全 文 ：第 34 卷第 2 期 中南民族大学学报(自然科学版) Vol． 34 No． 2
2015 年 6 月 Journal of South-Central University for Nationalities(Nat． Sci． Edition) Jun． 2015
收稿日期 2015-01-19 * 通讯作者 张 鹏(1977-) ，男，副教授，研究方向:药用植物及其内生菌研究，E-mail:
zhangpenghust@ 126． com
作者简介 宋发军(1967-) ，男，教授，研究方向:应用生物化学，E-mail:songfajun@ mail． scuec． edu． cn
基金项目 国家自然科学基金资助项目(31370118) ;湖北省自然科学基金重点资助项目(2010CDA035) ;中南民族大学
研究生学术创新基金资助项目(2014sycxjj107)
激素和 PEG对华重楼种子萌发的影响
宋发军，余晓东，刘 佳，于鹏飞，席晓圆，张 鹏*
(中南民族大学 生命科学学院，生物技术国家民委重点实验室，
武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室，武汉 430074)
摘 要 为研究不同浓度的赤霉素(GA3)、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)和不同浓度的 PEG4000、PEG6000、PEG8000
和 PEG10000 对华重楼种子萌发的影响，采用培养皿培养法，用不同浓度的 2 种激素和 4 种 PEG浸种处理，观察记
录了种子萌发率和萌发开始时间(胚根突破种皮所需的天数)、第 120 d时胚根长 ＞ 3 cm 的种子所占的比例，筛选
了促进华重楼种子萌发的最适浸种试剂和浓度． 结果表明:500 mg /L GA3，0． 5 mg /L 2，4-D，25% (质量比)
PEG4000 和 25% PEG8000 浸种能有效打破华重楼种子休眠并促进种子萌发，其中 500 mg /L GA3 效果最佳．这是国
内首次关于华重楼种子萌发条件的全面研究报道．
关键词 华重楼;激素;PEG;种子萌发
中图分类号 Q945． 3 文献标识码 A 文章编号 1672-4321(2015)02-0014-04
Effects of Hormones and PEG on Seed Germination
of Paris polyphylla var． Chinensis
Song Fajun ，Yu Xiaodong，Liu Jia，Yu Pengfei，Xi Xiaoyuan，Zhang Peng
(Key Laboratory of Biotechnology of the State Ethnic Affairs Commission，Hubei Provincial Key Laboratory for
Protection and Application of Special Plant Germplasm in Wulin Area of China，College of Life Sciences，
South-Central University for Nationalities，Wuhan 430074，China)
Abstract To study the effect of different concentrations of GA3，2，4-D，PEG4000，PEG6000，PEG8000 and PEG10000
on seed germination of Pairs polyphylla var． Chinensis，the seeds were soaked with different concentrations of the two
hormones and four kinds of PEG by dish culture method． The seed germination rate，germination starting time (the number
of days for radicle breaking through seed coat)and the percentage of 120-day-grown seeds with radicle length longer than 3
cm were recorded． The appropriate soaking reagents and their concentration were determined． The results indicated that 500
