常用黎族药物裸花紫珠种子生物学特性及萌发性研究

彭云露，胡远艳，李惠玲，胡 艳，田建平

（1.海南医学院药学院，海口 571199；2.热带转化医学教育部重点实验室，海口 571199；3.海南省热带药用植物研发重点实验室，海口 571199；4.海南大学海洋学院，海口 572208）

裸花紫珠（Callicarpa nudifloraHook. et Arn.）隶属于唇形科（Lamiaceae）紫珠属（Callicarpa）植物，主要分布在海南、广东、广西、江西、福建等地，以枝叶入药，是海南省黎族的常用药物［1］。裸花紫珠具有止血、抑菌、抗炎、增强免疫等药理活性，其临床应用非常广泛，特别是2020 年新型冠状病毒肺炎疫情的影响，市场对其资源的需求量大增［2，3］。

近年来，裸花紫珠原有的野生资源已经无法满足市场的需要，现在裸花紫珠主要通过扦插繁育方式进行人工种植，但上述无性繁殖方式不能保证裸花紫珠药材的产量和质量的稳定［4］。选育新的优良种质材料是今后裸花紫珠育种工作的重点内容，有必要对裸花紫珠种子的生物学习性和萌发特点进行全面的科学研究。虽然，裸花紫珠种子质量标准已有初步研究［5］，但很多方面没有涉及，本研究对裸花紫珠种子进行外观性状的测定，石蜡切片和超微结构观察，种子含水量和吸水率的测定，用TTC 溶液测定裸花紫珠种子的生活力，化学试剂处理测定种子萌发情况等方面进行深入研究，为完善评价裸花紫珠种子的质量标准及更好地人工培育裸花紫珠提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料用成熟种子采自海南医学院校园植物，由田建平教授鉴定为裸花紫珠，标本保存在海南医学院中药标本室，对所采集种子进行常温干燥，备用。试验所用浸种处理材料为天津市大茂公司生产的0.5%TTC 溶液、0.3%高锰酸钾溶液、0.1%磷酸二氢钾溶液、10%次氯酸钠溶液、赤霉素、3%过氧化氢溶液、碳酸氢钠溶液，沙土。

1.2 方法

1.2.1 种子横切片和超微结构 取裸花紫珠果实按照石蜡切片常规方法操作，在生物显微镜下观察其种子的横切面特征并拍照；同样取裸花紫珠果实，用70%乙醇清洗表面杂质，于冷冻干燥机中处理后，置于真空镀金仪中镀膜，再按照扫描电镜常规方法在电镜下观察并拍照。

1.2.2 种子大小测量与千粒重测定 随机选取裸花紫珠种子30 粒，仔细观察其外部特征后再用游标卡尺测量种子的长、宽、厚度，计算其平均值、标准差。从所采集种子中随机取300 粒种子平均分为3 份，在电子天平上称取每一份重量，取平均值乘以10，即为千粒重。

1.2.3 种子含水量和吸水率 取100 粒裸花紫珠种子称量并记录重量M干前，而后置于约80 ℃烘箱内烘烤30 min，取出立即再称量并记录数据M干后；立即再次放回烘烤30 min 再称量，如此往复，至称量值不变。取100 粒裸花紫珠种子，称重后记录数据M吸前，而后在清水中浸泡30 min，取出种子并吸干表面水分后，再称重并记录数据M吸后；将种子再浸泡，吸干再称量，如此往复，至称量值不变。以上均重复3 次试验，分别计算含水率、吸水率并取其平均值［6，7］。

1.2.4 种子生活力测定 取吸胀的裸花紫珠种子50 粒，沿种胚中心线纵切开，并均分为2 份。其中1 份加入约50 mL 0.5% TTC 溶液（将种子完全浸没），室温下浸泡2 h；将另1 份切开种子加水煮沸10 min，取出后进行同样染色处理作为对照组，显微镜下观察胚着色情况。重复3 次，计算其种子生活力并取其平均值［8］。

1.2.5 不同温度下种子的萌发 在20、25、30、35 ℃的温度条件下，取种子于培养皿中用水培养，观察裸花紫珠种子的萌发情况［9］。

1.2.6 不同处理后种子的萌发 挑选饱满的裸花紫珠种子，均分为4 份，每份50 粒置于培养皿中，其中1 份以清水浸泡作为空白试验，其余3 份各自加入0.3%的高锰酸钾溶液、0.1%的磷酸二氢钾溶液和10%的次氯酸钠溶液浸泡1 h 后取出，按照种子萌发的常规操作方法置于25 ℃的恒温箱中，重复3 次，定期观察并记录种子的萌发情况［10］。

在25 ℃的恒温条件下，以清水为对照，GA3的浓度梯度为100、200、500、800、1 200 mg/L，按照上述组别，每组50 粒分别浸种48 h 后进行萌发试验。重复3 次，定期观察并记录种子的发芽状况［11］。

