全 文 ：防风种子中内源抑制物质活性的研究
赵　敏α
(东北林业大学生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨　150040)
摘　要: 目的　通过防风种子提取物对白菜、小麦、防风抑制活性的研究, 探讨防风种子发芽率低, 播种后出苗缓慢
的原因。方法　制备防风种子粗提物并测定其对白菜、小麦、防风种子萌发和幼苗生长的抑制活性; 制备粗提物的
乙醚萃取液和乙醚萃取残余液并分别进行纸色谱分离, 测定各区段的活性; 用不同溶剂和温水 (41 ℃、45 ℃) 浸种,
测定各批次浸泡液的抑制活性。结果　防风种子中存在活性较强的内源抑制物质, 且其乙醚萃取液在 R f 016 区段
对白菜种子萌发抑制活性最强; 防风种子粗提物对防风种子萌发和幼根生长也有较强的抑制活性; 防风种子粗提
物对小麦幼苗的地上部分生长有较强抑制作用; 温水浸种可除去大部分内源抑制物质。结论　防风种子内源抑制
物质是导致防风种子发芽率低、播种后出苗缓慢的主要原因。
关键词: 防风种子; 内源抑制物质; 纸色谱; 温水浸种
中图分类号: R 282121　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2004) 04 0411 04
Stud ies on in tr in sic inh ib itor activ ity in seed of dr ied root of Sap oshn ikovia d iva r ica ta
ZHAO M in
(Co llege of L ife Science, N o rtheast Fo restry U niversity, H arb in 150040, Ch ina)
Abstract: Object　To invest iga te the reason of the low germ inat ion and sp rou t ra tes by studying on
inh ib ito ry act ivit ies of the crude ex tracts of the seed of the dried roo t of S ap oshn ikov ia d iva rica ta
(T u rcz1) Sch ischk (DR SD ) on B rassica , w heat and the seed of DR SD 1 M ethods　T he ether ex tract and
residue of the crude ex tract w ere p repared and trea ted by paper ch rom atography1 T he inh ib ito ry act ivit ies
of d ifferen t fract ion s w ith differen t R f value w ere determ ined1 Effect of steep ing the seed in w arm w ater a t
41 ℃ and 45 ℃ fo r d ifferen t periods of t im e w as also studied, respect ively1 Results　T here are in trin sic
inh ib ito r in the seed of DR SD w ith st rong act ivity1 T he po rt ion of its ether ex tract w ith R f 016 show ed the
strongest inh ib ito ry act ivity fo r the germ inat ion of B rassica seed1 T he crude ex tract of the seed of DR SD
also has the st ronger inh ib ito ry act ivity to the germ inat ion and grow th of tender roo t of S 1 d iva rica ta and
has the sam e effect on aeria l part of w heat sp rou ts1 Steep ing w ith w arm w ater and so lven t can remove
mo st of the in trin sic inh ib ito r1 Conclusion　 In trin sic inh ib ito r in the seed of DR SD is the m ain facto r that
resu lts in the low germ inat ion and sp rou t ing slow ly after seeding1
