全 文 ：　林业科技开发　2007年第 21卷第 3期 55　
南方红豆杉种子胚乳中发芽抑制物质的活性
张艳杰 1　高捍东1*　鲁顺保2
(1南京林业大学森林资源与环境学院　2江西师范大学生命科学学院 )
摘　要:对南方红豆杉种子胚乳中的发芽抑制物质进行了研究。用甲醇直接萃取法进行提取 , 通过 GC -M S联用
仪进一步分离和鉴定 ,并分别确定了它们的抑制物浓度。结果表明:南方红豆杉种子胚乳中存在庚酸 、壬酸 、辛酸 、
邻苯二甲酸二乙酯 4种发芽抑制物质 ,它们均不同程度地抑制白菜胚根的生长 ,差异达显著与极显著水平 ,且浓度
越大 ,抑制作用越强。
关键词:南方红豆杉;胚乳;抑制物质;活性
Study on Activity ofGerm ination Inhib itors in Endosperm ofTaxus chinens is var. mairei Seed∥ZHANG
Yan-jie,GAO H an-dong, LU Shun-bao
Abstract:Th is paperw as m ainly dea lt w ith the germ ination inhibito rs in endo spe rm o f Taxus chinen sis va r. mairei seed. By
the m ethods o fm e thano l ex tract and GC-M S the e ffec tive ge rm ina tion inh ibito rs w ere iso la ted, iden tified, and determ ined.
The results show ed tha t the re ex isted four inh ibitors:heptano ic ac id, nonanoic acid, oc tanoic acid, e thy l phthalate. E ach o f
the four inhibito rs has a significan tly inh ib ition e ffec t on the radic le length o f Chine se cabbage, and the inhibition wasm ore
intensive w ith the increase o f the concen tra tion o f inhib itors.
K eyW ords:Taxus chinensis va r. mairei;Endosperm;Inhib itor;Ac tivity
F irst Author’ s addre ss:College of Fore st Resource s and Env ironm en t, Nanjing Forestry Unive rsity, 210037, Nanjing, Ch ina
收稿日期:2007-01-23　　　　修回日期:2007-03-06
基金项目:江苏省林业局 “林木种苗繁育技术 ”(编号:010021191)。
第一作者简介:张艳杰(1978 -),女 , 博士生 , 从事植物种苗学研究。
通讯作者:高捍东 ,男 ,教授 ,博士生导师。
　　南方红豆杉 (Taxus ch inensis var. ma irei Cheng et
L. K. Fu)属红豆杉科红豆杉属珍稀植物 ,是红豆杉属
植物在中国分布最广泛的一种 , 主要分布于长江流
域 、南岭山脉山区及河南 、陕西 (秦岭)、甘肃 、台湾等
省的山地或溪谷 ,为国家一级保护树种[ 1] 。由于南
方红豆杉可提取抗癌活性成分紫杉醇 (Taxo l)而引起
人们的普遍重视 [ 2 ～ 5] ,但因此也遭受到毁灭性的掠
夺 ,加上南方红豆杉种子本身具有深休眠特性 、自然
繁殖力低 ,导致现存资源很少 ,已处于濒危状态 。
目前为止 ,对于南方红豆杉种子难于萌发的原因
研究并不多 [ 6 ～ 8] ,朱念德等[ 9]研究得出 ,南方红豆杉
种子胚乳中含有的某些抑制物质可能是抑制南方红
豆杉种子萌发的因素 。基于此方面的原因 ,本文对南
方红豆杉种子胚乳中的发芽抑制物质进行了研究 ,从
中提取和分离出几种有机化合物 ,并且确定了它们的
