蘇海蘭 檀靈瑩 鄭梅霞 李希 唐建陽

摘 要： 華重樓為百合科重樓屬植物七葉一枝花的變種，是我國名貴的傳統(tǒng)中藥材，具有清熱解毒、消腫止痛等功效。華重樓人工栽培因種子不易萌發(fā)、繁殖系數(shù)低和塊莖生長周期長而無法實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，影響了華重樓資源利用和開發(fā)。綜述了華重樓種子的形態(tài)學(xué)特征、種子化學(xué)成分、種子休眠與種子萌發(fā)等方面的研究進(jìn)展，旨在為加快華重樓種子快速萌發(fā)、提高出苗率等進(jìn)一步研究提供參考。

關(guān)鍵詞： 華重樓;種子萌發(fā);種子休眠

DOI：? 10.13651/j.cnki.fjnykj.2018.09.003

Research Progress in the Seeds of Paris polyphylla var. chinensis

SU Hai-lan， TAN Ling-ying， ZHENG Mei-xia， LI Xi， TANG Jian-yang*

（Institute of Agricultural and Biological Resources， Fujian Academy ofAgricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003）

Abstract：? Paris polyphylla var. chinensis is a variant of Paris polyphylla smith of the genus liliaceae. It is a precious traditional Chinese herbal medicine in China with the functions of clearing heat， detoxification， detumescence and pain relief. However， its large-scale production of artificial cultivation could not achieve up to now because of the difficulty of seed germination， low reproductive coefficient and long tuber growth cycle， which affects the utilization and development of resources of Paris polyphylla var. chinensis. In this paper， the morphological characteristics， chemical composition， dormancy and germination of the seeds of Paris polyphylla var. chinensis were reviewed in order to provide references for further research on accelerating the germination speed of the seeds and improving the emergence rate of Paris polyphylla var. chinensis.

Key words：? Paris polyphylla var. chinensis; seed germination; seed dormancy

華重樓Parispolyphyllavar.chinensis（Franch.）Hara為百合科Liliaceae重樓屬Paris植物[1] 七葉一枝花的變種，是我國名貴的傳統(tǒng)中藥材，在《神農(nóng)本草經(jīng)》和《本草綱目》中均有記載，具有清熱解毒、消腫止痛等功效[2] ，是重樓正品藥源之一，與滇重樓一起收錄于歷年版《中國藥典》中。華重樓還是“云南白藥”“宮血寧”“熱毒清”“片仔癀”等著名中成藥的主要原料之一，年需求量超過1萬t，全部采自野生資源。目前野生資源因為掠奪式的開采而極度匱乏，市場供不應(yīng)求[3] 。人工栽培是保護(hù)華重樓資源和滿足相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。目前，華重樓人工栽培主要以采挖野生資源移植為主，但其繁殖系數(shù)低，用量大，成本高，很難實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn);而采用種子繁殖，則面臨種子萌發(fā)困難[4] 、育苗周期長[5] 以及種苗稀缺等問題，制約華重樓人工大規(guī)模種植?？蒲腥藛T在種子休眠機(jī)理方面的研究取得了一定進(jìn)展，但在加快華重樓種子快速萌發(fā)、提高出苗率方面的研究則進(jìn)展較緩慢;且相關(guān)研究多是對觀察結(jié)果與試驗結(jié)果的描述總結(jié)，對種子發(fā)芽的相關(guān)機(jī)理還沒有深入研究。本文就華重樓種子的形態(tài)學(xué)特征、種子休眠與萌發(fā)研究、化學(xué)成分研究和生理生化等方面進(jìn)行闡述，為加快華重樓種子快速萌發(fā)、提高出苗率等進(jìn)一步研究提供參考，促進(jìn)華重樓產(chǎn)業(yè)化健康可持續(xù)發(fā)展。

1 種子形態(tài)學(xué)特征

華重樓的果實為蒴果，果皮綠色，近成熟時自然開裂，種子多粒數(shù)，具鮮紅色肉質(zhì)的外種皮，去除外種皮后呈卵球狀[1，6] 。果實重量0.5～20.6 g，平均5.8 g，果實含種子1～356粒，平均52.3粒，不同果實及種子的大小差異較大。種子由種皮、胚、胚乳3個主要部分組成，成熟種子的胚發(fā)育不完全，沒有明顯的分化，處于球形胚階段，種子內(nèi)99%以上充滿著胚乳[6] 。

2 種子化學(xué)成分研究

目前，關(guān)于華重樓種子成分的研究很少。劉佳試驗表明，華重樓種子中含有重樓皂苷Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ，其中重樓皂苷Ⅵ含量最低，僅0.24 mg·g-1? ，重樓皂苷Ⅰ和重樓皂苷Ⅶ含量較高，分別為1.82、1.22 mg·g-1? ;華重樓外種皮中含有重樓皂苷Ⅰ和重樓皂苷Ⅶ，且含量均高于其種子的皂苷含量，分別為2.39、5.44 mg·g-1? [7] 。華重樓種子外種皮中含有薯蕷皂苷元，而種子中則不含薯蕷皂苷元[8] 。華重樓皂苷成分含量與生長年限[9] 、采挖季節(jié)[10] 等息息相關(guān)，目前還不能確定華重樓種子中重樓皂苷含量比例高低。華重樓種子外種皮中含有皂苷，其藥用價值得進(jìn)一步研究。

