全 文 ：中药决明子萌发过程中生理生化变化的研究
何家庆１，王　兴１，２，陈淑芳１，常　莉２
（１．安徽大学 生命科学学院 安徽省资源植物研究中心，安徽 合肥 ２３００３９；
２．淮北煤炭师范学院 生命科学学院，安徽 淮北 ２３５０００）
［收稿日期］　２００８０７０９
［基金项目］　国家自然科学基金项目（３００４００２７）；安徽省星火计划
（０４０５３０５１）
［通信作者］　何家庆，Ｔｅｌ：（０５５１）５１０６２２２，Ｅｍａｉｌ：ｈｅｊｑ１９４９＠１２６．
ｃｏｍ
　　决明子为豆科植物决明ＣａｓｉａｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａＬ．或小
决明Ｃ．ｔｏｒａＬ．的干燥成熟种子，具有祛风散热，清肝
明目，润肠通便等功效［１］。早在《神农本草经》中就有
“久服能益精光，轻身”等记载，被列为１２０种“为君主
养命以应天”的上药之一。是国家卫生部公布的６９
种药食同源的物质之一［２］。因其具有良好的药用和
食用价值，药材市场对其需求量逐渐增加。目前国内
外对决明子的研究多集中在化学成分及药理作用方
面，而有关决明子生理方面的研究少见报道。本研究
主要探索决明子萌发期间的生理生化变化动态及相
互关系，旨在为育种、良繁及培育壮苗提供理论依据。
１　材料与方法
１．１　材料
试验所用决明子采自安徽省合肥市安徽大学校
园内（２００７年１０月），经安徽大学何家庆教授鉴定
为豆科决明属植物决明 Ｃ．ｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａ的种子，室温
贮藏备用。
１．２　方法
选取４００粒形态、大小相近的决明子，用０１％
的高锰酸钾浸泡种子５ｍｉｎ以消毒，再将种子放入
８０℃的热水中浸泡 ３ｍｉｎ，使种皮软化，胶状物析
出，并用蒸馏水反复冲洗干净，使其解除休眠；再用
蒸馏水浸泡１２ｈ，各取５０粒种子均匀地置于铺有双
层用水浸湿滤纸的培养皿中，然后分别放入（２２±
１）℃恒温培养箱中培养。定时地补充水分，保证种
子处于湿润状态。在决明子萌发的１，２，３，４ｄ取样
分别测定种子的发芽率、淀粉酶活性、蛋白酶活性，
过氧化物酶（ＰＯＤ）活性、可溶性蛋白质含量和丙二
醛（ＭＤＡ）含量。４次重复。
１．３　测定项目
１．３．１　发芽率测定　发芽率＝发芽的种子数／供试
种子总数×１００％。
１．３．２　淀粉酶活性测定　参照张立军的淀粉酶活
性测定———３，５二硝基水杨酸法［３］，通过比色测定
还原糖含量。
１．３．３　蛋白酶活性测定　参照李合生的蛋白酶活
性测定———甲醛滴定法［４］。
１．３．４　过氧化物酶活性（ＰＯＤ）测定　参照张立军
的 ＰＯＤ活性测定———愈创木酚法［３］，以 １ｍｉｎ内
Ａ４７０变化００１为１个酶活性单位（Ｕ）。
１．３．５　可溶性蛋白质含量测定　参照张立军的蛋
白质含量测定———采用考马斯亮蓝Ｇ２５０法［３］。
１．３．６　丙二醛（ＭＤＡ）含量测定　参照张立军的
ＭＤＡ含量测定———硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）法［３］。
１．４　数据分析
试验数据采用 ＳＰＳＳ１３０统计软件进行分析，
用Ｅｘｃｅｌ２０００软件制图。
２　结果与分析
２．１　萌发期发芽率的变化
决明子发芽率很高（表１），试验表明，决明子吸
