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祁白芷种子水浸液的萌发抑制效应初探



全 文 :祁白芷种子水浸液的萌发抑制效应初探
贾 蕾1 , 孙红春1 , 周彦珍2 , 白宝璋1 , 3 , 李存东1
(1.河北农业大学农学院 , 保定 071001;2.保定职业技术学院 , 保定 071001;3.吉林农业大
学农学院 , 长春 130118)
摘 要:制备不同处理的祁白芷种子水浸液 , 分别对小麦 、玉米 、棉花 、荆芥种子的萌发进行了生物检测 , 并鉴
定了祁白芷种子中水溶性内源萌发抑制物质的活性大小。结果表明:祁白芷种子和种翅膜中均含有一定活性
的水溶性内源萌发抑制物质。该抑制物质不仅能降低种子的发芽率 , 还能推迟种子的萌发时间 ,此外 , 还会对
种苗生长起抑制作用。
关键词:祁白芷;种子;水浸液;抑制作用;生物检测
中图分类号:S567.239   文献标识码:A   文章编号:1000-5684(2006)01-0004-04
Preliminary Study on Seed Germination Inhibitory Activity
of Water Extract of Angelica dahurica Seed
JIA Lei1 , SUN Hong-chun1 , ZHOU Yan-zhen2 , BAI Bao-zhang1 ,3 , LI Cun-dong1
(1.College of Agronomy , Hebei Agricultural University , Baoding 071001 , China;2.Baoding Vocation
and Technology College , Baoding 071051 , China;3.College of Agronomy , Jilin Agricultural Universi-
ty , Changchun 130118 , China)
Abstract:Different kinds of water extracts of Angelica dahurica seeds were prepared , the germination of
wheat , corn , cotton and Nepeta tenuifolia seeds was tested with biological methods , and the activity of
soluble inner inhibitory substances in Angelica dahurica seed was determined.The results show that both
the seed and the seed membrane of Angelica dahurica contain soluble inner inhibitory substances.It not
only reduces seed germination rate , but also delays seed germination.Moreover , it inhibits the growth of
seedling.
Key words:Angelica dahurica;seed;water extract;inhibitory activity;biological determination
  祁白芷[ Angelica dahurica (Fisch.ex Hoffm.)
Benth.et Hook.f.]系伞形科多年生草本植物[ 1] ,
主产于河北安国。祁白芷以根入药 ,具祛风 、通
窍 、消肿 、美容养颜[ 2-3]之功效;此外祁白芷还是一
种很好的香料和调味辅料 ,既可食用[ 4-5] ,也可用
于制作保健品及美容化妆品[ 6] 。长期以来 ,祁白
芷的繁殖一直采用种子直播方法 ,由于隔年种子
发芽率较低 ,新鲜种子发芽率较高[ 7] ,所以生产上
一般选用当年收获的新鲜种子于翌年 4月播种。
但由于祁白芷的出苗整齐度较差 ,幼苗期生长缓
慢 ,使得田间管理投入较大 ,影响了最终的经济效
益 ,降低了药农种植祁白芷的积极性 ,导致近年来
祁白芷产区栽培面积减少 、总产量逐年下降[ 8-9] 。
为此 ,本试验针对引起祁白芷种子休眠的内源萌
发抑制物进行了初步研究 ,旨在了解祁白芷种子
休眠原因 ,为制定适宜的祁白芷栽培措施提供一
定的理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试祁白芷种子于 2004年 4月由河北省安
