全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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三七种子后熟过程中内源激素的动态变化
段承俐 1, 2，段银妹 2，萧凤回 1, 2*
1. 浙江农林大学林业与生物技术学院，浙江 临安 311300
2. 云南农业大学中药材研究所，云南省中药材规范化种植技术指导中心，云南 昆明 650201
摘 要：目的 通过对三七种子后熟过程中内源激素变化规律的研究，探索内源激素在种胚发育进程和休眠解除中的作用机
制，为三七种子的处理和种源保存奠定基础。方法 采用酶联免疫法（ELISA）对三七种子后熟过程中的内源激素赤霉素
（GA）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）进行动态测定。结果 三七种子后熟过程中，内源 GA、IAA
和 ZR 的量随种胚的发育进程而增加，而 ABA 的量则减少。结论 激素平衡的变化是解除三七种子休眠、促进萌发的决定
因素之一。
关键词：三七种子；后熟；内源激素；赤霉素；动态变化；酶联免疫法
中图分类号：R282.21 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)04 - 0779 - 04
Dynamic changes of endogenous phytohormones during after-ripening process
of Panax notoginseng seeds
DUAN Cheng-li1, 2, DUAN Yin-mei2, XIAO Feng-hui1, 2
1. Faculty of Forestry and Biotechnology, Zhejiang Agriculture & Forestry University, Lin’an 311300, China;
2. Institute of Chinese Medical Materials, Yunnan Agricultural University, Yunnan Provincial GAP Center of Chinese Medical
Materials, Kunming 650201, China
Abstract: Objective The studies were carried out on the endogenous phytohormone changes of Panax notoginseng seeds during the
after-ripening process in order to understand the machanism of endogenous phytohormones (GA, IAA, ZR, and ABA) in the process of
embryo development and dormancy release. Methods Dynamic changes of endogenous phytohormones of P. notoginseng seeds were
measured by ELISA method through the entire after-ripening process. Results The contents of endogenous GA, IAA, and ZR
increased with the embryo development, while the ABA content decreased contrarily. Conclusion The change of phytohormone
balance is one of determining factors for relieving dormancy and promoting germination of P. notoginseng seeds.
Key words: Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen seeds; after-ripening; endogenous phytohormones; GA; dynamic changes; ELISA

三七 Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen 是五
加科人参属多年生草本植物，以根、根状茎入药，
为我国特有的名贵药材，含有皂苷、黄酮、多糖等
多种成分[1-4]。在云南、广西已有 400 余年的种植历
史。目前三七主产地为云南省文山州，其面积和产
量占全国的 98%以上，三七已成为当地的经济支柱
产业和独具特色的生物资源[5]。
三七是通过种子繁殖的植物，果实成熟自母体
脱落时，胚尚未发育完全，正处于胚发育的心形期，
所以三七种子与同属的人参、西洋参的种子一样是
典型的胚后熟类型[6-7]。种子的后熟发育是一个复杂
的生理生化过程，随着对种子后熟生理研究的深入，
人们发现植物激素是与种胚发育密切相关的重要因
子，并开展了大量有效的研究工作[8]。1975 年，
Khan[9]提出了种子的休眠与萌发由萌发促进物质赤
霉素（GA）、细胞分裂素（CK）和萌发抑制物质脱
落酸（ABA）之间的相互作用而决定，种子在不同
发育时期各种内源激素处于生理有效或无效的质量
分数，而质量分数的变化又取决于诸多的内外因素。
许多研究也表明，种子完成后熟并具有萌发能力与