mg /L GA3，0． 5 mg /L 2，4-D，25% (mass ratio)PEG4000 and 25% PEG8000 were effective to break seed dormancy and
promote seed germination，and the best medium was 500 mg /L GA3 ． This is the first comprehensive study about seed
germination conditions of Paris polyphylla var． Chinensis in China．
Keywords Paris polyphylla var． Chinensis;hormone;PEG;seed germination
重楼(Paris L．)为百合科重楼属重要药用植物［1］，
全世界共有 24 种，我国拥有 19 种［2］．《中国药典》
(2010版)指出滇重楼和七叶一枝花的干燥根茎均可入
药［3］．七叶一枝花是云南白药等中成药的主要成分．七
叶一枝花(Paris polyphylla)下辖华重楼(P． polyphylla
var． Chinensis)、狭 叶 重 楼 (P． polyphylla var．
stenophylla)、宽叶重楼(P． polyphylla var． latifolia)、短
梗重楼(P． polyphylla var． appendiculata)、宽瓣重楼(P．
polyphylla var． yunnanensis)、长药隔重楼(P． polyphylla
var． thibetica)、缺瓣重楼(P． polyphylla var． apetala)共
计 7 个变种［4］． 野生资源少，人工栽培是主要药材
来源．
由于在人工栽培中，重楼种子存在生理后熟现
象［5］，休眠水平高，自然萌发率低，需经二次发育［6］
才能解除休眠，如何打破重楼种子休眠、提高种子萌
发率是重楼人工繁育过程中的一个亟需解决的难
题．目前关于全面研究重楼种子萌发条件的报道较
少，本文采用培养皿培养法，研究了 2 种激素和 4 种
PEG对华重楼种子萌发的影响，并筛选出有效促进
华重楼种子萌发的最适条件，对重楼的种子快速繁
育和人工栽培具有一定参考价值．
1 材料和方法
1． 1 材料和仪器
2013 年 10 月于武陵山区特色资源植物种质保
护与利用湖北省重点实验室中南民族大学稀有中药
材繁育基地采集华重楼种子后，脱去外种皮，室温下
阴干 5 ～ 7 d后装于透气袋内，置于 4℃冰箱保存，经
中南民族大学药学院万定荣教授鉴定为华重楼． 赤
霉素(GA3)、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、4 种分子
量的 聚 乙 二 醇 (PEG4000、PEG6000、PEG8000、
PEG10000)、无水乙醇、氯化高汞(HgCl2)． GA3 购
自 Sigma公司，其他均为国产分析纯．
净化工作台(上海新苗医疗器械制造有限公
司) ，LＲH-400GSI 智能型人工气候箱(广东省韶关
市鑫腾科普仪器有限公司)．
1． 2 浸种处理
挑选籽粒饱满的健康华重楼种子置于配置好的
各种处理液(见表 1)和蒸馏水对照中，于 25 ℃恒温
条件下浸种 72 h．
表 1 6 种浸种试剂的不同处理水平
Tab． 1 Different treatment with six kinds of soaking reagents
处理 ρ(GA3)/(mg·L －1) ρ(2，4-D)/(mg·L －1)w(PEG4000)/% * w(PEG6000)/% w(PEG8000)/% w(PEG10000)/%
1 10 0． 3 10 10 10 10
2 100 0． 5 25 25 25 25
3 200 0． 7 35 35 35 35
4 500 0． 8 – – – –
5 800 – – – – –
* %表示质量比
1． 3 接种处理
浸种结束后，将种子用蒸馏水冲洗干净，先用
75%乙醇消毒 30 ～ 40 s，再用 0． 1%的升汞消毒 10
～ 12 min，最后用无菌水冲洗干净，并转移至铺有 3
层无菌滤纸的培养皿中进行暗培养，每皿 100 粒，每
个处理重复 3 次．培养温度(19 ± 2)℃，湿度 80% ．
1． 4 指标测定
以胚根刚刚突破种皮为标准(种皮外刚生出白