国市中药材种植基地提供 ,于 2003年秋采自该公

通讯作者
基金项目:河北省自然科学基金(303179)和河北农业大学校基金资助项目。
作者简介:贾 蕾(1981-),女 ,在读硕士 ,研究方向:药用植物生理生态。
收稿日期:2005-01-26
 第 28卷第 1 期 吉 林 农 业 大 学 学 报 Vol.28 No.1 
 2006 年 2月 Journal of Jilin Agricultural University Feb.2006 
DOI :10.13327/j.j jlau.2006.01.002
司种子基地 。荆芥(Schizonepeta tenuifolia Briq.)种
子由河北省安国市中药材种植基地提供。小麦
(Triticum L.)、玉米(Zea mays L.)、棉花(Cossypi-
um L.)种子均由河北农业大学农学院提供 。
1.2 祁白芷种子水浸液制备
准确称取精选的具翅种子 、翅膜(无种子)、去
翅祁白芷种子 ,每份 5 g 。先用 0.1%升汞(HgCl2)
消毒 1 min ,然后用去离子水冲洗 5次;将洗净种
子置于 100 mL三角瓶中 ,加入 50 mL 去离子水 ,
用塑料膜封口 ,于(25±1)℃浸提。具翅种子浸提
时间分别为 12 , 24 ,36 , 48 ,60 h;去翅种子和翅膜
均浸提24 h。
1.3 发芽试验
1.3.1 祁白芷种子水浸液萌发抑制效果的生物
鉴定试验 将用于生物鉴定的小麦 、玉米 、棉花种
子去杂 ,各选取 50粒置于 50 mL 三角瓶中 ,用具
翅种子 12 ~ 60 h水浸液 20 mL 在(25±1)℃下浸
泡24 h ,然后按 50粒/皿均匀摆于内垫双层滤纸
的培养皿中 ,于(25±1)℃恒温箱内催芽 ,第 7 d
测定发芽率。
1.3.2 祁白芷种子不同部位水浸液的萌发抑制
活性试验 用具翅种子 、翅膜 、去翅种子 24 h水
浸液分别处理精选的荆芥种子 ,处理方法同本文
“1.3.1” 。按 50 粒/皿均匀摆于内垫双层滤纸的
培养皿中 ,于(20±1)℃恒温箱内催芽 。计算第
2 ~ 6 d的发芽数 。
1.3.3 祁白芷种子不同浓度水浸液抑制小麦种
子萌发试验 将具翅种子 24 h水浸液以去离子
水制成 3种浓度:10%, 50%, 100%(原液),分别
处理精选的小麦种子 ,处理方法同本文“1.3.1”。
按50粒/皿均匀摆于内垫双层滤纸的培养皿中 ,
于(25±1)℃光照培养箱内培养 。第 7 d计算发芽
率并测定小麦种苗的芽长 、芽重 、根长 、根重。
全部试验均以去离子水浸泡生物鉴定材料作
为对照 ,每种处理重复 3 次。并对数据进行方差
分析(α=0.05)和相关性分析(α=0.05)。
2 结果与分析
2.1 祁白芷种子水浸液对种子萌发的抑制效果
测定结果表明 ,祁白芷种子水浸液有抑制不
同植物种子萌发的作用(图 1),对所选单子叶和
双子叶植物种子萌发均有显著的抑制作用(玉米
P <0.05;小麦 P <0.05;棉花 P <0.05);但不同
植物对该水浸液的敏感性不同 ,受抑制的程度也
不同 ,最敏感的为棉花种子 ,其次是小麦和玉米种
子。此外 ,水浸液的萌发抑制力还与祁白芷种子
的浸提时间有关 。随浸提时间延长 ,水提液抑制
种子萌发的能力增加 ,而当浸提时间超过 36 h
时 ,水提液的抑制萌发能力逐渐减弱 ,种子的发芽
率有所增加 ,可能是某些水溶性萌发抑制物在此
期间发生了水解 、氧化等分解或降解作用所致。
各处理中 ,以 24 h水浸液的抑制萌发能力最强 ,
分别使玉米 、小麦 、棉花种子的发芽率降低了
24%、34%和 88%,且经 LSD0.05测验证明只有24 h
处理与对照间的差异显著 ,且差异值最大。
图 1 祁白芷种子水浸液对种子萌发的抑制效果
Fig.1.Germination inhibition of water extract of An-
gelica dahurica seed
2.2 祁白芷种子不同部位水浸液萌发抑制活性
试验结果表明:祁白芷具翅种子 、翅膜及去翅
种子的水浸液都具有抑制种子萌发的作用。在荆
芥种子萌发的前2 d ,处理组种子的发芽率仅为对
照的 30%~ 56%,差异显著(P <0.05),且种子的
萌发时间明显延迟 ,其萌发高峰比对照延后1 ~
2 d(图 2)。 LSD0.05检验表明 ,具翅种子水浸液抑
制及延迟种子萌发的活性最强 ,其次是翅膜水浸
液及去翅种子水浸液 。
2.3 不同浓度水浸液对小麦种子萌发及种苗生
长的影响
2.3.1 对小麦种子萌发的影响  试验结果表
