全 文 ：西洋参胚后熟期间生理生化变化及激素的影响
中国医学科学院药用植物资源开发研究所 ( 北京 1 0 0 0 9 4 )李先恩 .陈 瑛 张 军
摘要 自然条件下 , 西洋参种胚第一年增长很缓慢 , a 、 刀一淀粉酶 , 过氧化物酶活性很低 。 第二
年胚迅速增长 , 这 3种酶活性逐渐上升。 激素处理后 , 显著地提高了这 3种酶的活性 , 加速 了 胚
乳养分的分解 , 还原糖含量逐渐增高 , 从而其种子能提早萌发 。
关键词 西洋参 种胚 生理生化 激素
西洋参为五加科人参属多年生植物 , 是名贵药材 , 在我国引种 成 功 以 来 , 已大面积栽
培 。 与人参相似其种子也需经形态后熟和生理后熟才能萌发 , 在自然条件下需经历 2年时间
的休眠 。 陈瑛 t1 〕 , tS ol t z 〔幻等对西洋参种胚发育的温度及激素打破休 眠的 作用作了研究 。
本文对其休眠期间的生理生化变化及激素打破休眠的作用机理作了初步研究 。
1 材料和方法
西洋参种子为本所 19 8 9年和 19 0年收集的新鲜种子 。 19 89 年收集的种子用沙藏层积于树
萌下 。 1 9 90 年收集的一部分种子用组合激素处理 , 另一部分为对照 , 同时层积于树荫下 。 取
10 粒种子测定胚率 ( 胚长 /胚乳长度 ) 。
酶液的提取 : 取 50 粒种子 , 去皮 , 加4 m l p H 7 . o磷酸缓冲液研磨 , 然 后 分别用 3m l缓冲
液冲洗研体 2 次 , 匀浆在 1。 , 0 0 x g4 O c 条件下离心 l o m i n , 四层纱布过滤 , 上清液用于酶活
性分析 。
a
、 刀一淀粉酶活性的测定参考高锦华等 19 8 2年的方法 t3 〕 , 过氧化物酶的测定用愈创木酶
法 〔们 , 可 溶性蛋白质的测定用 B r a d k or t法〔“礼
另取 30 粒种子去皮 , 在 60 ℃下千燥 , 磨碎 , 用 乙醚抽提 2次 , 脱脂 后 的粉末在 80 ℃下千
燥 , 用于糖和淀粉的分析 。
总糖 、 还原性糖 的测定用 D V S法〔的 、 淀粉的测定用蕙酮法 , 非还原性糖含量等于总糖含
量减去还原糖含量 。
2 结果和分析
2
.
1 胚后熟期间胚率的变化及激素的作用 : 在自然条件下 , 西洋参的胚后熟 需 经 20 个月以
上时 间 , 其胚率的变化见图 1 , 可见第一个胚率的增长相当缓慢 , 一年内胚率从 8 . 9%增长到
1 7
.
6%
, 胚未完全分化 。 第 2年 秋季开始胚率快速增长 , 2 个月内胚率由 1 7 . 6% ( 1卜 10 )
迅速增加到82 % ( 1 2一 3 0 ) , 增长 4倍以上 , 胚已完全分化 , 随后 利用冬 季的低温完 成 生理
后熟 , 至第 3 年春天萌发 。
激素处理后 , 胚率迅速增长 ( 图 ; ) , 当年胚率从 9 . 3 %增加到 8 0 . 3 % , 并且适时地利用
了当年的冬季低温进行生理后熟 , 第 2年春天就能出苗 , 也就是说激素处理能提前 1年出苗 ,
而对照胚率才只有 1 1 . 2% , 胚未完全分化 , 也就无法出苗 。
2
.
2 胚 后 熟 期 间 酶 活 性和蛋白质含量的变化 : 第 1 年胚分化缓慢 , 胚体小 , a 、 刀一淀粉
酶活性低且变化小 , 过氧化物酶活性也较低 ( 图 2 ) , 表明种子 内各种代谢能力很 低 , 胚利用
胚乳营养的能力很弱 。 可溶性蛋白质在 前 4 o d逐渐升高 , 40 一 6 d0 迅速下降 , 60 d后 逐渐上升 。
.
Ad d r e s s
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L i X i
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《 中草药 》 1 9 9 4年第2 5卷第峨期 20 9 ,
进入第 2年 , 胚迅速分化发育 ,胚体迅速增大 ,
种子内的a 一淀粉酶活性显著增强 , 并 且 随 着
胚的增大发育而继续升高。 夕一淀粉酶活性仍很
低 , 至生理后熟阶段 ( 1 2一 10 开始 ) 表 现较 高
的活性 , 过氧化物酶活性从 1 1一 20 起几乎直线上
升直至种子萌发 。 表明图 2随着胚的分化发育 ,
胚率的增大 ,’ 体内各种代谢逐渐旺盛 , 胚利用
胚乳营养的能力显著增强 , 并且在生理后熟期
间仍进行旺盛的养分的分解作用 。 可溶性蛋白
质保持稳定的水平且变化不大 , 可溶性蛋白质
水平在整个生理后熟阶段变化不明显 。
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招定日初 (日 . 月)
圈 1 西洋参胚后熟期间胚率的变化 _
1
一自然伏况下胚率的增长 : 一激素处理 小激素处理的对照 ,
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侧定日期 ( B o月 )
圈 2 西洋参胚后熟期间淀粉醉 、 过权化物醉和蛋白质 l 的变化
1
一 a 一淀粉酶 2·日·淀粉酶 3一过氧化物酶 -4 可溶性蛋白质
2
.
