全 文 :百蕊草种子内源抑制物质的初步研究
罗夫来,郭巧生
(南京农业大学 中药材研究所,江苏 南京 210095)
[摘要] 目的:研究百蕊草种子内源抑制物质活性及其存在的部位。方法:将百蕊草种子不同浓度、不同浸提
次数、不同部位的浸提液用白菜、小麦种子进行生物活性测定。结果与结论:百蕊草种子浸提液可显著抑制小麦和
白菜种子的萌发及幼苗生长,且抑制物的活性随质量浓度的增大而增强。当质量浓度达到032g·mL-1时,小麦
种子萌发率为0。随浸提次数的增加,浸提液的抑制活性呈现先减弱,后增强的趋势。种壳与种仁都含有活性极强
的抑制物质,后者强于前者。本研究首次证明了百蕊草种子中存在活性较强的内源抑制物。
[关键词] 百蕊草种子;内源抑制物质;粗提物;抑制活性
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)17173704
[收稿日期] 20070210
[基金项目] 国家科技基础条件平台项目(2005DKA21000)
[通讯作者] 郭巧生,Tel:(025)84396591,Email:gqs@njau.
edu.cn
百蕊草为檀香科多年生半寄生柔弱草本[1,2]。
全草入药,为我国民间常用中草药。具有清热解毒、
补肾涩精、解暑利湿作用。用于治疗急性乳腺炎、肺
炎、扁桃体炎、上呼吸道感染、急性膀胱炎、淋巴结结
核及肾虚腰痛、头晕、遗精、滑精等症[3],被称为“植
物抗菌药”[4]。近年来,在百蕊草化学成分[5,6]、药
理药效[7,8]、组织培养[9]等方面已开展了一系列研
究,但关于其生物学特性的研究未见报道。作者在
研究百蕊草生物学特性时发现其果实(按习惯以下
称种子)含有活性较强的萌发和生长抑制物质,本
试验对其内源抑制物质活性及存在部位进行了研
究。
1 材料与方法
1.1 材料
百蕊草种子为2006年6月采于安徽芜湖,原植
物经郭巧生教授鉴定为檀香科植物百蕊草 Thesium
chinenseTurcz.,内源抑制物质生物活性测定所用白
菜和小麦种子均为市售。
1.2 方法
1.2.1 不同浓度粗提物制备及活性测定 称取
100g种子,放入烧杯,加入3倍量的蒸馏水,用薄膜
封口,于25℃浸提24h,过滤得粗提液,种子用适量
蒸馏水再清洗2次,合并滤液,浓缩成一定体积,并
定容至250mL,使每毫升粗提液分别相当于百蕊草
种子04g,单位g·mL-1。
用小麦和白菜种子测定粗提物活性。设置
004,008,012,016,020,024,028,032,036
g·mL-19个浓度梯度,以蒸馏水为对照。在直径
90mm培养皿内放入2层滤纸,分别加入不同浓度
粗提物50mL,小麦每皿50粒,白菜每皿100粒,
均为3次重复,25℃黑暗培养,24h统计发芽率,48
h测(主)根长、根数(小麦)和胚芽鞘长(小麦)[10]。
同时对数据进行差异显著性分析。
1.2.2 不同浸提次数粗提物制备及活性测定 称
取16g种子,按1.2.1法制成032g·mL-1粗提
物,记为1d。种子再加蒸馏水,同样操作,共提取6
次,分别记为2d,3d……6d。用小麦种子生测,每
培养皿加浸提液6mL,其余同1.2.1。
1.2.3 种子不同部位粗提物制备及活性测定 分
别称取一定量整粒种子、种壳、种仁(胚和胚乳,两
者在一起)、种子粉末(整粒种子磨碎,过60目筛)。
按1.2.1法制成020g·mL-1粗提物,用白菜种子
生测,每培养皿加浸提液4mL,其余同1.2.1。
2 结果与分析
2.1 百蕊草种子不同浓度粗提物对小麦和白菜种
子萌发和幼苗生长的影响
2.1.1 百蕊草种子粗提物对小麦种子萌发及幼苗
生长的影响 从表1可以看出:百蕊草种子的粗提
物对小麦种子萌发、主根及胚芽鞘生长有显著抑制
作用。随着粗提物质量浓度的增大,小麦种子萌发、
主根及胚芽鞘生长所受的抑制也同步增强,当粗提
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物质量浓度达008g·mL-1时,小麦发芽率、主根
长和胚芽鞘长都与对照呈极显著差异。当粗提物质
量浓度达032g·mL-1时,小麦种子萌发被完全抑
