf blade of P. pedatisecta under different dealt concentration had significant difference
compared with the control(P < 0. 01). Conclusion:When the concentration was below 60 g·L － 1，there was no signifi-
cant influence on the germination rate and seedling growth，but there was some difference on the root length，the num-
ber of laterals，and the enzymatic activity of SOD，CAT and POD of the leave blade under high concentration.
［Key words］ Pinellia pedatisecta;fallen leaves of Castanea mollissima;aqueous extracts;seed germinaiton
rate;seedling growth
掌叶半夏 Pinellia pedatisecta Schott 又名虎掌南
星，是中药材天南星的一种重要来源植物。掌叶半夏
属喜阴植物［1］，现大多为露天人工栽培，和野生环境
差异很大，环境差异是否会影响药材内在质量，值得
商榷。为保证药材质量，可仿野生栽培，而林(果)药
间作模式是其很好的一种模式，如采用林药间作模式
进行掌叶半夏栽培，则既可以保证药材一定的质量，
又可以增加林地的经济附加值，是一种非常值得推广
的栽培方式。然而，药用植物和间作树种之间能否保
持和谐的种间关系是林药间作成败的关键，这种关系
常表现为竞争光照和土壤水分、养分及其化感作用
等［2-7］。本课题组分别开展了掌叶半夏在林药间作条
件下的光照、水分、养分竞争和化感作用研究，本文只
就化感作用部分的研究结论进行报道。
植物的化感作用是指植物代谢分泌物对环境中
其他植物或有利或不利的作用［8］，如代谢分泌物促进
环境中植物的生长，表现为互利，反之，表现为相克，
如果很严重，会导致其他植物死亡。在自然环境中，
雨雾等自然水分因子能够从活体植物的茎、叶、枝、干
等器官表面将化感物质淋溶出来，因此水溶性是化感
物质能在自然条件下显示化感效应的重要因素，并且
有些化感物质体内酶的合成和酶活性产生影响［9］。
选择合适的间作树种，避免化感作用的不利影响非常
重要。
板栗 Castanea mdlissirna 是一种重要的经济树
种，其果实素有“干果之王”的美誉，年需求量大，我国
板栗地域分布广阔［10］，故作者选择板栗为间作树种，
研究了其落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽、幼苗生
长及酶活性的影响，初步探索板栗-掌叶半夏间作的
适宜性，为掌叶半夏的人工栽培模式改良提供参考。
1 材料
所用板栗落叶于 2008 年 11 月在北京市密云县
朱家湾板栗果园收集获得;掌叶半夏种子于 2009 年 2
月购于河北安国种子市场，经北京中医药大学刘春生
教授鉴定。
2 方法
2. 1 板栗落叶浸提液的制备 收集板栗枯落叶风干
粉碎过 2 mm 孔径的筛，称取 160. 0 g 放入1 L蒸馏水
中，常温浸泡 48 h，浸泡后后经过双层棉纱布和 11 μm
孔径的滤纸过滤。得到叶浸提液母液，然后稀释成
20，40，60，80 g·L － 1不同质量浓度的浸提液(实验前新
鲜制备)。
2. 2 掌叶半夏种子发芽试验设计 选取籽粒饱满、
大小均匀的种子，用清水冲洗干净，然后用 0. 5%的高
锰酸钾溶液消毒。然后用蒸馏水冲洗 4 次;取一定数
量(50 粒)种子放置在垫有 2 层滤纸(用 10 mL 浸提
液润湿，对照为蒸馏水)的培养皿中，水浸液处理的浓
度分别为 20，40，60，80 g·L － 1，对照为蒸馏水，每个处
理 5 次重复，每个重复中放置 50 粒种子，然后将培养
皿放到人工气候箱中进行培养(条件为 25 ℃下，14 h
光周期 21 h 暗周期;光强 2 000 lux)，从置床日起计