Key words: seed of the dried roo t of S ap oshn ikov ia d iva rica ta (T u rcz1) Sch ischk1; in t rin sic inh ib ito r;
paper ch rom atography; steep ing seed in w arm w ater
　　防风系伞形科植物防风 S ap oshn ikov ia d iva ri2
ca ta (T u rcz1) Sch ischk1 的干燥根, 有解表祛风、胜
湿、止痉等功能, 是治疗外感风寒的常用中药, 也是
许多中成药的主要原料和我国的传统出口商品, 年
需求量2 000 t 以上。由于过量采挖、草原开荒等原
因, 防风的野生资源遭到破坏, 收购量大幅度下降。
因此在适合生长防风的荒地或耕地进行人工栽培,
是从根本上防止供需矛盾的有效途径。
防风的人工栽培生产是把防风的半个双悬果
(下称为种子)作为一个播种单位播入土壤。春播播
后, 20 d 后开始出苗, 持续约 40～ 50 d, 且出苗不
齐。东北地区春季有“十年九旱”的气候特点, 出苗缓
慢、出苗不齐和春旱经常给防风的人工栽培带来巨
大的损失。所以对防风种子萌发、出苗缓慢等原因进
·144·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 4 期 2004 年 4 月
α 收稿日期: 2003208205
基 金项目: 黑龙江省重大攻关项目 ( GA 02C401202) ; 黑龙江省自然科学基金资助项目 (C00233) ; 国家“十五”重大科技专项
(2001BA 701A 59)
作者简介: 赵　敏 (1964- ) , 男, 黑龙江省富锦县人, 教授, 硕士, 1986 年毕业于东北农学院植物保护专业, 获学士学位, 1988 年毕业于山东
农业大学植物生理生化专业, 获硕士学位, 先后工作于黑龙江省中药研究所和东北林业大学, 主要研究方向为药用植物种子休
眠生理学; 污染物的微生物降解技术。　T el: (0451) 82191513　E2m ail: zm @h ljgh1o rg
行研究是十分必要的。
1　材料与方法
111　材料: 于 1999 年- 2001 年连续 3 年秋季从赤
峰市购得新采集的野生防风种子, 作为供试种子, 分
别进行研究。原植物经东北林业大学董世林教授鉴
定为防风 S 1 d iva rica ta (T u rcz1) Sch ischk1。
112　方法
11211　内源抑制物质粗提物制备及活性测定: 按赵
敏等[1 ]的方法, 制备 0120 gömL (每毫升粗提液含种
子质量数) 的粗提物; 用白菜种子测定粗提物的
活性。
11212　防风种子乙醚提取物制备及纸色谱: 参考赵
敏[2 ]的方法制备粗提物, 室温下再用同体积的乙醚
萃取 3 次, 合并 3 次萃取液浓缩定容至 100 mL , 即
为乙醚提取物, 将萃取后的残余液再定溶至 100
mL , 即为乙醚萃取残余液, 将乙醚提取物、萃取残余
液分别纸色谱分离, 滤纸为新华 1 号, 色谱分离后分
段进行生物测定。
11213　防风种子粗提物对防风种子萌发的抑制活
性影响: 向 90 mm 铺有滤纸的培养皿中, 注入总体
积 10 mL 的适量水和粗提物, 使培养皿中粗提物系
列浓度为: 0 (对照) , 0102, 0104, 0108, 01012, 01016
gömL。每个培养皿中放入 25 粒饱满均匀用水浸泡
24 h 后的防风种子, 于 20 ℃条件下黑暗中培养, 每
3 天取出种子用流水冲洗 1 次, 并向各培养皿内补
充等体积的少量水, 20 d 记录种子发芽率和幼根长
度, 实验重复 3 次。
11214　防风种子粗提物对小麦种子萌发和幼苗生
长的抑制活性影响: 按吴啸业的方法[3 ] , 设置粗提物
浓度系列为 0104, 0108, 0112 gömL , 分别测定其对
小麦种子萌发和幼苗生长的影响。
11215　溶剂浸种去抑制物质方法研究: 参考赵敏
等[4 ]的方法, 各取 40 粒防风种子放入三角瓶中, 分
别向三角瓶中注入 10 mL 蒸馏水、丙酮、甲醇、乙
醚、乙醇, 用塑料膜封好瓶口, 实验重复 3 次。在温度
10 ℃～ 20 ℃浸泡 72 h 后, 各取 6 mL 浸泡液进行生
物测定, 除水外的其他 4 种溶剂浸泡液, 取出 6 mL
加入培养皿中, 待挥发后再补加 6 mL 蒸馏水进行
生物测定。
11216　温水浸种去抑制物质方法研究: 参考赵敏
等[4 ]的方法, 各取 5 g 处于休眠状态的种子放在 50
mL 三角瓶中, 注入 20 mL 蒸馏水, 瓶口用塑料薄膜
封严, 实验重复 3 次。在 41 ℃或 45 ℃条件下放置
24 h。抽取浸泡液 6 mL , 倒出余下残液, 再注入 20
mL 水封严继续浸提, 如此重复 7 d, 用抽取的 6 mL