制。各浓度粗提物都以对主根生长抑制活性最高,
对胚芽鞘生长抑制居中,对发芽率的抑制活性最低。
表1 百蕊草种子粗提物对小麦种子萌发
及幼苗生长的影响
质量浓度
/g·mL-1
相对发芽率
/%
相对主根长
/%
相对胚芽鞘长
/%
000 10000a 10000a 10000a
004 9130ab 6395b 7446b
008 8261bc 4632c 6250c
012 7609c 4254cd 5714c
016 6522d 3405de 4696d
020 2464e 2686ef 3946de
024 1739e 2486efg 3625de
028 507f 2178fgh 4054def
032 000f 1584gh 2679ef
036 000f 1297h 3036f
注:差异显著性分析取α=005水平,同一列不含相同字母者为
差异显著(表2,图1~3同);相对发芽率、相对主根长、相对胚芽鞘
长数值,由以对照(蒸馏水)相应值为100%计算而得
2.1.2 百蕊草种子粗提物对小麦根条数的影响
表2结果显示:百蕊草种子粗提物对小麦根条数有
显著影响,随着粗提物质量浓度的增加,小麦根条数
有规律地变化。低浓度时对小麦根数影响较小,多
数种子能发出正常的3条根,随着粗提物浓度的增
加,小麦种子发根数越来越少,当提粗物达020g·
mL-1时,大多数种子不发根或只具有1条根。
表2 百蕊草种子粗提物对小麦根条数的影响
质量浓度
/g·mL-1
0条根比例
/%
1条根比例
/%
2条根比例
/%
3条根比例
/%
000 266d 134e 734bcd 8866a
004 734d 332de 734bcd 8200ab
008 666d 1200de 800bcd 7334bc
012 532d 1400cd 1334ab 6734c
016 1134cd 2400c 1800a 4666d
020 1467cd 6267a 666bcd 1600e
024 2534bc 5800a 866bc 800ef
028 3466a 4666b 734bcd 1134ef
032 5466a 4334b 200cd 000f
036 6200a 3734b 066d 000f
2.1.3 百蕊草种子粗提物对白菜种子萌发及幼苗
生长的影响 从图1可以看出:百蕊草种子粗提物
对白菜种子萌发和根的生长有显著抑制作用,且抑
制作用随粗提物质量浓度的增大而增强。当粗提物
质量浓度从000g·mL-1增加到020g·mL-1时,
对白菜种子发芽率和幼根生长抑制活性分别达到
6578%和8900%,当粗提物达036g·mL-1时,
抑制活性则分别达到9316%和9156%。
图1 白菜发芽率、根长与粗提物质量浓度的关系
2.2 不同浸提次数粗提物对小麦种子萌发及幼苗
生长的影响
从图2可见,随着浸提次数的增加,百蕊草种子
粗提物对小麦种子萌发、主根生长和胚芽鞘生长的
抑制作用,呈现先减弱后又增强的趋势。第1天浸
提液的抑制作用极强,之后,抑制作用逐渐减弱,至
第3天,浸提液对小麦芽率、主根长、胚芽鞘长的抑
制作用分别降为2439%,3246%,2581%。说明
随着浸提次数的增加,百蕊草种子中的抑制物质逐
渐被溶解出来,且越来越少。而从第4天开始,抑制
作用又逐渐增强。可能是随着浸提时间的延长,又
有新的抑制物质溶解出来。而且很可能是来自于种
仁中。
图2 不同浸提次数粗提物对小麦发芽率和生长的影响
2.3 百蕊草种子不同部位浸提液与白菜芽率、根长
的关系
从图3可以看出:百蕊草种子不同部位浸提液
对白菜发芽率和根长均有明显抑制作用。且与对照
呈极显著差异。总体上,不同部位浸提液抑制活性
从小到大的顺序为:种壳 <整粒种子 <种子粉末 <
种仁。种壳、整粒种子、种子粉末的抑制活性无显著
差异,它们都与种仁抑制活性之间呈极显著差异。
种仁浸提液抑制活性极强,对白菜发芽率和根长的
抑制作用分别达到了9635%和8832%。
3 讨论
3.1 抑制物质活性与浓度的关系
百蕊草种子中存在生物活性较强的内源抑制
物,可显著抑制小麦和白菜种子的萌发、幼根和胚芽