明:祁白芷种子水浸液的萌发抑制作用与其浓度
呈正相关(发芽势 r =-0.950 3* , 发芽率 r =
-0.874 5),水浸液浓度越高 ,抑制作用越强 ,小
麦种子的发芽率越低 。该抑制作用在种子萌发前
期较明显 ,萌发后期随相关性降低 ,抑制作用渐
弱。10%水浸液的萌发抑制作用不明显 ,处理种
子的发芽率仅比对照低 5%;而 100%水提液的萌
发抑制效果明显 ,使小麦种子的发芽率显著低于
5 第 28卷 第 1 期 贾 蕾等:祁白芷种子水浸液的萌发抑制效应初探
对照和其它处理 。水浸液浓度越高 ,小麦种子发
芽势与发芽率之间的差异越大 ,种子萌发整齐度
越差 ,由 10%水浸液的发芽势与发芽率无明显差
异 ,增至 100%时发芽势与发芽率间相差 25%。
图 2 祁白芷种子不同部位水浸液的萌发抑制活性
Fig.2.Germination inhibition of water extract of differ-
ent parts of Angelica dahurica seed
2.3.2 对小麦种苗的影响 适宜浓度的祁白芷
种子水浸液可促进种苗生物量增加 ,而高浓度的
水浸液却抑制种苗增重。10%祁白芷种子水浸液
有利于幼芽生物量的增加 ,此时芽重高出对照及
其它处理 33%~ 61%,差异显著(P <0.05);50%
的水浸液处理也可促进幼芽生物量的增加 ,但增
重的幅度有所降低 ,只高于对照 24%;当浓度增
至100%时 , 转为抑制芽的生长 ,芽重比对照低
28%。幼根重量的变化趋势与幼芽相似 , 50%水
浸液有促进小麦幼根生物量增加的趋势 ,但幼根
的增重程度并不显著;100%水浸液处理使种苗的
根重降低 32%(图3)。
图 3 祁白芷种子水浸液对小麦种苗增重的影响
Fig.3.Effect of water extract of Angelica dahurica
seed on the weight of wheat seedling
小麦种苗芽和根的伸长趋势相似 ,虽然祁白
芷种子水浸液对小麦种苗的伸长有一定的影响 ,
以抑制作用为主 ,但均不显著 。在 10%水浸液处
理下 ,小麦幼根 、幼芽的伸长都受到抑制 ,幼芽长
为对照的 86%,幼根长仅为对照的 67%。50%和
100%浓度水浸液对种苗幼根及幼芽伸长的抑制
效果均不明显 ,未达显著水平(图 4)。
图 4 祁白芷种子水浸液对小麦种苗伸长的影响
Fig.4.Effect of water extract of Angelica dahurica
seed on the length of wheat seedling
3 讨 论
试验结果表明 ,祁白芷种子和种翅膜中均存
在某种水溶性萌发抑制物质 ,该物质既对双子叶
植物种子的萌发有抑制作用 ,也对单子叶植物种
子萌发起抑制作用 。此外 ,还可延迟种子萌发时
间。抑制作用的大小因浸提时间和材料的不同而
异 ,其中以浸提具翅种子 24 h所制水提液的抑制
作用最强。本试验中对棉花种子萌发抑制最强 ,
其次是小麦和玉米种子。
祁白芷中所含水溶性萌发抑制物质也会影响
种苗的生长。高浓度的萌发抑制物不仅抑制小麦
种苗地上部和地下部生物量的增加 ,还会阻碍幼
芽和幼根的伸长 ,不利于幼苗健壮生长 。
由此推测 ,祁白芷种子及翅膜中所含水溶性
萌发抑制物可能是导致其发芽率低 、出苗慢 、萌发
持续时间长 、出苗不整齐的主要原因之一 。此类
现象也见于同科植物柴胡种子[ 10-11] 。为了提高
种子的发芽率 、缩短出苗时间 、促进出苗整齐 ,可
在播种前浸泡祁白芷种子 24 h ,或在不损伤种仁
的基础上 ,搓去种翅膜[ 12] ,以减少水溶性萌发抑
制物的含量。同时 ,在祁白芷种子出苗期勤浇水 ,
也有助于种苗根和芽的生长 ,从而利于在后期形
成健壮植株。
植物种子中的内源萌发抑制物是植物生态适
应性的一种表现 ,常见于野生植物。种子中所含
的抑制物质可防止其在不适宜的时期萌发 ,推迟
种子发芽的时间 ,使幼苗在温 、湿度等条件适宜的
6  吉 林 农 业 大 学 学 报 2006 年
季节生长 ,提高成活率 ,有利于其物种的繁衍 ,但
会给大田生产带来一定困难。
关于药用植物种子中存在内源萌发抑制物的
报道已见于北五味子[ 13-14] 、臭柏[ 15] 、桃[ 16] 、柴
胡[ 10-11] 、白皮松[ 17] 、节白蜡[ 18] 、黄连[ 19] 、野生向日
葵[ 20-21]等 ,但此类研究还不够深入 ,其抑制物质
的化学成分 、抑制作用的机理尚不清楚 ,有待于进
一步的研究。
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