的浸泡液进行生物测定。
11217　对发芽率的抑制活性计算: 抑制活性= 1-
发芽率为对照的百分率。其他依此法计算。
2　结果与分析
211　内源抑制物质活性与粗提物浓度的关系: 设置
粗提物浓度系列为 0102, 0104, 0108, 0112, 0116
gömL , 分别测定不同浓度粗提物对白菜种子萌发及
幼根生长的影响。结果见图 1。防风种子粗提物对白
菜种子萌发及幼根生长有较强的抑制活性, 且抑制
活性随粗提物浓度增加而增加, 当粗提物浓度为
0116 gömL 时, 对白菜种子萌发和幼根生长抑制活
性分别达到 97144% 和 85188% , 粗提物对白菜种子
萌发的抑制活性高于对白菜幼根生长的抑制活性。
粗提物浓度ö(g·mL - 1)
A 2对白菜种子萌发抑制活动　B2对白菜幼根生长的抑制活性
A 2Inh ib ito ry activit ies on germ ination of B rassica seed
B2Inh ib ito ry activit ies on grow th of young B rassica roo t
图 1　粗提物的抑制活性
F ig11　Inh ibitory activ ities of young crude extracts
212　乙醚提取液纸色谱各区段的抑制活性: 图 2, 3
结果表明, 防风种子乙醚提取液纸色谱在R f 值 016
区段对白菜种子萌发抑制活性最强达到 91% , 在R f
值 011 和 110 区段抑制活性分别达到 9016% 和
90%。在R f 值 012 和 015 区段对白菜幼根生长的抑
制活性最强为 78% , 在 R f 值 018 区段抑制活性为
77%。比较图 2 和 3 折线下封闭面积可知, 防风种子
乙醚提取物对白菜种子萌发抑制活性高于对白菜幼
根生长的抑制活性。
图 4, 5 结果表明, 防风种子乙醚萃取残余液纸
色谱在R f 值 014 区段对白菜种子萌发抑制活性最
强达到 89% ; 在 R f 值 012 区段对白菜幼根生长抑
制活性最强达到 51% , 在R f 值 011, 014, 015 区段,
则有促进白菜幼根生长作用, 其中R f 值 015 区段,
促进作用可达 29%。比较图 4, 5 折线下封闭面积可
知, 防风种子乙醚提取物和乙醚萃取残余液对白菜
种子萌发抑制活性高于对白菜幼根生长的抑制
活性。
比较图 2～ 5 可知, 防风种子乙醚提取物和乙醚
·244· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 4 期 2004 年 4 月
图 2　乙醚提取液纸色谱各区段对白菜
种子萌发的抑制活性
F ig12　Inh ibitory activ ities of ether extract in d ifferen t
fraction s of paper chromatography on germ i-
nation of B rass ica seed
图 3　乙醚提取液纸色谱各区段对白菜
幼根生长的抑制活性
F ig13　Inh ibitory activ ities of ether extract in d ifferen t
fraction s of paper chromatography on growth
of young B rass ica root
图 4　乙醚萃取残余液纸色谱各区段对白菜
种子萌发的抑制活性
F ig14　Inh ibitory activ ities of residue of ether extract
in d ifferen t fraction s of paper chromatography
on germ ination of B rass ica seed
萃取残余液对白菜种子萌发抑制活性高于对白菜幼
根生长的抑制活性, 这与 211 项下的结果是一致的;
图 5　乙醚萃取残余液纸色谱各区段
对白菜幼根生长的抑制活性
F ig15　Inh ibitory activ ities of residue of ether extract
in d ifferen t fraction s of paper chromatography
on grouth of young B rass ica root
乙醚萃取残余液对白菜种子萌发和白菜幼根生长的
抑制活性分别低于乙醚提取物对白菜种子萌发和白
菜幼根生长的抑制活性。
213　粗提物对防风种子萌发的影响: 粗提物对防风
种子萌发影响的结果见表 1。防风种子粗提物对防
风种子萌发及幼根生长有明显的抑制活性, 且抑制
活性随粗提物浓度增大而增强, 其中对种子萌发抑
制活性较强。
表 1　防风粗提物对防风种子萌发及幼根生长的影响
Table 1　Inf luence of crude extract of dr ied root of S.