收稿日期：2010-06-24
基金项目：国家自然科学基金资助项目（30760116）；云南省自然科学基金资助项目（2007C204M）
作者简介：段承俐（1964—），女，北京人，副教授，硕士生导师，主要从事药用植物的资源及生理研究工作。
Tel: (0571)63741273 E-mail: chengliduan@hotmail.com
*通讯作者 萧凤回 E-mail: fenghuixiao@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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种子内抑制物的减少、促进物的出现以及“抑制物–
促进物”的比例变化有关，取决于激素绝对量的消
长和相对比例的变化[10]。
在种子的生长发育过程中，植物激素起着非常
重要的调控作用，它们的量也常随着种子后熟的进
程而呈现出规律性的消长变化[10]。研究植物激素在
三七种子后熟发育过程中的变化规律，对阐述内源
激素与种胚发育的关系，了解三七种子的后熟发育
机制，并指导生产中的种子贮藏、种质资源保存和
育种工作具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
将采自文山三七研究所砚山基地的三年生三七
的成熟果实，搓去果皮，用 5% CuSO4 消毒，将种
子冲洗干净，用滤纸吸干水分，放入湿沙中层积，
每隔 10 天取样 1 次进行激素的动态测定，每批样
品测定重复 3 次，直到种子萌发为止。
1.2 测定方法
称取三七种子鲜样 0.5～1.0 g 于研钵中，用 4
mL 的 80%甲醇提取液（内含 1 mmol/L 二叔丁基对
甲苯酚（BHT）在冰浴中研磨成匀浆，4 ℃下提取 4 h，
1 000 r/min离心15 min，上清液过C-18固相萃取柱，
步骤如下：80%甲醇平衡胶柱→上样→收集样品→
移开样品后用 100%甲醇洗柱→100%乙醚洗柱→
100%甲醇洗柱→循环。将过柱后的样品用氮气吹干，
除去提取液中的甲醇，用样品稀释液定容至 1.5 mL。
内源赤霉素（GA）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素
核苷（ZR）和脱落酸（ABA）的量采用酶联免疫方
法（ELISA）进行测定。试剂盒购自中国农业大学，
按试剂盒说明测定样品中的激素量，在 DG5031 型
酶联免疫测读仪（国营华东电子管厂制造）490 nm
处测定吸光度值，激素量以 ng/g 表示。
2 结果与分析
2.1 三七种子内源 GA 的动态变化
三七种子后熟过程中内源 GA 量呈现出先降
后升的变化趋势（图 1）。层积前 GA 的量为 170.232
5 ng/g，在种子层积的前 40 d 内量稍有下降，但变
幅不大，层积 40 d 时 GA 的量为 112.339 2 ng/g，
与层积前相比下降了 34.01%。从层积 40 d 开始，
内源 GA 的量迅速上升，于层积 50 d 时量就增至
203.441 7 ng/g，增幅达 81.09%，并在种子萌发时
达到 267.342 1 ng/g。
2.2 三七种子内源 IAA 的动态变化
IAA 量在三七种子后熟过程的变化规律如图 2
所示，呈现出持续上升的趋势，在种子层积前内源
IAA 处于较低水平，只有 70.132 2 ng/g；进入湿沙
层积后，三七种子的 IAA 量直线上升，于层积 30 d
时增至 198.500 2 ng/g，与层积前相比增加了 1.83
倍，平均每天增加 4.278 9 ng/g；随后 IAA 的量仍
保持上升趋势，但增速变缓，于层积结束时达到最
大值 307.507 1 ng/g。

图 1 三七种子后熟过程中内源 GA 量的动态变化
Fig. 1 Dynamic changes of endogenous GA content of P.
notoginseng seeds during after-ripening process

图 2 三七种子后熟过程中内源 IAA 的动态变化
Fig. 2 Dynamic changes of endogenous IAA content of P.
notoginseng seeds during after-ripening process
2.3 三七种子内源 ZR 的动态变化
三七种子的内源 ZR 与 IAA 的变化规律相似，
如图 3 所示，内源 ZR 的量在种子收获时也处于较低
水平，测定值为 45.632 8 ng/g；进入层积阶段后 ZR
量缓慢上升，在层积 40 d 后快速增长，从 120.493 6
ng/g 迅速增加到层积 50 d 时达到 194.327 4 ng/g，
增幅为 61.28%；此后 ZR 量仍在增加，但增速放缓，
在种子发芽时达到最大值 244.236 2 ng/g。

图 3 三七种子后熟过程中内源 ZR 的动态变化
Fig. 3 Dynamic changes of endogenous ZR content of P.
notoginseng seeds during after-ripening process

G
A
/(n
g·
g−
1 )

0 10 20 30 40 50 60 70 80
300
200
100
0
t / d
350
300
250
200
150
100
50
0
IA
A
/(n
g·
g−
1 )