有效抑制浓度 ,为进一步研究南方红豆杉种子休眠机
理提供理论依据 。
1　材料与方法
1. 1　材　料
南方红豆杉采集于江西省九江市修水县黄港镇
垅港村 ,采集后 ,用水浸泡并搓洗去假种皮 ,自然干燥
后存于冰箱中备用 。千粒重 65.048 g。
生物活性测定所用白菜种子为市售的早熟 5号 ,
纯度 96%,净度 98%,发芽率 85%以上 ,含水量约 7%。
1. 2　南方红豆杉种子发芽抑制物质的提取
取成熟南方红豆杉种子的胚乳 5 g,磨碎置烧杯
中 ,用 100%甲醇浸提 36 h(4℃),重复 2次 ,将滤液
混合后在 35℃下减压浓缩蒸干 ,得黄色油状物 ,然后
再用甲醇将其定容至 3mL,即得到甲醇提取物的浓
缩样品。
1. 3　甲醇提取物的鉴定
将上述浓缩样品在中国林业科学院林产化学研
究所分析测试中心质谱室进行鉴定。
仪器型号:美国安提纶 6890N /5973N色谱 -质
谱 (GC -M S)联用仪。气相色谱条件 (参照韩东[ 10]的
方法):1N NOWAX石英毛细管柱 30m ×0. 32 cm ×
0. 25mm;柱温 50 ～ 190℃;程序升温:5℃ /m in;载气
为氦气 , 气化室温度为 280℃。质谱条件:离子源:
E I;源温:200℃;电离电压:70ev;收集电流:300μA ;
发射电流:1mA;仪器分离率:600;质量范围:10 ～
500。最后由计算机控制的库存信号检查各个成分的
质谱图并与标准谱图核对。
1. 4　抑制物质的生物活性检测
取待测样品 3mL于直径 9 cm的培养皿中 ,待有
　应用研究
56　 林业科技开发　2007年第 21卷第 3期
机溶剂挥干后加入 3mL蒸馏水 ,以同体积蒸馏水作
为对照 ,对白菜籽进行抑制物活性鉴定 。每个处理 3
个重复 ,每个重复 100粒白菜籽 ,在 25 ±1℃条件下
培养 , 48 h后统计白菜籽的发芽率 (以露出子叶为发
芽的标准), 72 h后将苗拔出测量胚根长。
1. 5　发芽抑制物质的有效抑制物浓度(IC50)的测定
根据气质联用仪鉴定结果 ,购买标准品。首先将
各种标准品稀释 100倍 ,进行白菜发芽试验 ,去除无
发芽抑制作用的物质。对于有抑制作用的物质再分
别配制成 1、10、100、1 000和 10 000μL /L的浓度 ,以
蒸馏水为对照进行抑制活性测定 ,并通过以下公式计
算出抑制率 。
I=(C -T) /C ×100
式中 I为抑制率 , C为对照组平均白菜胚根长度
(mm), T为处理组平均白菜胚根长度 (mm )。然后 ,
以各抑制物浓度的对数值为 X ,以对白菜胚根生长的
抑制率 I为 Y ,拟合回归方程 ,并根据方程求出 Log-
IC50 ,经反对数求出中等抑制浓度 IC50。 IC50即为抑
制率达到 50%时抑制物质的浓度。
2　结果与分析
2. 1　胚乳中几种化合物的抑制活性测定
由于标准样品的限制 ,从南方红豆杉胚乳所鉴定
的有机化合物中 ,主要选择峰面积较大的几种化合
物:庚酸 C7H14O 2分子量 139、壬酸 C9H 18O2分子量
167、辛酸 C8H16O2分子量 153、邻苯二甲酸二乙酯
C12H14O 4分子量 278(相似度大于 85%)进行抑制活
性测定 。其中已确定有抑制作用的是庚酸 、壬酸[ 11] 。
通过 SPSS11. 0软件 ,用单因子方差分析结合多
重比较分析各处理白菜胚根生长的差异 (见表 1)。
结果表明:不同浓度的庚酸 、壬酸 、辛酸和邻苯二甲酸
二乙酯等发芽抑制物对白菜胚根生长抑制作用的差
异均达到极显著水平 ,并随着抑制物浓度的增大 ,抑
制作用逐渐增强。这 4种标准品稀释 100倍 (即
10 000μL /L)时抑制活性极强 ,白菜种子均不萌发 。
处理 1 000μL /L的庚酸和邻苯二甲酸二乙酯显著高
于处理 100μL /L(P <0.01),而其他处理与对照的差
异不显著 ,这说明 10μL /L以下的庚酸和邻苯二甲酸
二乙酯对白菜胚根生长没有影响 ,但是 100μL /L以
上的会产生明显的抑制作用。从表 1可以看出 ,
100μL /L以下的辛酸对白菜胚根生长无显著影响 ,
1 000μL /L以上的抑制作用显著;而壬酸各处理对白