3 激素处理对酶活性及蛋白质含量的影响: 激素处理后 , 种子 内的 a 、 日一淀 粉 酶 , 过氧
化物酶活性均随胚 的发育显著提高 ( 图 3 、 4 ) , 最后高出对照数倍乃至 10 倍 , 可 溶性蛋白质的
含量虽都下降 ( 图 4 ) , 但处理降低的速度比对照大得多 , 而对照在 1 1一23 以后还有一上升过
程 , 因此在种胚的发育中 , 含量一直比对照低 , 从而说明激素处理加速了可溶性蛋白质的分
解作用 。
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圈 3 西洋今胚后熟期间 a 、 p一淀粉蔺活性的变化
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一 a淀粉酶 H T Z一 a 一淀粉酶 C K
3
一
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一淀粉酶 H T 4一日一淀粉酶 C K
圈 4 西洋参胚后熟期间过权化物醉活性和
可溶性蛋白质 t 的变化
1
一过氧化物酶 H T Z一过氧化物酶 C K
含可溶性蛋白质H T 移一可溶性蛋白质 C K
2 1 0
2
.
4激素处理对糖代谢的影响: 激素处理后 , 种子中还原性糖含量迅 速 增 加 ( 图 5 ) , 呈
1 o od 后逐渐下降 , 这可能是被利用的缘故 。 种子中的总糖 , 非还原性糖含量随着 胚 的增大
逐渐降低 ( 图 5 . 1 ) , 种子中淀粉含量一开始迅速下降 , 在 I O0 d后逐渐上升 , 淀粉 的下降比
还原糖大得多 ( 图 6 ) 。 未处理的种子内还原性的水平保持基本稳定 ( 图 5 , 2 ) , 种子 中总糖
含量在前 2 0 d迅速下降 , 而后保持稳定的水平 , 非还原糖 , 淀粉含量的变化与总糖 相似 。
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田 5 . 1 西洋参胚后熟期间抽的变化 ( 滋索处理 )
1
一总塘 H T Z一还原糖 H T 阴影部分为非还原塘 H T
石 讨论
西洋参与许多五加科植物种子相似 , 在自
然条件下 , 其种子成熟时胚未分化 , 处于原胚
状 , 必需经 20 个月 以上时间的层积处理完成形
态后熟和生理后熟后才能萌发 。 第 1年由于胚
小 , 利用胚乳营养能力很低 , 这点表现在有关
水解酶的活性低 , 胚率的增长缓慢 。 进行第 2
年后 , 胚体逐渐增大 , 这些酶活性逐渐增强 ,
就能迅速地分解胚乳中的养分 , 供胚分化发育
所用 , 从而促进胚迅速增大 。
但经激素处理后 , 有关酶活性迅速增强 ,
加速胚乳内养分的水解 , 从而使种子内总糖 , 非
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一总塘 CK
西洋参胚后熟期间抽的变化 ( 对照 )
2一述原滚 C K 阴影部分为非还原塘 C K
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圈 6 西洋今胚后熟期间淀粉含 t 的变化
1
一淀粉 H T Z一淀粉 C K
还原糖 , 淀粉含量逐渐下降 , 还原糖含量则逐渐升高 , 可溶性蛋白质的迅速被利用 , 因而当
年胚迅速增大 , 并适时利用冬季的低温 , 完成生理后熟 , 次年就能萌发 , 这是激素处理能提
早 1年发芽的主要原因〔 7〕。 而未经处理的种子 , 酶活性较小 , 胚乳中贮藏的淀粉 、 低聚糖和蛋
白质被利用得少 , 胚率增长缓慢 。
从淀粉的变化趋势及其与非还原糖的变化来看 , 淀粉存在一个迅速分解尔后重 新合成的
过程 , 这个过程对西洋参种胚后熟的作用有待于今后进一步研究 。
, 考 文 献陈 瑛 , 等 . 科学通报 , 1 9 5 3 , 2 5 : 1 2吕0 6 B r a d f o r t M M . A n a l B i o c h m l , 7 , 6 7 2: 2 4 8
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r o n c e . 1 0 8 6
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杨肇 g ,I, 等 . 植物生理学报 , ` 9 8 , , 7 : 3“ ( 19 9 3一0 7一 7收稿 )
《 中草药 》 1 9级4年第25 卷第4期 价 2 1 1 -
v i d u a l d i a r r he a d e gr e e a n d p o s se s so c o sm p a r a b sl sty
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