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 10 20 30 40 50 60 70 80
300
250
200
150
100
50
0
ZR
/(n
g·
g−
1 )

t / d
t / d
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2.4 三七种子内源 ABA 的动态变化
内源 ABA 量显示出与前 3 种激素完全相反的
变化趋势，从图 4 可看出，三七种子中的 ABA 量
在收获时处于一个较高水平，为 22.182 1 ng/g，除
在层积的前 10 d ABA 量有小幅攀升，达到了峰值
28.670 8 ng/g，此后 ABA 量随着种胚发育的进程直
线下降，在层积结束时降至最低值 4.043 3 ng/g。

图 4 三七种子后熟过程中内源 ABA 的动态变化
Fig. 4 Dynamic changes of endogenous ABA content of P.
notoginseng seeds during after-ripening process
2.5 三七种子后熟过程中激素比值的动态变化
三七种子后熟发育过程中激素比值的变化见图
5，随着种胚发育的进程，GA/ABA、IAA/ABA 和
ZR/ABA 的值均呈现增加的趋势，于种子萌发时分
别达到 66.12、76. 05、60.41。它们共同的特点是层
积前期变化较为平缓，而层积后期（层积 40 d 以后）
增幅较快。

图 5 三七种子后熟过程中的激素比值变化
Fig. 5 Phytohormone ratio changes of P. notoginseng
seeds during after-ripening process
3 讨论
自然条件下，三七种子在 10～12 月份采收后，
要经过 60～80 d 的休眠才能萌发。研究发现三七种
子的休眠主要是由于胚发育不全需要后熟而引起
的，层积过程也是种胚不断生长和分化发育的过程，
同时也会发生复杂的物质代谢和生理生化变化，从
而完成种胚发育的形态后熟和生理后熟[2]。
在三七种子的层积过程中，GA、IAA、ZR 和
ABA 的水平都发生了变化，说明三七种子的休眠并
不是单一因素引起的，而是促进物和抑制物共同作
用的结果。这与西洋参、肉苁蓉、滇重楼等具有
后熟作用药用植物种子中的内源激素变化趋势相
似[11-13]。
在种子休眠获得或者解除过程中的关键因子是
内源信号分子 ABA 和 GA，两者之间存在拮抗作
用[14]。本研究发现，GA 量的增加与种胚的快速发
育是一致的，即从层积 40 d 开始 GA 量增长迅速，
此时三七的种胚处于快速生长期，种胚增大明显，
各种代谢作用增强[6]。许多研究都证实，GA 在促进
种子发育和调控种子发芽中起着十分重要的作用，
它通过提高各种酶活性来加速体内物质的分解与合
成从而促进种胚的分化发育和种子萌发[14]。因此可
以间接证实 GA 与三七种胚的萌发有关。
在三七的种胚发育过程中，ABA 量变化最大，
从层积初期到层积结束下降了 7 倍，所以三七种子
的休眠可能与 ABA 的量有关。大量研究显示，ABA
可诱导发育种子的休眠，并抑制种胚的过早萌发和
贮藏物质的过早水解转化[15]。三七种子在发育初期
内源 ABA 处于较高水平，但层积 10 d 后，种子中
的 ABA 量迅速下降，此时种胚发育进入鱼雷期，
胚根原基和子叶原基开始形成，ABA 量的下降趋势
与种胚发育的完成和休眠的解除呈现出高度的一致
性，因此推测 ABA 量的下降是三七种胚发育的启
动因子。
生长素能促进细胞的伸长，细胞分裂素能刺激
细胞分裂与扩大，并有利于营养物质的动用和运输，
因而可以促进种子的萌发[10,16]。研究发现内源 IAA
和 ZR 量的增长与三七种胚的生长速度是一致的，
有利于细胞的分裂与增长，从而加快胚后熟的进程，
因此它们也是三七种胚发育的促进因子。
种子休眠和萌发不仅与植物内源激素的绝对量
有关，还与各类激素之间的平衡、特别是促进生长
的激素与抑制生长的激素之间的比例及平衡有关[9]。
三七种子后熟过程中激素比值的增加与种胚萌发能
力的提高、种胚的分化和休眠的解除是一致的，从
而证实激素平衡的变化是打破三七种子休眠、促进
萌发的决定因素之一。
参考文献
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35
30
25
20
15
10
5
0
A
B
A
/(n
g·
g−
1 )

0 10 20 30 40 50 60 70 80
t / d

0 10 20 30 40 50 60 70 80
t / d
80

60

40

20

0
激
素
比
值

GA/ABA
IAA/ABA
ZR/ABA
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