3 種子休眠研究

種子休眠，通常是由種皮吸水障礙、萌發(fā)抑制物的存在和胚休眠中的1個或幾個因素引起的。多項研究表明，華重樓種子休眠很可能是萌發(fā)抑制物質(zhì)的存在和胚休眠共同作用的結(jié)果[11-13] 。張旺凡等[14] 通過研究華重樓種子吸水特性，表明華重樓種子不存在吸水障礙。童凱等通過發(fā)芽率、苗高、胚根長度、胚軸長度測定，研究華重樓種子水提取液對白菜種子的影響，表明華重樓種子中存在萌發(fā)抑制物，主要抑制胚根的生長[9，13] 和幼苗生長[13] 。華重樓種子外觀形態(tài)成熟時，其種子的胚還未發(fā)育完全[15-16] ，存在第2次休眠的現(xiàn)象（即胚根生長而上胚軸休眠的現(xiàn)象）[14] ，還需經(jīng)歷胚形態(tài)后熟和生理后熟[17] 。在溫暖層積80 d后，華重樓種子完成了胚形態(tài)后熟的全過程（近球形胚-橢圓形胚-圓柱形胚），再經(jīng)過60 d的低溫層積，華重樓種子達(dá)到生理后熟[17] 。

4 種子萌發(fā)相關(guān)研究

4.1 打破種子休眠研究

華重樓種皮中含有萌發(fā)抑制物，不利于種子萌發(fā)，生產(chǎn)上多采用濕沙[18-19] 或草木灰[20] 混合的方式搓去外種皮。但有研究表明，冷凍法去皮的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢會顯著高于濕沙混合去皮法的種子[21] 。還有研究表明，在不去種皮的條件下，采用恒溫20℃、“干-濕循環(huán)”（儲藏濕度先為100%，待濕度為0時再加水，使?jié)穸冗_(dá)到100%，如此循環(huán)）的處理方式，萌發(fā)率亦可達(dá)95%[19] 。目前，促進(jìn)華重樓種子萌發(fā)，多采用變溫層積和赤霉素（GA3）共同處理種子。任永權(quán)等[11] 將秋后采收的華重樓種子經(jīng)200 mg·L-1? 赤霉素處理后，高溫20℃濕沙層積（以縮短華重樓種子的形態(tài)后熟期）80 d后，發(fā)芽率達(dá)82.5%;經(jīng)冬天低溫可打破生理休眠，第2年春天即可出苗。王躍華等[18] 將去掉種皮的華重樓種子經(jīng)8%過氧化氫（H2O2）處理8 h、后經(jīng)300 mg·L-1? GA3溶液處理36 h，在5℃條件下培養(yǎng)20 d，再轉(zhuǎn)入20℃培養(yǎng)，6個月后萌發(fā)率達(dá)93.14%。用150 mg·L-1 GA3 浸泡七葉一枝花種子48 h，置于20℃培養(yǎng)箱中24 h，后經(jīng)過變溫處理（在4℃、18～20℃、6～8℃、20～22℃條件下分別處理60、90、60、60 d）后，將種子播于土壤中萌發(fā)，萌發(fā)率可達(dá)98.51%[22] 。

4.2 生理生化研究

4.2.1內(nèi)源激素變化?? 隨著種子的萌發(fā)，華重樓種子吲哚乙酸（IAA）和水楊酸（SA）含量呈上升趨勢，在將出苗階段IAA和SA含量最高，均顯著高于其他階段;在種子未萌動前茉莉酸（JA）、赤霉素（GA3）含量相對較低，種子萌動時華重樓種子脫落酸（ABA）含量明顯降低，但即將出苗前JA、GA3和ABA含量均達(dá)到最高，均顯著高于其他階段;反玉米素（TZ）含量變化規(guī)律性不明顯[23] 。綜上所述，IAA、JA和SA與華重樓種子休眠有關(guān)，并能促進(jìn)種子萌發(fā)、出苗，GA3處理無法解除華重樓種子的形態(tài)休眠和生理休眠[11] ，GA3、ABA利于種子出苗，而TZ對華重樓種子休眠、萌發(fā)與出苗均無太大影響[23] 。

4.2.2 酶活性的變化?? 隨著種子的萌發(fā)，華重樓種子蘋果酸脫氧酶（MDH）和6 磷酸葡萄糖脫氫酶（G 6 PDH）活性均呈下降趨勢，在將出苗階段MDH和G 6 PDH活性水平最低，顯著低于其他階段;過氧化氫酶（CAT）活性呈降低趨勢，胚乳成熟階段和出苗階段的CAT活性顯著低于未萌動階段;不同階段超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性有一定差異，但在將出苗前種子SOD和POD活性均最高，均顯著高于其他階段[23] 。在種子萌動與胚根生長階段，α? 淀粉酶活性升高，在休眠及即將出苗階段，α? 淀粉酶活性降低[12] 。綜上所述，α? 淀粉酶活性對華重樓種子休眠解除及發(fā)芽起著決定性的作用[12] ;CAT對種胚的生長有抑制作用，POD促進(jìn)種子萌發(fā)、出苗，SOD與種子活力水平關(guān)系密切;未萌發(fā)階段至出苗前，MDH活性、G 6 PDH活性降低。表明華重樓種子未萌動階段，呼吸代謝途徑以三羧酸循環(huán)（TCA）途徑和磷酸戊糖（PPP）途徑為主[23] 。

5 展望

目前，國內(nèi)外對于華重樓種子的研究較少，大多是對種子休眠與萌發(fā)的初步研究，對而華重樓種子的出苗、化學(xué)成分、種子萌發(fā)過程中的生理生化變化及相關(guān)蛋白和基因的調(diào)控、種子的貯藏與壽命等方面的關(guān)注較少，有待進(jìn)一步深入研究。今后，應(yīng)深入探究華重樓種子相關(guān)生理基礎(chǔ)、種子高產(chǎn)、種苗栽培技術(shù)等配套規(guī)程，充分掌握華重樓種子特性，提高華重樓種子的質(zhì)量和數(shù)量，加快出苗周期和提高出苗率，推進(jìn)華重樓產(chǎn)業(yè)化育苗。

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