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叶底珠种子形态与组分研究



全 文 :收稿日期:2006-12-25。
基金项目:北京林业大学林木花卉遗传育种教育部重点实验室开放基
金和河北科技师范学院博士启动基金资助项目。
作者简介:徐兴友(1964 - ),男 ,教授 ,博士 ,主要从事野生植物资源的
保护与应用方面的研究。
    苏志宁:河北科技师范学院生命科学系 , 2006届毕业生。
叶底珠种子形态与组分研究
徐兴友 , 赵永光 , 孟宪东 , 刘艳芳 , 苏志宁
(河北科技师范学院野生植物资源研究所 ,  河北昌黎 066600)
摘要:对叶底珠种子形态特征和内含物组分含量进行了研究测定。结果表明:①叶底珠种子呈蒜瓣状 ,种皮棕色 , 角质 ,
稍具光泽 ,属双子叶有胚乳种子。种子长宽厚大小为 2. 21mm ×1. 67 mm ×1. 52 mm, 单粒重 3. 14 mg。 ②叶底珠种子发
芽率为 99%,是子叶出土幼苗 , 种子萌发所需时间较短 , 从浸种到萌发 , 水培 、 24℃恒温箱中大约需 3 d;土培 、室温约需
7 d。 ③叶底珠种子粗脂肪含量为 37. 12%,明显高于可溶性糖(0. 060 3%)、淀粉(3. 570 3%)、游离氨基酸(0. 093 3%)、蛋
白质(12. 16%)等其它内含物的含量 ,还含有 Fe、Ca、M g、M n、Zn等多种矿质元素 ,且 Ca、Mg含量明显高于其它矿质元素。
关键词: 叶底珠;种子;形态;组分
中图分类号: S794. 9   文献标志码: A   文章编号: 1001-4705(2007)04-0018-03
TheM orpho logy Characters and ComponentAnalysis
ofSecurinega suffruticosa (Pal.l )Rehd. Seeds
XU X ing-you, ZHAO Yong-guang, MENG X ian-dong, LIU Yan-fang, SU Zhi-ning
(Institute o fw ild p lant resources, Hebe iNo rmal Un iversity
o f Science& Techno logy, Chang liHeibei 066600, China)
Abstrc t:The morpho logy characters and component ana lysis of the seeds ofS ecurinega suf fru ticosa (Pal.l )
Rehd. have been studied. The resu lts showed tha tS ecurinega suf fru ticosa (Pa l.l ) Rehd. seeds looked like a
c love of Garlic, belonged to dico ty ledon and a lbum inous seeds. The size o f seeds w as 2. 21mm ×1. 67mm ×
1. 52mm , the we ight of each seeds w as 3. 14mg. The germ ination percentage o f the seeds w as 99%. Its seed-
ings be longed to the epigaeous seeding. The germ ination timew as about 3 days under hydropon ics in the rmostat
whi le 5 days in soi.l The contents o f fat in the seeds w ere abou t 37. 12%. The o ther components of its seeds
such as sugar (0. 060 3%), starch (3. 570 3%), free am ino acid (0. 093 3%), pro tein (12. 16%)were fe-
we r than fa.t There w ere a lso p lenty o fm ineral e lements such as Fe, Ca,Mg,Mn, Zn , Cu in the seeds, and the
content o f Ca andM g w as highe r than othe rm ine ra ls e lements.
Key words: S ecurinega suffruticosa (Pa l.l ) Rehd. ;seeds;morpho logy charac ters;composition
  叶底珠 [ Securinega su ffruticosa (Pal.l ) Redhd. ]
为大戟 科 (Euphorb iaceae)一 叶荻属 (Securinega
Juss. )的多年生灌木 ,别名一叶荻 、狗杏条 、懒汉菜 ,广
泛分布于我国东北及山西 、陕西 、河南 、甘肃 、宁夏 、浙
