全 文 ：药用植物黑草种子萌发特性研究
韦荣昌1，2， 秦双双1， 白隆华1， 吴庆华1， 闫志刚1， 唐 其1， 董青松1
（1.广西药用植物园，广西 南宁 530023；
2.中国医学科学院/北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193）
摘 要：采用正交试验设计，研究了贮藏温度、激素类别、激素浓度对药用植物黑草种子萌发特性的影响。结果表明：种子质量
因子和发芽整齐度因子分别为第 1、第 2 主成分，2 个因子的方差累计贡献率在 65%以上；贮藏温度、激素浓度对种子萌发的影响
较大，激素类别次之；黑草种子萌发效果最佳组合为：-20℃低温贮藏并经 100 mg/L 的 6-BA 植物激素处理。
关键词：黑草； 种子； 贮藏温度； 植物激素； 萌发特性
中图分类号：S567.21 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2013）17-0016-02
Study on germination characteristics for seeds
of medicinal plant Buchnera cruciatas
WEI Rong-chang1,2, QIN Shuang-shuang1, BAI Long-hua1, WU Qing-hua1,
YAN Zhi-gang1, TANG Qi1, DONG Qing-song1
(1.Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants, Nanning 530023, China; 2.Institute of Medicinal Plant
Development, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100193, China)
Abstract: In this paper, the effects of three factors including storage temperature, hormone type and hormone concentration on the
germination characteristics for seeds of medicinal plant Buchnera cruciatas were revealed by orthogonal design. The results showed that
the seed quality factor served as the first principal component and the germinating performance factor the second, which cumulative
variance proportion were more than 65%, storage temperature and hormone concentration had more significant effect than hormone type on
germination. The treatment of -20℃ storage temperature and treated with 100 mg/L 6-BA was optimal for seed germination of Buchnera
cruciatas.
Key words: Buchnera cruciatas; seed; storage temperature; plant hormone; germination characteristics
黑草（Buchnera cruciatas Hamilt.）又名黑骨草、鬼羽
箭，为玄参科黑草属植物，以全草入药，性凉，气微，味微
苦，主要含草乙酸钠、香橙素、β-谷甾醇等化学成分，具有
清热凉血、解毒的功效，主治伤寒、癫痫、中暑腹痛、身发
斑痧、流行性感冒、皮肤风毒肿痛等症 [1]，东南亚及粤港澳
一带民间还有煲黑草凉茶饮用以预防瘟热的习惯， 为广
西传统的出口中药材之一。 黑草主要来源于野生，生长于
低山或丘陵地带的矮草丛中，资源量十分有限。 近年来，
黑草的市场需求量急剧增加， 而产地被大量开垦坡地荒
山发展经济作物，导致其生态环境受到破坏，加之连年的
掠夺性采挖， 黑草的野生蕴藏量急剧减少， 致使供不应
求，价格不断攀升。 因此，开展黑草的野生变家种以满足
市场需求势在必行[2]。
黑草种子具有休眠的特性，萌发速度慢、发芽整齐度
差且发芽率低，通常情况下，播种后 3 个月才出苗。 研究
发现，种子萌发过程通常由多种内源激素参与调控，应用
外源激素浸种处理需要后熟、光照或低温等的种子，也能
破坏阻碍种子萌发的活性物质，打破休眠，促进种子吸水
萌发[3-4]。 本研究采用正交试验设计探讨贮藏温度、激素类
别和激素浓度对药用植物黑草种子萌发特性的影响，以期
为资源保护和大规模人工栽培提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试种子 2011年 10月 28日在广西龙胜各族自治
县平等乡采集发育成熟的黑草种子，经广西药用植物园良
繁中心白隆华研究员鉴定，室内阴干并拣除杂质后装入布
袋， 分别于常温、4℃和-20℃中贮藏，2012 年 2 月 25 日在
广西药用植物园开展正交试验。
1.1.2 仪器及试剂 发芽箱：LRH—400—G 光照培养箱。
发芽器皿：15 cm 培养皿。 发芽基质：发芽纸（pH 值 6.0~
7.5）。 分析天平：梅特勒-托利多 AL204电子分析天平。 外
源激素：吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）（上海阿拉丁化学
试剂有限公司）；6-苄氨基嘌呤（6-BA）（国药集团化学试剂
有限公司）。
1.2 试验方法
根据 L9（34）正交设计（表 1），3 个因素分别为贮藏温
度（A）、激素类别（B）、激素浓度（C），每个因素设 3 个水
平，每个处理 100粒种子。 在室温条件下分别用不同浓度
水平的 IAA、GA3和 6-BA浸泡黑草种子 24 h（表 2），然后
用清水冲洗 3~5 次， 移至湿润充分的双层发芽纸上，于
收稿日期：2013-05-20
基金项目：广西科学研究与技术开发计划项目（桂科攻0718002
-3-2）；广西壮族自治区中医药科技专项（GZKZ10-007）
作者简介：韦荣昌（1983-），男，在读博士生，助理研究员，E-mail：
wrc830612@163.com
通讯作者：白隆华（1967-），男，研究员，E-mail：whitefh2008@126.
