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Study on endogenesis inhibitory substances in seed of Thesium chinense

百蕊草种子内源抑制物质的初步研究



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032g·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]10015302(2007)17173704
[收稿日期] 20070210
[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,Email: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04g,单位g·mL-1。
用小麦和白菜种子测定粗提物活性。设置
004,008,012,016,020,024,028,032,036
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50mL,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032g·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020g·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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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 17
September,2007
物质量浓度达008g·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032g·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
/%
000 10000a 10000a 10000a
004 9130ab 6395b 7446b
008 8261bc 4632c 6250c
012 7609c 4254cd 5714c
016 6522d 3405de 4696d
020 2464e 2686ef 3946de
024 1739e 2486efg 3625de
028 507f 2178fgh 4054def
032 000f 1584gh 2679ef
036 000f 1297h 3036f
  注:差异显著性分析取α=005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020g·
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
/%
000 266d 134e 734bcd 8866a
004 734d 332de 734bcd 8200ab
008 666d 1200de 800bcd 7334bc
012 532d 1400cd 1334ab 6734c
016 1134cd 2400c 1800a 4666d
020 1467cd 6267a 666bcd 1600e
024 2534bc 5800a 866bc 800ef
028 3466a 4666b 734bcd 1134ef
032 5466a 4334b 200cd 000f
036 6200a 3734b 066d 000f
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000g·mL-1增加到020g·mL-1时,
对白菜种子发芽率和幼根生长抑制活性分别达到
6578%和8900%,当粗提物达036g·mL-1时,
抑制活性则分别达到9316%和9156%。
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2439%,3246%,2581%。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9635%和8832%。
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020g·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 032g·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。
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StudyonendogenesisinhibitorysubstancesinseedofThesiumchinense
LUOFulai,GUOQiaosheng
(InstituteofChineseMedicinalMaterials,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
  [Abstract] Objective:ToinvestigatetheactivityandthelocationoftheendogenesisinhibitorysubstancesinseedofofThe
siumchinense.Method:Theroughextractsfromdiferentconcentrations,placesandextractingtimesofTchinenseseedswerepre
paredanddeterminedbyitsefectonwheatandBrasicaspseed.ResultandConclusion:Theextractdramaticalyinhibitedtheger
mentationandthegrowthofwheatandBrasicaspseedandtheinhibitoryactivitywaspositivelyrelatedtotheconcentrationoftheex
tracts.Whentheconcentrationreached032g·mL-1,wheatseeddidnotgermentate.Withincreasingtheextractingtimes,theinhibi
toryactivityfirstdecreased,thenincreased.Thecapsuleandkernelbothhadinhibitorysubstancesandthelaterwasstrongerthanthe
former.HighlyactiveinhibitorysubstanceswerefoundfirsttimeintheseedofTchinense.
[Keywords] Thesiumchinenseseeds;endogenesisinhibitorysubstances;extracts;inhibitoryactivity
[责任编辑 张宁宁]
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