江 、湖北 、四川等省区 。叶底珠高约 1 ~ 2 m ,丛生 、细
枝 、树形扩展 ,是绿化荒山的好树种;其嫩枝 、叶及花含
一叶荻碱和二氢一叶碱等多种生物碱 ,可入药 ,对神经
系统有兴奋作用 ,还具有祛风活血 、补肾强筋之功效;
茎皮纤维可供纺织用 [ 1] 。叶底珠营养价值高 、口感
好 ,是一种集药用和食用于一身的新型野生蔬菜 [ 2] 。
有关叶底珠种子方面的研究还未见报道 ,本文借助种
子形态学和种子生理学研究方法和手段 ,对叶底珠种
子形态和内含物组分进行了研究 ,旨在为叶底珠种子
贮藏以及开发利用提供基础资料。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验所用叶底珠种子于 2005年 10月采自河北省
昌黎县碣石山上 ,待叶底珠蒴果发黄时采摘 ,于实验室
自然风干 、去杂 ,留下饱满的种子室内广口瓶中保存备
用 ,试验于 2006年 4月进行 。
1. 2 试验方法
(1)种子的外部形态:结合解剖镜观察种子的形
状 、颜色 、纹饰及附属物 、种脐 、种孔的形状位置 [ 3] 。
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第 26卷 第 4期 2007年 4月             种 子 (Seed)             Vo.l 26 No. 4 Apr.  2007
(2)种子的内部形态结构:沿种脊将种子纵切 ,对
种子胚乳的颜色 ,胚的颜色 、形状及位置进行观察。
(3)种子大小及单粒重的测定:随机抽取 30粒种
子 ,用游标卡尺和分析天平准确测定种子的大小 (包
括长 、宽 、厚 )和重量 , 3次重复 。
(4)种子发芽率与幼苗类型:取 180粒叶底珠种
子置于烧杯中 ,用 0. 4%高锰酸钾溶液对种子表面进
行消毒处理 ,其中 90粒均分在 3个培养皿中于 24℃
培养箱中培养;另 90粒用水浸泡直至种子完全吸胀 ,
分播于 3个花盆中 ,置于实验室向阳处 。分别用于统
计种子发芽率与观察幼苗类型 。
(5)种子含水量测定:根据样品烘干后失去水分
的重量以种子干重为基础计算水分百分含量 [ 5] 。
(6)种子可溶性糖含量测定:蒽酮比色法[ 4] 。
(7)种子淀粉含量的测定:砷钼酸比色法[ 4] 。
(8)种子粗脂肪含量测定:残余法 [ 5] 。
(9)种子游离氨基酸含量测定:茚三酮显色法[ 4] 。
(10)种子蛋白质含量测定:考马斯亮蓝法 [ 4] 。
(11)种子灰分含量测定:将标有号码的瓷坩锅在
高温电炉中灼烧 15 ~ 30m in,移至炉门口稍冷 ,放入干
燥器内冷却至室温 ,称重。在已知重量的瓷坩锅中加
入已干燥的种子样品 2 g,放在电炉上缓缓加热炭化 ,
烧至无烟时 ,移放在已烧到暗红色的高温炉内 , 600℃
下灼烧至灰分接近于白色 ,大约 90m in,将瓷坩锅移放
在炉门口稍冷 ,再放入干燥器内冷却至室温 ,立即称
重 。以样品干重为基础计算样品中灰分含量 [ 6] 。
(12)种子矿质元素含量测定:采用酸消化法消化
叶底珠种子样品 ,火焰原子吸收法快速测定 [ 7, 8] 。准
确称取 0. 5 g已粉碎烘干的种子样品于锥形瓶中 ,加
入 17m l消化液 (HNO 3∶HCLO4 =1∶4),置加热板上加
热消化至无色透明为止 ,加水 3m l继续加热以挥发掉
多余的酸(重复 2 ~ 3次 )待瓶中液体接近 2 ~ 3m l时
取下 ,冷却 ,定容至 50m l。用火焰原子吸收光度计测
定样品原子吸收值 ,根据其标准液浓度-吸收值回归方
程计算其浓度 ,再用矿质元素含量计算公式计算样品
中矿质元素含量 。
2 结果与分析
2. 1 叶底珠种子形态特征
叶底珠种子呈蒜瓣状 , 具 3棱 , 长 1. 78 ~ 2. 54
mm ,宽 1. 34 ~ 2. 00mm ,厚 1. 10 ~ 1. 86mm ,种子一端
稍大 ,此处腹面有一圆形凹陷为种脐 。种皮褐色 ,角
质 ,稍具光泽 ,解剖镜下可以看到种子表面有网格状微
突起。
叶底珠种子为双子叶有胚乳种子 ,胚乳表面包有
一层棕褐色颗粒 ,富含油脂;除去表层的胚乳白色;子
叶及胚位于胚乳的中央 ,乳白色 ,纵切面呈弯月状 ,平
行于种子长轴 ,贯穿于种子上下两端 ,胚位于种子稍小
的一端 。
2. 2 叶底珠种子大小及单粒重
叶底珠种子大小及单粒重分布情况见图 1 ~ 4。
由图可知 ,叶底珠种子大小及单粒重分布较为集中 ,大
约有 86%的种子长度分布在 1. 9 ~ 2. 5mm范围之内;
74%的种子宽度分布在 1. 5 ~ 1. 9mm范围之内;98%的
种子厚度分布在 1. 1 ~ 1. 6mm范围之内;叶底珠种子单
粒重大部分分布在 2. 5 ~ 4. 0mg范围之内 ,约占测定种
子总数的 86%;种子的长宽厚平均为 2. 21 mm ×1. 67
mm ×1. 52mm ,单粒重 3. 14mg。
  对所测叶底珠种子大小及单粒重做相关性分析
(表 1)。可以看出 ,叶底珠种子长 、宽 、厚及单粒重各
性状之间均呈极显著正相关 ,尤其是单粒重与长度相
关性较大 ,接近于 1,因此 ,在筛选分级时可按长度或
重量对叶底珠种子进行分离。