com
广东农业科学 2013 年第 17 期16
C M Y K
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.17.046
R10.77
9.86
2.72
42.37
7.84
5.18
2.00
2.32
1.13
0.78
0.23
1.50
0.18
0.21
0.53
T3
25.33
14.70
19.78
71.81
54.45
50.19
4.68
4.74
3.75
2.71
2.49
2.99
1.18
0.98
0.92
T2
20.78
24.56
19.08
57.70
48.33
53.39
3.24
2.42
3.99
2.42
2.26
1.49
1.00
1.19
0.95
T1
14.56
21.40
21.80
29.44
56.17
55.37
2.68
3.44
2.86
1.93
2.32
2.59
1.14
1.15
1.45
因素
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
指标
发芽势
发芽率
叶片数
茎长
根长
表 6 试验因素对种子萌发特性的极差分析
累计贡献率（%）
40.496
65.848
贡献率（%）
40.496
25.352
特征值
2.025
1.268
主成分
1
2
表 4 特征值及相应的贡献率
2
0.760
0.047
-0.633
0.263
0.467
1
0.461
0.895
0.705
0.668
-0.259
指标
发芽势
发芽率
叶片数
茎长
根长
表 5 主成分的特征向量
主成分
根长（cm）
1.91
0.50
1.02
1.08
1.27
0.65
0.47
1.80
1.26
茎长（cm）
2.04
1.20
2.56
1.38
2.87
3.02
3.55
2.70
1.89
叶片数（片）
2.35
2.19
3.51
3.00
2.77
3.94
4.96
2.30
6.78
发芽率（%）
43.76
28.00
16.57
49.75
59.00
64.34
75.00
58.00
82.43
发芽势（%）
13.65
19.86
10.16
22.39
21.00
18.94
28.17
32.82
15.00
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
表 3 正交试验结果
（D空列）（C 激素浓度，mg/L）
50
100
200
（B 激素类别）
IAA
GA3
6-BA
（A 贮藏温度，℃）
常温
4
-20
水平
1
2
3
表 1 正交试验的因素和水平对照表
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
表 2 L9（34）正交试验方案
30℃恒温培养箱中进行萌发试验，每天光照 12 h[2]。每天记
录发芽的种子数，第 18 d统计各处理的发芽势，第 35 d统
计各处理的发芽率、叶片数、茎长和根长。
发芽率（%）=发芽种子数/供试种子总粒数×100
发芽势（%）=发芽高峰期发芽的种子数/供试种子总粒
数×100[5-6]
1.3 数据统计与分析
采用 SPSS Statistics 17.0 进行主成分、 方差和聚类分
析。
2 结果与分析
2.1 正交试验主成分分析
对正交试验结果（表 3）进行主成分分析，结果（表 4、
表 5）发现在构成的主成分形状中信息主要集中在前 2 个
主成分中，累积方差贡献率为 65.848%。其中，第 1主成分
的贡献率为 40.496%，主成分 2 的贡献率为 25.352%。 在
第 1主成分的特征向量中， 载荷较高的指标为发芽率，故
第 1主成分为种子质量因子；在第 2主成分中负荷较高的
是发芽势，即第 2主成分为发芽整齐度因子。
2.2 试验因素对种子萌发特性影响的极差分析
由表 6 可知，3 个因素对药用植物黑草种子发芽势影
响的大小依次为贮藏温度＞激素类别＞激素浓度， 对种子
发芽率影响的大小依次为贮藏温度＞激素类别＞激素浓
度， 对幼苗叶片数影响的大小依次为激素类别＞贮藏温
度＞激素浓度， 对幼苗茎长影响的大小依次为激素浓度＞
贮藏温度＞激素类别，对幼苗根长影响的大小依次为激素
浓度＞激素类别＞贮藏温度。 表明贮藏温度、激素浓度对黑
草种子萌发特性的影响较大，激素类别影响较小，因此，在
进行黑草种子繁育时应重点考虑贮藏温度和激素浓度，激
素类别次之。
2.3 聚类分析
由图 1可知， 正交试验的 9 个组合可分为 3 类：5、6、
8、1、4为一类，7、9为二类，2、3为三类。 其优劣顺序是二＞
一＞三，二类组合中各个指标较好，一类次之，三类最差。
其中组合 9的各指标都相对较好， 即选用-20℃低温贮藏
并经 100 mg/L 6-BA 处理的黑草种子的萌发效果较好。
3 讨论
种子作为种子植物特有的生殖器官，其生活力、发芽
率和发芽整齐度等特性直接影响产量。 虽说种子休眠是
（下转第 37页）
17
C M Y K
试验号
5
6
8
1
4
7
9
2
3
0 5 10 15 20 25
聚类重新标定距离
图 1 正交试验树状聚类结果
对季节性变化及不良生态环境的生物学适应， 属于正常
的生理现象，但在药用植物的种植生产过程中，必须采取
相应措施及时解除种子休眠，否则将导致发芽率低、发芽
整齐度差甚至隔年发芽的现象，严重影响药材的产量、质
量及药农的经济效益。
主成分分析可以将多指标问题转化为较小的新的指
标问题，综合后的新指标就是原指标的主成分，这些新指
标彼此不相关， 但能综合反映原来多个指标的大部分信
息 [7]。种苗的各个性状经主成分分析后形成 2 个主成分，1
个代表种子质量因子，1个代表发芽整齐度因子，2个主成
分代表了种苗的 2种生长状态。
本试验发现，黑草种子对贮藏温度较为敏感，故在生
产实践中，最好使用当年产种子，如采收后无法及时播种，
可用布袋装好并贮藏于低温的环境中。 黑草种子萌发效
果最佳组合为： 低温贮藏为-20℃并经 100 mg/L 6-BA 植
物激素处理。
参考文献：
[1] 国家医药管理局《中华本草》编委会编著.中华本草(第七册)[M].