色的小突起) ，结合预实验结果，分别统计华重楼种
子 30，40，50，60，90 d的萌发率．从第 12 d 开始，
每天于同一时间仔细观察种子有无萌发，并记录各
处理方式下萌发开始时间(即胚根突破种皮所需的
天数)及第 120 d 时胚根长 ＞ 3 cm 的种子(温室及
田间实验表明胚根长 ＞ 3 cm的种子更易于成活)所
占的比例．采用Microsoft Excel 2003 和 SPSS 17． 0 软
件对数据进行分析处理．
2 结果与分析
2． 1 GA3 和 2，4-D对华重楼种子萌发率的影响
与 CK相比，不同浓度的 GA3 和 2，4-D 对华重
楼种子萌发均有明显的促进作用(见图 1) ，其中
500 mg /L GA3 和 0． 5 mg /L 2，4-D 的促进作用极显
＊＊ 与 CK相比，p ＜ 0． 01
图 1 GA3(a)和 2，4-D(b)对华重楼种子萌发率的影响
Fig． 1 Effects of GA3(a)and 2，4-D(b)on germination rate of
P． polyphylla var． Chinensis seeds
著(p ＜ 0． 01)．当 ρ(GA3)＜ 500 mg /L、ρ(2，4-D)＜
0． 5 mg /L时，在 30 ～ 90 d 内，2 种激素随着浓度增
大，对种子萌发的促进作用逐渐增强，在 ρ(GA3)=
500 mg /L、ρ(2，4-D)= 0． 5 mg /L 时达到最强，且随
着浓度继续增加，萌发率明显下降，但仍高于对照，
51第 2 期 宋发军，等:激素和 PEG对华重楼种子萌发的影响
说明当 ρ(GA3)＞ 500 mg /L、ρ(2，4-D)＞ 0． 5 mg /L
时会抑制华重楼种子的萌发．
2． 2 4 种 PEG对华重楼种子萌发率的影响
与 CK 相比，不同浓度的 PEG4000，PEG6000，
PEG8000，PEG10000 对华重楼种子萌发均有不同
程度的影响(见图 2) ，其中 25% PEG4000 和 25%
PEG8000 对种子促进作用极显著(p ＜ 0． 01)． 30 ～
90 d内，10%的 PEG4000 和 10% PEG8000 能明显提
高华重楼种子的萌发率，当二者浓度增至 25%时，
萌发率最大，而当浓度达到 35%时，萌发率又出现
明显下降，说明当 PEG4000、PEG8000 浓度大于
25%时会抑制种子萌发． 30 ～ 90 d 内，10%，25%，
35% PEG6000 和 PEG10000 对华重楼种子的萌发率
影响不显著(p ＞ 0． 05)．
＊＊与 CK相比，p ＜ 0． 01
图 2 PEG4000(a) ，PEG6000(b) ，PEG8000(c)和 PEG10000(d)对华重楼种子萌发率的影响
Fig． 2 Effects of PEG4000(a) ，PEG6000(b) ，PEG8000(c) ，PEG10000(d)on germination rate of P． polyphylla var． Chinensis seeds
2． 3 4 种有效的处理方式比较
种子萌发实验结果表明:500 mg /L GA3、0． 5 mg /
L 2，4-D、25% PEG4000和 25% PEG8000是 4种促进
种子萌发的有效预处理方法，其中 500 mg /L GA3 的
效果极显著(p ＜ 0． 01) ，0． 5 mg /L 2，4-D 次之． 30 d
时，2种处理下的萌发率分别达到 35． 07%和 9． 64%，
与 CK(2． 06%)相比分别提高了 16倍和 3． 7倍，而 90
d 时 萌 发 率 则 高 达 95． 19% 和 94． 44%，与 CK
(81． 23%)相比分别提高了 17． 19%和 16． 26%(见图
1、图 2)．
此外，在 500 mg /L GA3，0． 5 mg /L 2，4-D，25%
PEG4000和 25% PEG8000处理下，华重楼种子分别需
17，23，23，25 d开始萌发，与 CK(29 d萌发)相比，萌
发速度分别提高了 41． 38%，20． 69%，20． 69% 和
13． 79%．在 4种有效的处理方式下，第 120 d时胚根长
＞3 cm 的种子所占的比例分别为 67． 9%，56． 5%，
47． 6%和 59． 8%，与 CK (33． 33%)相比分别增加了
＊＊与 CK相比，p ＜ 0． 01
图 3 4 种有效的处理方式下萌发开始时间和第 120 天
胚根长 ＞ 3 cm的种子所占的比例