d iva r ica ta on germ ination of S1 d iva r ica ta
seed and growth of young root
浓度ö(g·mL - 1) 对种子萌发抑制活性ö% 对幼根生长抑制活性ö%
0102 12135 7186
0104 19178 15142
0108 29169 27182
0112 46172 36148
0116 57125 39164
214　粗提物对小麦种子萌发和幼苗生长的影响: 防
风种子粗提物对小麦种子萌发及幼苗生长的影响结
果见表 2。防风种子粗提物浓度在 0104～ 0112 gö
mL , 表现出有促进小麦种子萌发作用; 粗提物浓度
在 0104～ 0108 gömL 对小麦幼苗地下部分生长有
促进作用, 粗提物浓度为 0112 gömL 时对小麦幼苗
地下部分生长有抑制作用。总的趋势是随着粗提物
浓度增加, 促进作用转化为抑制作用; 在试验的浓度
范围内, 粗提物对小麦幼苗地上部分生长表现出抑
制作用, 且随浓度增大抑制作用增加。
215　除去抑制物质方法研究
21511　不同溶剂浸泡防风种子浸泡液的抑制活性:
不同溶剂浸种去除抑制物质研究结果见表 3。用各种
溶剂浸泡防风种子, 其浸泡液对白菜种子萌发和白菜
·344·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 4 期 2004 年 4 月
幼根生长都有较强的抑制活性, 乙醇和甲醇浸泡液抑
制活性最强, 蒸馏水、乙醚浸泡液抑制活性最低。
表 2　粗提物对小麦种子萌发及幼苗生长的影响
Table 2　Inf luence of crude extract of seed of D RSD
on germ ination and sprout of wheat seed
粗提物浓度ö
(g·mL - 1)
对种子萌发
抑制活性ö% 对地上部分抑制活性ö% 对地下部分抑制活性ö%
0104 - 9185 32173 - 22105
0108 - 4194 34136 - 5148
0112 - 8121 49125 　27130
表 3　不同溶剂浸泡防风种子的浸泡液的抑制活性
Table 3　Inh ibitory activ ities of soaks of seed of D RSD
steeped by differen t solven ts
溶　剂 对种子萌发抑制活性ö% 对幼根生长抑制活性ö%
蒸馏水 37135 48196
甲　醇 50188 64190
乙　醇 55188 63165
乙　醚 38124 33164
丙　酮 58182 49181
21512　温水浸种去除抑制物质的研究: 温水浸种去
除抑制物质的研究结果见表 4。41 ℃和 45 ℃温水浸
泡防风种子, 其内源抑制物质可被温水浸泡出来; 防
风种子的浸泡液随着浸泡天数增加, 浸泡液的抑制
活性逐渐降低, 前 1～ 2 d 的浸泡液对白菜种子萌发
和幼根生长抑制活性普遍接近 100% , 且浸泡到 5～
7 d, 浸泡液的抑制活性普遍有升高趋向; 浸泡液对
白菜种子萌发和幼根生长的抑制活性相差不大。
3　讨论
防风种子中存在着活性较高的内源抑制物质,
各种溶剂对其溶解能力的大小排序依次为乙醇、甲
醇、丙酮、乙醚或蒸馏水, 可见其在极性有机溶剂中
溶解性较强, 由此推断其主要为极性有机化合物。防
风种子内源抑制物质的种类, 有待进一步分离、纯化
和鉴定。
　　防风生产一般播种前用 40 ℃～ 45 ℃温水浸种
过夜 (12～ 24h) , 可促进种子提早萌发和出齐苗, 温
表 4　温水浸种的不同批次浸泡液的抑制活性
Table 4　Inh ibitory activ ities of soaks for seed of D RSD
steeped by warm water with differen t time
时间öd 41 ℃对种子萌发
抑制活性ö% 对幼根生长抑制活性ö% 45 ℃对种子萌发抑制活性ö% 对幼根生长抑制活性ö%
1 　 95156 　 100 　 100 　 100
2 94195 100 98199 100
3 93194 88120 96197 89178
4 76177 74107 85186 65102
5 18118 19164 32132 20157
6 37137 9169 50151 25171
7 20120 37181 32132 35158
水浸种的作用不仅是软化种皮提高其通透性, 更重
要作用在于温水浸种可浸泡出大量内源抑制物质,
降低内源抑制物质对防风种子萌发和幼苗生长的抑
制作用, 促进早出苗和出齐苗。笔者观察到, 生产上
温水浸种的棕色浸泡液倾倒生产田附近蒿草上, 蒿
草生长也受到了严重抑制。
防风播后出苗缓慢、出苗不齐制约了生产的发
展, 特别是东北地区 (关防风主产区)春季干旱多风,
往往造成生产田缺苗甚至毁地重种。防风种子内源
抑制物质的去除方法的更深入研究, 可为防风种子
处理技术的建立提供理论依据。
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[J ]1 J N ortheast F orestry U n iv (东北林业大学学报) , 1999,
27 (5) : 622641
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