菜胚根生长都产生显著的抑制作用 ,且浓度越大 ,抑
制作用越强 。
表 1　不同浓度的发芽抑制物对白菜胚根生长抑制
作用差异显著性分析
有机物 处理
/μL L - 1 平均数 标准差
抑制率
/%
LSR
0. 05 0. 01
F
庚酸
CK 22. 86 2. 01 0 a A
1 21. 00 1. 01 8. 13 a A
10 21. 38 2. 73 6. 44 a A
100 16. 86 0. 37 26. 22 b B
1 000 6. 00 0. 81 73. 76 c C
10 000 0. 00 0. 00 100. 00 d D
120. 659 1
壬 酸
CK 13. 85 0. 64 0. 00 a A
1 12. 03 0. 47 13. 12 b B
10 11. 42 0. 98 17. 49 b BC
100 10. 38 0. 19 25. 01 c C
1 000 0. 00 0. 00 100. 00 d D
10 000 0. 00 0. 00 100. 00 d D
433. 861 0
辛 酸
CK 13. 84 0. 64 0. 00 a A
1 13. 33 0. 91 3. 70 ab A
10 12. 77 0. 81 7. 79 ab A
100 12. 45 0. 62 10. 07 b A
1 000 0. 00 0. 00 100. 00 c B
10 000 0. 00 0. 00 100. 00 c B
363. 327 8
邻苯二
甲酸二
乙酯
CK 22. 86 2. 01 0. 00 a A
1 20. 01 1. 10 12. 45 b AB
10 19. 45 1. 22 14. 91 bc AB
100 17. 11 1. 87 25. 13 c B
1 000 9. 49 1. 45 58. 46 d C
10 000 0. 00 0. 00 100. 00 e D
107. 024 6
　注:P <0. 01(F0. 01 =5. 06)。多重比较采用 Duncan’ s新复极差法 ,纵向比较字母相同者为差异不显著 ,字母不同为差异显著或极显著。
2. 2　抑制物中浓度的测定
根据质谱检测结果 ,在南方红豆杉胚乳甲醇提取
液的离子流程图中 , 28∶113m in分离物的相对含量高
达 38.789%,与邻苯二甲酸二乙酯标准谱图核对 ,其
相似度为 97%,并且邻苯二甲酸二乙酯是首次从南
方红豆杉种子胚乳中分离鉴定出的发芽抑制物质 ,故
选用邻苯二甲酸二乙酯的质谱图为代表(如图 1)。
图 1　胚乳中(28∶113m in)分离物与邻苯二甲酸
二乙酯的质谱图比较
应用研究　
　林业科技开发　2007年第 21卷第 3期 57　
　　用不同稀释倍数的邻苯二甲酸二乙酯标准样品
进行抑制活性测定 ,并通过拟合的回归方程(见图 2)
换算得:邻苯二甲酸二乙酯对白菜胚根生长的中等抑
制浓度 IC50为 717.178μL /L。同理 ,可换算出庚酸 、
壬酸和辛酸的中等抑制浓度分别为:279.253μL /L、
127.987μL /L、186.102μL /L。
图 2　邻苯二甲酸二乙酯对白菜胚根生长的中等抑制浓度
3　讨　论
自 1859年 Ho ffmamn首次从欧洲花楸果实中分
离出一种强抑制物质 ———花楸酸[ 12]以来 ,发芽抑制
物质的研究已成为种子休眠机理研究的重点 。本研
究采用甲醇直接萃取和分离 , GC -MS联用仪鉴定提
取物 ,进而用标准品确定其中等抑制浓度 。
南方红豆杉种子胚乳存在庚酸 、壬酸 、辛酸和邻
苯二甲酸二乙酯 4种发芽抑制质 ,抑制强度随稀释倍
数的增大而减弱 ,它们的中等抑制浓度分别为:庚酸
(279.253 μL /L)、壬酸 (127.987 μL /L)、辛酸 (186.102
μL /L)和邻苯二甲酸二乙酯(717.178 μL /L)。因此 ,南
方红豆杉胚乳中存在的发芽抑制物质是其种子休眠的
主要原因之一。但是这些抑制物质的抑制方式 ,即具
体在种子萌发过程中的哪个阶段发挥其抑制作用还
不清楚 ,有待于进一步研究 。
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15(3):153-194.