Fig． 3 Germination starting time and the percentage of radicle length
more than 3 cm of 120-day-grown seeds in four
effective treatments
100%，69． 52%，42． 81%和 79． 42%(见图 3)．由此可
61 中南民族大学学报(自然科学版) 第 34 卷
见，500 mg /L GA3 对华重楼种子的萌发速度和胚根生
长的促进作用极显著(p ＜0． 01)．
图 4 直观地反映了 4 种有效的处理方法对华重
楼种子萌发和胚根生长的影响(120 d)． 由图 4 可
见，与 CK相比，4 种有效的处理方法均能极大地促
进华重楼种子的萌发速度和胚根生长，以 500 mg /L
GA3 最为明显．
a)蒸馏水对照;b ～ e)分别为 500 mg /L GA3，0． 5 mg /L 2，4-D，25% PEG4000，25% PEG8000
图 4 4 种有效的处理方式对华重楼种子萌发和胚根生长的影响
Fig． 4 Effects of four kinds of effective treatments on seed germination and radicle growth of P． polyphylla var． Chinensis
3 讨论
种子休眠能帮助度过种子成苗过程中的不利时
期，对植物生态学和农业生产具有重要的意义［7］，
休眠期过长会妨碍生产种植，不利于提高经济效益
和社会效益，围绕如何打破种子休眠、提高种子萌发
率，科研人员作了大量研究． Keshtkar A． Ｒ． 等［8］发
现，500 mg /L的 GA3 浸种处理能使黄芪种子的萌发
率由最初的 55%提高至 81%，用不同温度的热水预
处理并非打破种子休眠的有效方法． Yang 等［9］发
现，机械损伤和冷层积 30 ～ 120 d 能分别打破 3 药
槟榔的外源休眠和内源休眠，最终大大加速了种子
萌发．何家庆等［10］发现，5% PEG6000 浸种 5 h，提高
了 SOD 和 POD 活性，降低了 MDA 含量，减少自由
基积累，减轻浸种吸胀对膜系统的损伤，提高了望江
南种子的发芽率．然而，研究破除重楼种子休眠的方
法和重楼种子萌发条件的文献却并不多．
陈疏影等［11］认为变温层积处理可在 3 个月内
打破滇重楼种子休眠，且 GA含量显著升高，ABA含
量显著下降，表明内源激素 ABA 和 GA 在滇重楼种
子休眠与萌发过程中起重要的作用．孟繁蕴等［12］认
为滇重楼种胚休眠和发育过程中，ABA 含量显著下
降，与休眠解除相关性较大;而在滇重楼种胚的发育
期，特别是滇重楼种胚的生理后熟期，GA3、IAA、ZＲ
含量逐渐升高，其变化趋势与滇重楼种胚快速分化、
发育相一致．徐文娟［13］采用 6 种生长调节剂对滇重
楼种子浸种处理，结果 GA3(10，100 mg /L) ，ACC，
6-KT溶液对种胚发育均有促进作用，但以上研究均
未对重楼种子萌发的条件进行系统全面的比较．
本文研究了2种激素和4种 PEG对华重楼种子萌
发的影响，结果表明:在 30 ～90 d 内，当 ρ(GA3)＜500
mg /L、ρ(2，4-D)＜ 0． 5 mg /L、w(PEG4000)＜ 25%、
w(PEG8000)＜25%时，随着浓度增大，4种试剂对种子
萌发的促进作用逐渐增强，此后随着浓度的继续增加，
萌发率呈现明显下降的趋势，但 10%，25%，35%
PEG6000和 PEG10000对华重楼种子的萌发率影响不
显著． 综上，500 mg /L GA3，0． 5 mg /L 2，4-D，25%
PEG4000和 25%PEG8000是 4种促进种子萌发的有效
预处理方法，其中以 500 mg /L GA3 的效果最为显著，
0． 5 mg /L的 2，4-D次之，而 PEG6000和 PEG10000对种
子萌发的促进效果并不明显．另外，在 500 mg /L GA3，
0． 5 mg /L 2，4-D，25% PEG4000 和 25% PEG80004 种
有效处理方式下，萌发所需的时间明显缩短，第 120 d
时胚根长 ＞3 cm的种子所占的比例显著增加，以 500
mg /L GA3 的效果最为理想，这与对萌发率的促进作用
相吻合．本文筛选出的华重楼种子萌发的最适浸种试
剂和浓度，对重楼的种子繁育与人工栽培具有重要的
参考价值．
(下转第 90 页)
71第 2 期 宋发军，等:激素和 PEG对华重楼种子萌发的影响