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图3 不同部位浸提液对白菜发芽率和根长的影响
鞘(小麦)的生长,使小麦种子发根数减少或不发
根。抑制物对幼根生长的抑制作用强于对幼芽生长
的抑制作用。抑制物的生物活性随质量浓度的增大
而增强。当质量浓度达到020g·mL-1时,对小麦
和白菜种子的芽率、根长、胚芽鞘长(小麦)的抑制
作用均超过 60%,当质量浓度达到 032g·mL-1
时,小麦种子萌发被完全抑制。内源抑制物的存在
可能是百蕊草种子休眠的主要原因之一。至于内源
抑制物的性质和组成,有待于进一步研究。
3.2 不同批次浸提液中抑制物质活性
不同批次浸提液中抑制物质活性呈现规律性变
化。第1~3天,随浸提次数的增加,浸提液对种子萌
发和幼苗生长的抑制作用逐渐减弱,可能是抑制物质
被逐步浸提出来,浸提液中抑制物质浓度越来越低的
缘故。从第4天起,浸提液的抑制作用又逐渐增强,
可能是因为又有新的抑制物质被浸提出来,并且随浸
提次数的增加,这种抑制物质越来越多。但总体看
来,后期浸提液中抑制物质活性低于最初几次浸提液
中抑制物质活性。并且它们应为不同种类的物质,至
于为哪种或哪一类物质有待于进一步研究。
3.3 抑制物质存在部位与种子发育
百蕊草种子的种壳与种仁都含有活性极显著的
抑制物质。并且种仁中抑制物质活性强于种壳,两
者达极显著差异。种子不同部位所含抑制物质在活
性上的差异,是因为所含抑制物质多少不同,还是因
为所含抑制物质种类或性质不同,有待于进一步研
究。种仁中抑制物质的存在,可能是胚形态较小、胚
率值极小、种子休眠的主要原因。
[参考文献]
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StudyonendogenesisinhibitorysubstancesinseedofThesiumchinense
LUOFulai,GUOQiaosheng
(InstituteofChineseMedicinalMaterials,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheactivityandthelocationoftheendogenesisinhibitorysubstancesinseedofofThe
siumchinense.Method:Theroughextractsfromdiferentconcentrations,placesandextractingtimesofTchinenseseedswerepre
paredanddeterminedbyitsefectonwheatandBrasicaspseed.ResultandConclusion:Theextractdramaticalyinhibitedtheger
mentationandthegrowthofwheatandBrasicaspseedandtheinhibitoryactivitywaspositivelyrelatedtotheconcentrationoftheex
tracts.Whentheconcentrationreached032g·mL-1,wheatseeddidnotgermentate.Withincreasingtheextractingtimes,theinhibi
toryactivityfirstdecreased,thenincreased.Thecapsuleandkernelbothhadinhibitorysubstancesandthelaterwasstrongerthanthe
former.HighlyactiveinhibitorysubstanceswerefoundfirsttimeintheseedofTchinense.
[Keywords] Thesiumchinenseseeds;endogenesisinhibitorysubstances;extracts;inhibitoryactivity
[责任编辑 张宁宁]
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