时，培养到种子发芽数量不再增加，统计种子的发芽
情况，计算发芽率。
2. 3 掌叶半夏幼苗生长观察试验设计 在10 cm ×
10 cm 的营养钵内装基质(蛙石-珍珠岩2∶ 1)，用清水
淋湿基质，播掌叶半夏种子，室内自然光照条件下培
养，苗出齐后，保持每钵株数一定，等幼苗张出基质界
面后，用不同浓度 20，40，60，80 g·L － 1浸提液保持基
质湿润，蒸馏水做对照，各5 次重复，45 d 后，测定株
高、根长，侧根数，同时取叶测定超氧化物歧化酶
(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等
指标。
2. 4 粗酶的提取与测定 取掌叶半夏叶片0. 5 g，经
蘸有 蒸 馏 水 的 棉 花 擦 拭 后，立 即 加 入 少 量
0. 05 mol·L － 1，pH 7. 8 的磷酸缓冲液和少量石英砂，
于冰浴中的研钵磨成匀浆，定容到 7 mL 刻度离心管
中，于 8 500 r·min － 1冷冻离心 20 min，将上清液转移
至 10 mL 刻度试管中定容，每个处理测定 3 次重复。
·621·
第 17 卷第 5 期
2011 年 3 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17，No. 5
Mar.，2011
SOD，POD，CAT 含量测定分别采用氮蓝四唑(NBT)
法［11］、愈创木酚比色法［11］、紫外法［12］。
2. 5 数据处理 用 SPSS 16. 0 统计软件进行数据方
差分析，SAS 软件进行典型相关分析。结果以 珋x ± s 表
示，P < 0. 05 认为有显著性差异。
3 结果
3. 1 对掌叶半夏种子发芽率及幼苗生长的影响 由
表 1 可知，随着板栗落叶水浸提液质量浓度的增加，
掌叶半夏种子的发芽率逐渐降低，分别为 88. 67%、
87. 83%，87. 33%，61. 33%;当 20 ～ 60 g·L － 1时，与对
照比较无显著差异，但当80 g·L － 1时，差异极显著
(P ﹤ 0. 01);板栗落叶水浸提液对幼苗株高和根长生
长的影响表现为抑制，随着浓度的增加，抑制作用增
强，但 20 ～ 60 g·L － 1时，株高与对照组没有显著差异，
而 80 g·L － 1时差异极显著(P ﹤ 0. 01);在设置浓度
下，根长低于空白对照组平均值 2. 9 cm(P < 0. 05);
在0 ～ 40 g·L － 1条件下，侧根数逐渐增加，与对照组比
较差异显著(P < 0. 05)，但大于 40 g·L － 1时，侧根数受
到抑制，与对照组比较有显著差异(P ﹤ 0. 01)。结果
表明，低浓度板栗落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽
率及幼苗生长没有明显的抑制作用，只有在较高浓度
下，才对掌叶半夏的发芽及幼苗生长产生影响。
表 1 不同质量浓度处理下掌叶半夏种子发芽率和
幼苗生长指标(珔x ± s，n = 5)
质量浓度
/ g·L － 1
发芽率 /% 株高 / cm 根长 / cm 侧根数 /根
0 91. 33 ± 3. 06 9. 93 ± 0. 58 2. 90 ± 0. 15 5. 33 ± 0. 33
20 88. 67 ± 1. 15 9. 83 ± 0. 17 2. 33 ± 0. 181) 6. 33 ± 0. 33
40 87. 83 ± 1. 15 9. 27 ± 0. 39 2. 20 ± 0. 201)7. 38 ± 0. 412)
60 87. 33 ± 2. 31 8. 83 ± 0. 17 2. 13 ± 0. 192)3. 67 ± 0. 462)
80 61. 33 ± 1. 152) 7. 60 ± 0. 312) 2. 06 ± 0. 132)3. 35 ± 0. 482)
注:与对照组比较1)P < 0. 05，2)P < 0. 01。
3. 2 对幼苗保护性酶活性的影响 CAT，SOD 及
POD 酶活性测定结果见表 2，这 3 种酶普遍存在于植
物组织中，是活性氧酶系统的重要保护酶［12］，它们保
持较高的活性能有效地阻止高浓度氧的积累，防止膜
脂的过氧化作用，延缓植物的衰老，维持植物正常的