表 1 叶底珠种子大小 、单粒重之间的相关性
长度
(mm)
宽度
(mm)
厚度
(mm)
单粒重
(m g)
长度(mm)
宽度(mm) 0. 913 302 1**
厚度(mm) 0. 517 462 1** 0. 740 439**
单粒重(m g) 0. 993 016 9** 0. 921 532** 0. 504 801**
  注:R0. 05 =0. 275;R0. 01 =0. 375;**表示 1%显著水平。
2. 3 种子发芽率及幼苗类型
叶底珠种子萌发所需时间较短 ,从浸种到萌发 ,水
培 、24℃、恒温箱中大约需 3 d,发芽率为 99%;土培 、
室温约需 7 d,萌动时 ,种皮沿棱裂开 ,胚根首先伸长伸
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研究报告  徐兴友 等:叶底珠种子形态与组分研究
表 2 叶底珠种子一般营养物含量
可溶性糖 淀粉 游离氨基酸 蛋白质 粗脂肪
回归方程 Y =0. 101 4 x -0. 137 9 Y=0. 054 4 x - 0. 081 9 Y =0. 083 5 x - 0. 132 7 Y =0. 075 x -0. 075 3
r 0. 974 5 0. 931 8 0. 968 0 0. 997 8
含量(%) 0. 06 3. 57 0. 09 12. 16 37. 12
入土中 ,随后胚轴伸长 ,弯曲呈弓形将两
片子叶和种皮推出土面 ,故叶底珠幼苗
类型为子叶出土幼苗 ,子叶出土后变成
绿色 ,行光合作用 ,直至真叶长出 ,子叶
逐渐枯萎脱落。
2. 4 叶底珠种子含水量
叶底珠种子经(105±2)℃恒温 4 h后 ,水分基本
烘干 , 再烘 2 h 重量恒定 , 叶底珠种子含水量为
14. 01%。
2. 5 叶底珠种子一般营养物含量
从表 2可以看出 ,叶底珠种子脂肪含量最高 ,为
37. 12%, 是主要的贮藏物质 , 其次是蛋白质 , 为
12. 16%,淀粉为 3. 57%,而游离氨基酸和可溶性糖的
含量很低。
2. 6 种子中矿质元素含量
叶底珠种子中的矿质元素含量见表 3。可以看出
M g、Ca的含量最高 ,分别为 3. 53μg /mg、1. 69μg /mg,
明显高于 Zn、Mn、Fe、Cu等元素。
表 3 叶底珠种子矿质元素含量
元素 回归方程 r 吸收值 含量(μg /m g)
Fe Y =0. 0419 x - 0. 044 0. 987 2 0. 044 0. 21
C a Y =0. 0354 x - 0. 044 0. 973 1 0. 556 1. 69
Mg Y =0. 023 9 x - 0. 029 9 0. 969 5 0. 813 3. 53
M n Y =0. 027 5 x - 0. 031 9 0. 976 1 0. 040 0. 26
Zn Y =0. 070 6 x - 0. 067 9 0. 979 9 0. 180 0. 35
Cu Y =0. 020 2 x - 0. 020 4 0. 976 7 0. 017 0. 19
3 结论与讨论
3. 1 叶底珠种子较小
叶底珠种子长宽厚大小为 2. 21mm ×1. 67mm ×
1. 52mm ,单粒重 3. 14mg,属小型种子。
3. 2 叶底珠种子富含油脂 、易于储存
叶底珠种子脂肪含量较高 ,为油质种子。据研究
绝大多数植物的种子都富含油脂 ,在自然界中油质种
子植物特别是油料作物的种子含油脂成分很高 ,大豆
含 17% ~ 20%,花生含 38% ~ 50%,而叶底珠种子粗
脂肪含量达到 37. 12%,仅次于花生 ,但是否可以作为
一种新型油料作物开发利用还有待于进一步研究。
由于每克脂肪所贮藏的能量比同量糖与蛋白质所
贮藏的能量几乎要高一倍 ,所以脂肪作为种子中的贮
藏物质是最经济的形式[ 9] ;另外 ,脂肪作为疏水性物
质其含量的增加可以降低种子的含水量 ,从而使种子
在水分散失或干旱条件下仍能保持较高的活力 。而种
子水分是种子质量的重要指标 ,是种子安全贮藏的重
要因素 。据研究 , 一般成熟种子的含水量在 8% ~
14%范围内 ,各部分组织比较坚实紧密 ,细胞内含物呈
干燥的凝胶状态容易贮藏保存[ 10] 。叶底珠种子以脂
肪作为主要贮藏物质 ,种子含水量在容易贮藏保存范
围内 ,是叶底珠种子采摘后于室内风干自然保存 6个
月仍具有很高发芽率的重要原因。
3. 3 叶底珠种子中的 M g、Ca微量元素含量高
生物体必需且具有药理活性的微量元素 Fe、Ca、
M g、Mn、Zn、Cu等在种子中均有存在 [ 11] 。已知 Ca是
参与细胞信号转导的主要物质 , Mg是叶绿素形成所必
需的金属元素 ,这两种元素均与植物的生长生活密切
相关。叶底珠种子中的 Mg、Ca两种微量元素含量明
显高于其它几种微量元素 ,这可能是叶底珠种子易于
萌发和有较高发芽率的原因之一。
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第 26卷 第 4期 2007年 4月             种 子 (Seed)             Vo.l 26 No. 4 Apr.  2007