水量很大，浸泡后体积增大为干决明子的２倍左右，
短时间内即发芽，萌发的第 １天，发芽率达到
８５２６％，萌发后的第 ２天发芽率为 ９８１７％，第 ３
天，种子全部萌发（发芽率１００％）。
２．２　萌发期淀粉酶活性的变化
淀粉酶活性都随萌发进程呈上升趋势，第１天
上升的较快，第２天比第１天高之后上升变慢。第
４天达到峰值，峰值时淀粉酶活性为７５２５ｍｇ·ｇ－１
·ｍｉｎ－１。淀粉酶活性与植物的生长密切相关，淀粉
酶活性增大，催化淀粉使其分解为可溶性糖就增多，
就能为幼苗的生长提供更充足的营养，生长的就越
快，所以淀粉酶的活性是评估种子活力和幼苗生长
好坏的重要生化指标［５］。
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２００９年４月
　　　　　　 　 　 　 　 　　　　　　 　 　 　 　
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表１　决明子萌发过程中生理生化指标的变化
天数
／ｄ
发芽率
／％
淀粉酶活性（麦芽糖）
／ｍｇ·ｇ－１·ｍｉｎ－１
蛋白酶活性（氨基氮）
／ｍｇ·ｇ－１·ｈ－１
ＰＯＤ
／ｇ·ｍｉｎ－１
蛋白质
／ｇ·Ｌ－１
ＭＤＡ
／ｎｍｏｌ·ｇ－１
１ ８５２６ｃ ２９６ｄ ３２０ｄ ８２８１ａ ９１５ａ ４７６ｂ
２ ９８１７ｂ ５０１６ｃ ５７４ｂ ２６２３ｄ ７０５ｂ ６９４ａ
３ １００００ａ ６５１５ｂ ８４３ａ ６１７６ｃ ６１０ｃ １８８ｃ
４ １００００ａ ７５２５ａ ４５７ｃ ７０５６ｂ ４９０ｄ １６５ｃ
　　注：同一列的数据中有不相同字母者表示差异显著（Ｐ＜００５）。
２．３　萌发期蛋白酶活性变化
萌发期蛋白酶活性变化呈先上升后下降趋势。
在萌发的第３天达到峰值８４ｍｇ·ｇ－１·ｈ－１，第４
天将为４５７ｍｇ·ｇ－１·ｈ－１，至萌发结束时仍比萌发
前高４０６３％。为在保障一定可溶性蛋白含量基础
上，较高的蛋白酶活性对稳定酶解肽混合物，提高抗
氧化性，更具实际意义［６］。
２．４　萌发期过氧化物酶（ＰＯＤ）活性变化
过氧化物酶在细胞代谢过程中具有重要作用，
特别是关系到种子的萌发与休眠，关系到抗病、抗逆
力，可作为种子生活力的参考指标［７］。随着决明子
萌发进程，过氧化物酶活性变化较大，出现高低高
的变化趋势。萌发第１天，过氧化物酶活性比较高，
为８２８１Ｕ·ｇ－１·ｍｉｎ－１，这时种子已有萌发。第２
天显著（Ｐ＜００５）低于第 １天，下降幅度为
６８３３％，第３～４天ＰＯＤ活性显著高于第２天。
２．５　萌发期可溶性蛋白质含量变化
经方差分析和多重比较，决明子萌发期种子中
可溶性蛋白（表１）以吸胀后１ｄ最高，为９１５ｇ·
Ｌ－１，显著高于第２～４天。随着萌发进程，种子中可
溶性蛋白质含量一直呈下降趋势。第４天可溶性蛋
白显著（Ｐ＜００５）低于第１天，为４９０ｇ·Ｌ－１。
２．６　萌发期丙二醛（ＭＤＡ）含量变化
随着决明子萌发进程，种子中 ＭＤＡ含量呈升
高趋势，第２天达到峰值，为６９４ｎｍｏｌ·ｇ－１，升高
幅度为４５８４％。第２～４天 ＭＤＡ含量呈下降趋
势，第３～４天ＭＤＡ含量差异不显著。
２．７　萌发率与生理生化指标间的相关分析
萌发期间：①发芽率与淀粉酶活性、蛋白酶活性
互为正相关，其中发芽率与淀粉酶达显著性正相关
（Ｐ＜００５）。发芽率与 ＰＯＤ活性、蛋白质含量、
ＭＤＡ含量呈负相关。②淀粉酶与蛋白酶呈正相关，