2012，23(1) :755-760．
［5］ Nickolls J，Buck I，Garland M，et al． Scalable parallel
programming with CUDA ［J］． ACM Queue，2008，6
(2) :40-53．
［6］ Sanders J，Kandrot E． CUDA by example:an introduc-
tion to general-purpose GPU programming［M］． London:
Addison-Wesley Professional，2010．
［7］ Turk M，Pentland A． Face recognition using eigenfaces
［J］． Proceedings of IEEE Computer Society Conference
on Computer Vision and Pattern Ｒecognition，1991，84
(9) :586 -591．
［8］ Turk M，Pentland A． Eigenfaces for recognition ［J］．
Journal of Cognitive Neuroscience，1991，3(1) :71-86．
［9］ 熊承义，汪淑贤，高志荣． 基于字典优化的稀疏表示
人脸识别 ［J］． 中南民族大学学报:自然科学版，
2014，33(2) :75-79．
［10］ 张 舒，褚艳利． GPU 高性能运算之 CUDA［M］．
北京:中国水利水电出版社，2009:
櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖櫖
10．
(上接第 17 页)
参 考 文 献
［1］ 杨丽英，杨 斌，王 馨，等． 滇重楼新品种选育研
究进展［J］． 农学学报，2012，2(7) :22-24．
［2］ 韩燕全，洪 燕，夏伦祝，等． UPLC-ELSD 法同时测
定重楼中重楼皂苷 I，II，VI，VII［J］． 中草药，2012，
43(2) :305-307．
［3］ 李 焘． 滇重楼与七叶一枝花化学成分及生物活性的
研究［D］． 西安:陕西师范大学，2011．
［4］ 汪发缵，唐 进． 中国植物志(百合科)第 15 卷［M］．
北京:科学出版社，1978．
［5］ Zhou L，Wu J，Wang S． Low-temperature stratification
strategies and growth regulators for rapid induction of
Paris polyphylla var． yunnanensis seed germination［J］．
Plant Growth Ｒegul，2003，41(2) :179-183．
［6］ 宋发军，黄宗华． 七叶一枝花组织培养和种子萌发条
件的研究［J］． 中南民族大学学报:自然科学版，
2013，32(2) :51-54．
［7］ Koornneef M，Bentsink L，Hilhorst H． Seed dormancy and
germination［J］． Curr Opin Plant Biol，2002 ，5(1) :
33-36．
［8］ Keshtkar A Ｒ，Keshtkar H Ｒ，Ｒazavi S M，et al． Methods
to break seed dormancy of Astragalus cyclophyllon［J］． Afr
J Biotechno，2008，7(21) :3874-3877．
［9］ Yang Q H，Ye W H，Yin X J． Dormancy and germination
of Areca triandra seeds［J］． Sci Hortic，2007，113(1) :
107-111．
［10］ 何家庆，王 兴，姚晴晴． 聚乙二醇对望江南种子萌
发的影响［J］． 中草药，2009 (9) :1466-1469．
［11］ 陈疏影，尹品训，杨艳琼，等． 变温层积对解除滇重
楼种子休眠及其内源激素变化的研究［J］． 中草药，
2011，42(4) :793-795．
［12］ 孟繁蕴，汪丽娅，张文生，等． 滇重楼种胚休眠和发
育过程中内源激素变化的研究［J］． 中医药学报，
2006，34(4) :36-38．
［13］ 徐文娟． 滇重楼种子发育与种子休眠解除机理研究
［D］． 北京:北京协和医学院，2013．
09 中南民族大学学报(自然科学版) 第 34 卷