另取5 份，每份50 粒种子于放有滤纸的培养皿中，1 份加入3%的过氧化氢溶液，将培养皿置于4 ℃的冰箱中；另4 份分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2%的碳酸氢钠溶液浸泡，24 h 后取出吸干，加入去离子水，按照种子萌发的常规方法培养。

另取50 粒种子于培养皿中，加入含有一定水分的沙土包埋种子，在25 ℃的温度条件下培养种子，重复3 次，定期查看并记录种子的发芽情况［12］。

1.3 数据分析

采用Excel软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 裸花紫珠果实石蜡横切片和电镜扫描研究结果

在生物显微镜下观察裸花紫珠果实的石蜡横切片，结果发现其呈浅棕色，分为果皮和种子，果实由4 室胚珠组成，其中仅1～2 室胚珠发育完全，呈椭圆形，果实表皮具有许多褶皱，无胚乳。果实电镜扫描观察到裸花紫珠种子呈近圆形，基部残留杯状花萼残基，同时上面具有多条脊状条带，多数腺鳞，少量非腺毛，如图1 所示。

图1 光学显微镜与扫描电镜下裸花紫珠种子形态特征

2.2 裸花紫珠种子生理指标

裸花紫珠种子呈褐色，平均长度为1.96 mm，宽度为1.76 mm，厚度为1.84 mm，种子千粒重的平均值为2 481.00 mg；裸花紫珠种子平均相对含水量为11.30%；吸水率的平均值为80.33%；平均生活力为33.30%，说明裸花紫珠种子的生活力不高（表1）。

表1 裸花紫珠种子生理指标

2.3 不同温度下裸花紫珠种子的萌发

如图2 所示，在20、25、30、35 ℃的温度下，裸花紫珠种子平均萌发率分别为24.7%、62.7%、30.7%、11.3%，表明25 ℃更适合裸花紫珠种子的萌发和生长。

图2 不同温度处理下裸花紫珠种子的萌发率比较

2.4 不同试剂处理后裸花紫珠种子的萌发

用0.3%高锰酸钾溶液处理过的裸花紫珠种子有明显的萌发，萌发率为60%。用0.1%磷酸二氢钠溶液和10%次氯酸钠溶液处理过的种子仅有少数种子萌发，萌发率为6%以下；空白对照组没有萌发，种子处于休眠状态。

用100、200、500、800 和1 200 mg/L 浓度的赤霉素处理过的裸花紫珠种子除最高浓度萌发率较低外，其余浓度处理裸花紫珠种子萌发率为62%～81%，如图3所示，其最适合的赤霉素浓度为500 mg/L，但是用0.5%、1.0%、1.5%、2.0% 4 种不同浓度的碳酸氢钠溶液处理过的裸花紫珠种子平均萌发率在5%以下，3%过氧化氢处理的种子未萌发。

图3 不同浓度GA3处理下裸花紫珠种子的萌发率比较

2.5 沙土包埋处理后裸花紫珠种子的发芽率

用沙土包埋的裸花紫珠种子有明显的萌发，平均萌发率为70%，说明沙土包埋处理方式适宜用于裸花紫珠。

3 小结

种子生物学习性是种子研究的重要内容，其直接关系种子的生活力。裸花紫珠主要分布于亚热带和热带区域，在不同产地和种质资源中，其种子千粒重、生活力均存在较大差异。相比于其他产区该植物种子的生物学特性（千粒重491.00 mg、生活力91.58%）［5］，本研究中裸花紫珠种子的个体相对偏大，重量偏重，但含水量也不高，生活力较差，很多种子是休眠种子，其因素可能与部分种子的子房室发育不全有关，另一方面也可能与环境有关。根据实地调查，在5 月底海南白沙、五指山、儋州山区，裸花紫珠居群已大范围开花，但在海口、琼中平原地区则开花要延迟1 个月左右的时间，校园内昆虫种类相对较少，其传粉频率也相对山区低。裸花紫珠种子活力是否与传粉有关，有待今后进一步开展传粉生物学研究。裸花紫珠种子的吸水率比较高，在25 ℃下用高锰酸钾溶液和GA3处理后萌发率较高，用沙土包埋处理后也能有效解除种子休眠［13］。说明在温度适宜、含水量比较丰富的地方有利于裸花紫珠种子的萌发和生长，温度过高或过低都不适合裸花紫珠种子的萌发。用合适的化学试剂或物理方法处理裸花紫珠种子后可以解除种子的休眠，可以提高种子的萌发率［14］。同时今后也要采取有关措施提高种子的饱满度，促进果实中子房的发育。紫珠属是一大类可以作为药用的植物，本研究可以为种子质量评价和繁育提供理论依据。