生长和发育［13］。
表 2 不同浓度处理下 3 种酶的活性
质量浓度
/ g·L － 1
CAT
/U·g － 1 FW·min － 1
SOD /
U·g － 1 FW·h － 1
POD /
μg·g － 1 FW·min － 1
0 39. 13 ± 1. 19 185. 47 ± 1. 06 54. 97 ± 3. 0
20 68. 53 ± 0. 751) 214. 00 ± 2. 141) 125. 57 ± 3. 161)
40 84. 70 ± 1. 671) 283. 40 ± 2. 461) 136. 47 ± 2. 401)
60 102. 70 ± 1. 651) 328. 23 ± 1. 211) 145. 23 ± 3. 121)
80 35. 30 ± 1. 48 386. 36 ± 2. 481) 158. 67 ± 2. 111)
注:与蒸馏水组比较1)P ﹤ 0. 01。
从表 2 可以看出，浓度在 20 ～ 60 g·L － 1时，对
CAT 活性主要表现为促进作用，分别为对照的
175. 1%，216. 4%，262. 5%，并且该酶活性与对照相比
有极显著差异(P ﹤ 0. 01)，即促进作用随着质量浓度
的升高而增强，60 g·L － 1时达到最高值，随后，质量浓
度升高，促进作用不断减弱，80 g·L － 1时，表现为强抑
制，与空白组无显著差异;SOD，POD 活性随浓度的增
加逐渐增强，与对照相比有极显著差异(P ﹤ 0. 01)。
3. 3 3 种酶活性与发芽率及幼苗生长指标的典型相
关分析 为分析板栗落叶浸提液影响板栗种子发芽
率和幼苗生长是否与 CAT，SOD 及 POD 酶活性的改
变有关，对此，将原始数据进行典型相关分析，以 CAT
(X1)，SOD(X2)，POD(X3)酶活性为自变量，以发芽率
(Y1)、株高(Y2)、根长(Y3)和侧根数(Y4)为因变量，
将原始数据输入到 SAS 统计软件进行分析，见表 3，4。
表 3 酶活性与发芽率等指标典型相关分析
No.
典型相关
系数
偏典型相
关系数
近似标准误 R2
1 0. 991 499 0. 989 016 0. 004 525 0. 983 070
2 0. 775 126 0. 731 016 0. 106 685 0. 600 821
3 0. 192 303 0. 029 668 0. 257 378 0. 036 981
表 4 典型相关系数的降维显著性检验
No. 特征值 简单相关关系 F Num DF Den DF Pr > F
1 58. 066 2 0. 974 1 10. 20 12 21. 458 0. 000 1
2 1. 505 1 0. 025 2 1. 84 6 18 0. 147 8
3 0. 038 4 0. 000 6 0. 19 2 10 0. 828 3
经检验(表 4)，只有第一对相关方程 V1 和 W1
符合分析要求。根据标准化的典型系数，可以写出
V1 和 W1 综合变量的表达式:
V1 = 0. 373 6 X1 － 1. 098 6 X2 + 0. 279 0 X3
W1 = 0. 918 1 Y1 － 0. 001 2 Y2 + 0. 262 1 Y3 － 0. 177 9 Y4
在 V1 中，SOD(X2)酶活性的标准化系数最大为
1. 098 6，可认为 V1 综合变量主要代表 SOD 酶的活
性，且为负相关，CAT(X1)和 POD(X3)酶活性的相
关系数较小，对 V1 综合变量的贡献不大;发芽率
(Y1)在 W1 中的标准系数最大为 0. 918 1，认为 W1
综合变量主要代表了掌叶半夏的发芽率，其次是根
长 Y3。因此，在 V1 和 W1 这组变量中，主要是 SOD
酶活性与发芽率具有典型相关关系，根据标准化相
关系数可知两者负相关，即 SOD 酶活性增强则掌叶
半夏种子发芽率降低。
分析结果表明，种子发芽率及幼苗生长与植物
·721·
徐立军，等:板栗落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽及幼苗生长的影响
组织中 CAT，SOD 及 POD 酶活性有不同程度的相关
关系，提示板栗落叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽
率和幼苗生长的影响，可能是通过抑制或增强掌叶
半夏植物组织中的酶活性来实现。
4 结论与讨论
通过对板栗落叶不同浓度浸提液影响掌叶半夏
种子发芽率及幼苗生长的考察，初步认为掌叶半夏
和板栗能够间作。板栗落叶经雨水浸泡后，其土壤
中的浓度往往不会很高，本试验研究结果基本证实
了其对掌叶半夏种子发芽及幼苗生长不会有较大的
影响。
化感植物可以利用其化感作用抑制其他植物的
生长，使其自身在自然条件下处于优势地位，但作用
强度取决于化感物质活性，而活性强弱受其浓度、分
子结构及互作方式的影响，且化感作用强度首先由
化感物质的浓度决定［14］。本研究结果表明板栗落
叶水浸提液对掌叶半夏种子发芽率和幼苗生长有一
定的他感作用，浓度较低时，对种子发芽率没有显著
影响;对掌叶半夏幼苗的株高有促进作用，但没有显
著影响;对幼苗的根长影响显著，有一定的抑制作
用;对侧根数有促进作用，这说明对种子的发芽率和
幼苗生长没有太大的抑制作用，从他感作用的研究
结果可以认为板栗和掌叶半夏能够间作。
化感作用也通过改变酶的活性，进而影响其功
能的发挥，也有文献报道:用化感物质处理黄瓜幼苗
能够明显增加 SOD 和 POD 的活性［15］。本研究对 3
种保护性酶的活性进行考察，结果也表明有极显著
的影响，对 CAT，SOD 及 POD 3 种保护酶的活性都
有促进作用，但板栗叶中存在许多化学成分，究竟是
那种化学成分对掌叶半夏种子、幼苗生长和保护性
酶活性产生化感作用，还有待进一步研究。
［参考文献］
［1 ］ 姚振生 .药用植物学［M］. 北京:中国中医药出版社，
2005:386.
［2 ］ 卫春，陈建群，张鹏飞，等 . 复合农林系统中水杉他感
作用的生物测定［J］. 南京林业大学学报，1999，23
(4):85.
［3 ］ 施月红，谷文祥 .生化他感作用研究中的生物测定方
法［J］.生态科学，1998，17(1):84.
［4 ］ Politycka B. Phenolics and the activities of phenyla-la-
nine ammonia-lyase，phenol-beta-glucosyl transferase and
beta-glucosidase in cacumber roots as affected by phenol-
icallelchenicals［J］. Acta Physiologiae Plantram，1998，
20(40):405.
［5 ］ 贾黎明，翟明普，尹伟伦 . 油松、辽东栎混交林中生化
他感作用的研究［J］.林业科学，1995，31(6):491.
［6 ］ 曾任森，李蓬为 . 窿缘桉和尾叶桉的化感作用研究
［J］.华南农业大学学报，1997，18(1):6.
［7 ］ 翟明普，贾黎明 .森林植物间的他感作用［J］. 北京林
业大学学报，1993，15(3):138.
［8 ］ Rice E L. Allelopathy［M］. 2nd ed. New York:Academic
Press，1984:23.
［9 ］ 陈静雯，张丽 .植物化感作用的机理及应用前景［J］.
生物学通报，2008，43(11):13.
［10］ 金在久，葛明 .板栗的化学成分及药理研究进展［J］.
山西医药杂志，2005，34(9):52.
［11］ 李合生 .植物生理生化实验原理和技术［M］. 北京:高
等教育出版社，2000:46.
［12］ 高俊凤 .植物生理学实验指导［M］.北京:高等教育出
版社，2006:214.
［13］ 於丙军，刘友良 .盐胁迫对一年生盐生野大豆幼充文
献苗活性氧代谢的影响［J］.西北植物学报，2003，23，
(1):18.
［14］ 田小磊，吴晓岚，李云，等 盐胁迫条件下 γ-氨基丁酸
对玉米幼苗 SOD，POD 及 CAT 活性的影响［J］. 实验
生物学报，2005，38(1):75.
［15］ 王倩，孙会军 . 化感物质及作用机理［J］. 中国蔬菜，
2005(增刊):70.
［责任编辑 邹晓翠］
·821·
第 17 卷第 5 期
2011 年 3 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17，No. 5
Mar.，2011