与ＰＯＤ活性、蛋白质含量、ＭＤＡ含量呈负相关，其
中淀粉酶活性与蛋白质含量呈显著正相关（Ｐ＜
００５）。③蛋白酶活性与 ＰＯＤ活性、蛋白质含量、
ＭＤＡ含量呈负相关。④ＰＯＤ活性与蛋白质含量正
相关，与 ＭＤＡ含量呈负相关。⑤蛋白质含量与
ＭＤＡ含量呈正相关（表２）。
表２　各项指标间相关系数显著性检验
　 发芽率 淀粉酶活性 蛋白酶活性 ＰＯＤ活性 蛋白质含量 ＭＤＡ含量
发芽率 １ 　 　 　 　 　
淀粉酶活性 ０９７７１） １ 　 　 　 　
蛋白酶活性 ０６９３ ０５９５ １ 　 　 　
ＰＯＤ活性 －０５１０ －０３３５ －０４０８ １ 　 　
蛋白质含量 －０９１８ －０９８１１） －０４５８ ０１８２ １ 　
ＭＤＡ含量 －０３７５ －０５２８ －０２９０ －０５９９ ０６２３ １
　　注：１）显著性水平为００５。
３　讨论
决明子发芽率很高（１００％），在很短时间内（１
ｄ后）即发芽，可能是决明子处于自然发芽阶段。本
研究中淀粉酶活性、蛋白酶活性随萌发时间呈上升
趋势，互为正相关。本试验中可溶性蛋白质含量随
萌发时间而降低，说明萌发的１ｄ是游离态酶最丰
富、最活跃、生理生化反应最旺盛的时期，至于各时
期是哪些酶起主导作用尚需更深入的研究。蛋白质
是决明子最重要的营养物质之一，当种子萌发时，子
叶中的贮藏蛋白质在蛋白酶的作用下，降解为各种
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氨基酸、多肽，为新陈代谢提供原料和部分能源。本
试验中蛋白酶呈先上升后下降趋势，可溶性蛋白含
量一直呈下降趋势，说明决明子中贮藏的蛋白质被
降解，为种子萌发提供原料和能源。
ＰＯＤ活性随决明子萌发进程呈先下降后上升趋
势，表明ＰＯＤ在萌发的初期和中后期才明显启动，其
活性还随生命活力增强及胚的萌动与生长而增大，以
增强其对活性氧的清除和抗逆能力。在衰老或逆境
条件下，生物膜中的不饱和脂肪酸与自由基发生过氧
化反应，使膜的正常功能受到破坏。本试验中 ＭＤＡ
含量呈先上升后逐渐下降趋势，可能是决明子发芽时
放出大量的能量，加重了膜质过氧化程度，后由于发
芽后膜质过氧化程度得以修复使ＭＤＡ含量下降。
［参考文献］
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［２］　黎海彬，方昆阳，李续娥．中药决明子蒽醌类成分含量测定的
研究［Ｊ］．食品科学，２００７，１１（２８）：４２７．
［３］　张立军，樊金娟．植物生理学实验教程［Ｍ］．北京：中国农业大
学出版社，２００７．
［４］　李合生，孙　群，赵世杰，等．植物生理生化实验原理和技术
［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００４：５３．
［５］　何士敏，向邓云，何少福．沙棘种子活力及萌发期几种酶活性
的研究［Ｊ］．沙棘，２００７，９：１６．
［６］　申　琳，张智强，史　兰，等．花生种子萌发过程中蛋白酶、脂
肪酶及 ＳＯＤ，ＣＡＴ酶活性变化［Ｊ］．中国食品学报，２００３（增
刊）：２６．
［７］　郑光华，史忠礼，赵同芳．农业试验统计［Ｍ］．２版．上海：上海
科学技术出版社，１９９２：４４８．
［责任编辑　吕冬梅］
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