(通讯地址:210037, 南京市龙蟠路 159号 )
“翠冠 ”梨套袋防 “云斑 ”技术
　　“翠冠”梨(代号梨 8-2)适应性广 ,抗逆性强 , 果肉白色 ,肉质细 、嫩 、脆 ,味甜 , 汁多 ,可溶性固形物 11% ～ 12%, 是砂梨系统
中品质极优的品种 ,其缺点是果面易形成锈斑 , 目前 ,市场上出售的 “翠冠”梨仍有不少表皮存在 “云斑”的现象 , 怎样套袋才能
使 “翠冠”梨果面不生 “云斑”, 这是一个令果农非常关注的问题。
采用套袋技术 ,不仅可以不使用或少使用农药 , 而且可以防虫防病 、提高果品质量 ,有利于生产绿色果品 , 但其套袋后的果
面 ,美中不足的是仍有 “云斑”。
近几年来我们一直在探索这一问题的解决方法。综合套袋记录发现 , 不同年份 , 套袋的不同时期 ,所得结果不一样。 2006
年在套袋的时间采取级差处理 ,分别在谢花后的第 10天 、20天 、30天 、40天这 4个套袋时期内进行试验。试验结果:在谢花后
的第 38 ～ 40 d之间套袋后的果面颜色最好 , 很少有 “锈斑”和 “云斑”, 淡黄色 , 好果率占 80%以上。但在套袋之前要多打 1 ～ 2
次农药 ,要用粉剂或水剂 , 不能用乳剂。套袋时间不能选雨天或大雨后的第 1天 , 而应在雨后天晴的第 2天以后进行。所用的
纸袋应选择抗湿性强 ,透气性好 , 遮光性好的外表光滑 ,内黑色的双层纸袋。
套袋的具体操作:首先将畸形果 、朝天果 、病果 、多余果(按叶果比 25∶1)全部抹除之后 , 将果袋口倒入清洁的水中浸入 3 ～ 4
cm ,浸泡 20 m in左右 ,使果袋纸质软化 ,以利扎口时容易收缩 , 套袋前先将果柄周围妨碍操作的叶片去掉 2 ～ 3片。套袋时先把
果袋撑开 ,左手托住果袋基部 , 右手将果实放入袋中央 ,然后 , 一手拿住果柄和纸袋口边 , 一手把袋口按折扇子的方式收紧袋口 ,
将镶有铁丝的袋口边向前包住收缩口的顶部 ,以防雨水 、农药及螨虫类入袋内 , 最后以袋口边上的铁丝绕过果柄袋口部位 , 折回
并扎紧袋口即成。以上方法可大大减少垃圾果 ,提高商品果率 ,增加经济效益。 (姜晓装　陈亚立　邱富兴 )
　应用研究