上海:上海科学技术出版社,1998:329.
[2] 董青松,白隆华,闫志刚,等.药用植物黑草种子生物学特性研究[J].
中国种业,2010(6):44-46.
[3] 饶贵珍.两种植物生长调节剂浸种对芹菜种子发芽的影响[J].种
子,2000(4):18-20.
[4] 徐荣.植物生长调节剂在种子处理中的应用[J].种子,2008,27(12):
68-71.
[5] 黎兆安,韦善富,周主富,等.微波辐射对水稻种子发芽势及生理
生化特征的影响[J].中国种业,2001(1):46-48.
[6] 丁雪梅,杨群,李玉海,等.不同条件下野大麦种子萌发特性研究[J].
安徽农业科学,2010,38(9):4493-4496.
[7] 张力.SPSS 在生物统计中的应用[M].厦门:厦门大学出版社,2008:
171.
果。但是，磕种+水浸泡 48 h处理费时费工，仅适宜于用种
量较小的个体户生产，0.1 mmol/L H2O2+浸种 3 h 处理操
作简单、方便、省时，不论用种量大小均适合。
参考文献：
[1] 庞秋季,张雪娟,祝世海,等.东明县西瓜生产现状及发展建议[J].
安徽农学通报,2012,18(14):76-77.
[2] 郑晓鹰,李清秀,徐勇.三倍体西瓜种子萌发障碍及吸水促萌技术
研究[J].中国农业科学,2005,38(6):1238-1243.
[3] Tang A J,Long C L,Dao Z L.Review on development of seed
dormancy mechanisms[J].Acta Botanica Yunnaica, 2004,26(3):241-
251.
[4] 戴思慧,孙晓武,熊兴耀,等.三倍体西瓜种子萌发障碍与种皮的
关系[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2012,38(4):392-397.
[5] 郑高飞,赵天才 .影响西瓜种子发芽质量的因素研究 [J].中国种
业,2001(6):20-21.
[6] 顾桂兰,张显,梁倩倩.引发对三倍体西瓜种子萌发的影响[J].种
子,2009,28(8):82-84.
[7] 施展,孙树坤,陈向群.无籽西瓜种子发芽方法研究[J].种子科技,
2002(2):104-105.
[8] Grange S, Leskovar D I, Pike L M, et al. Seedcoat structure
and oxygen-enhanced environments affect germination of triploid
watermelon[J]. J Amer Soc Hort Sci, 2003,128(2):253-259.
[9] 张士功,高吉寅,宋景之.水杨酸和阿西匹林对小麦盐害的缓解作
用[J].植物生理学报,1999,25(2):159-164.
[10] 王广东,周素萍,吴震,等.几种化学药剂对蔬菜劣变种子生活力
的影响[J].华北农学报,2000(2):123-127.
[11] 邢燕,徐志红,徐永阳,等.水杨酸处理对三倍体西瓜种子萌发及
其质膜透性的影响[J].中国农学通报,2010,26(19):230-233.
[12] 陆美莲,吕志林 ,郑慧明 .双氧水对黑皮冬瓜种子萌发的影响 [J].
种子科技,2003(4):224-225.
[13] Okamoto M, Tatematsu K, Matsui A, et al. Genome -wide
analysis of endogenous abscisic acid -mediated transcription in
dry and imbibed seeds of Arabidopsis using tiling arrays [J].
Plant J, 2010,62(1):39-51.
[14] 邢燕,王吉庆,菅广宇,等.不同引发剂处理对西瓜种子萌发及生
理特性的影响[J].中国农学通报,2009,25(11):133-136.
[15] 王广印.赤霉素丙酮溶液处理对无籽西瓜种子活力的影响[J].中
国西瓜甜瓜,2001(4):6-7.
[16] 马丽,郝文芳,刘德芳,等.水杨酸对低温胁迫种子萌发及细胞膜
稳定性的影响[J].西北农林科技大学学报 (自然科学版),2010,38
(4):183-188.
[17] 吴辛芳,周卫川,陈宏,等.H2O2对蕹菜种子活力影响的研究[J].福
建省农科院学报,1996,11(2):25-30.
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