ABSTRACT

Objective: To research the reason of seed dormancy in Cinnamomum Migao. Method: We use certain concentration of hydrogen peroxide treatment Migao fruit, it can make Migao seed germination rate increased from zero to more than forty percent. On the basis of this, the changes of chemical constituents in the fruit of Migao were compared before and after treatment with hydrogen peroxide. The chemical constituents in the fruit of Migao were determined to inhibit the seed germination. And verification experiments show that these components play an inhibitory effect on seed germination. Result: After hydrogen peroxide treatment Migao fruit, there are six kinds of chemical composition completely disappeared. Conclusion: First, inhibition of Migao seed germination chemical composition is not one, but many, they exist in the meter Migao volatile oil; Second, hydrogen peroxide can destroy partially inhibited seed germination chemical composition, thereby increasing the number of Migao seeds germinate. These easily destroyed chemical compositions of hydrogen peroxide are 2,3-Dehydro-1,8-Cineale, Cis-Sabinene hydrate, β-Cubebene, α-Humulene, α-Gurjunene, and Ledene. They may be all or part participated in the inhibition of seed germination.

Keywords:Migao Fruit, Chemical Composition, Germination, Inhibition

米槁种子休眠原因的初步研究

武孔云^1*，朱燕¹，陈建伟²，梁光义²

¹贵阳学院，贵州 贵阳

²贵阳中医学院，贵州 贵阳

收稿日期：2018年3月23日；录用日期：2018年4月4日；发布日期：2018年4月11日

摘 要

目的：研究米槁种子休眠的原因。方法：在以往的研究中，我们用一定浓度的双氧水处理米槁果实，可使米槁种子的发芽率从零提高到百分之四十多。以此为依据，通过比较双氧水处理前后米槁果实化学成分的变化，确定了米槁果实中抑制种子萌发的化学成分。并通过验证实验证明，这些成分对种子萌发起到了抑制作用。结果：用双氧水处理米槁果实后，有6种化学成分完全消失。结论：第一，抑制米槁种子萌发的化学成分不是一种，而是多种，他们存在于米槁果实的挥发油中；第二，双氧水可以破坏部分抑制种子萌发的化学成分，从而提高米槁种子的发芽数，这些容易被双氧水破坏的化学成分是：2,3-Dehydro-1,8-Cineale，Cis-Sabinene hydrate，β-Cubebene，α-Humulene，α-Gurjunene，Ledene。他们可能全部或部分参与了抑制种子萌发的作用。

关键词 :米槁果实，化学成分，萌发，抑制

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1. 引言

米槁是樟科樟属植物Cinnamomum migao H.W.Li的干燥果实 [1] 。我省民间常用于治疗腹胀、腹痛、晕车呕吐及牛马腹胀等人畜疾病 [2] 。在上个世纪六十年代，贵阳中医学院邱德文教授发现贵州省罗甸县苗族民间用米槁果实治疗胸痛、胸闷及哮喘有较好效果，特别是对于确诊为冠心病心绞痛患者有明显的缓解作用 [3] 。从此以后，掀起了研究米槁果实的热潮，对其进行了系统的本草学、药理学及中药化学的研究，并进行了开发利用，取得了一批能治疗多种疾病药物，如：心胃止痛胶囊、米稿心乐滴丸、金喉健喷雾剂等等 [4] - [9] 。这一结果导致原材料供不应求。为此，我们在有关单位的资助下，对其资源进行了一系列相关研究，现就其种子休眠的原因作一简短报道。

2. 实验材料

2.1米槁果实产地

贵州省荔波县水维乡，经何顺志教授鉴定为樟科植物Cinnamomum migao H.W. Li的果实。

2.1.1. 采种时间

2002年10~12月。

2.1.2. 采收方法

果实由绿变棕，再变黑时，即可采收。用摘取法做到谁熟随采。将采集到的果实阴干，用敲击法击破果实，去掉种子，各称取果肉250 g两份，用透气布袋装好，储藏于1℃~5℃的冰箱中。

2.2. 试验用种

晋菜三号大白菜(恒泰牌、一代杂种)由山东省临朐县三阳种苗服务中心出品；改良罗汉莴笋(用王牌)由重庆市永旺种子有限公司出品。

2.3. 试剂

双氧水；吐温-80；水；圆形滤纸等。

2.4. 仪器与设备

2.4.1. 设备

电炉；水蒸气蒸馏装置；培养皿等。

2.4.2. 仪器

HP6890/HP5973 GC/MS联用仪(美国惠普公司)。

3. 方法

3.1. 挥发油的提取方法 [9]

3.1.1. 米槁果肉的前处理

将两份实验材料分别粉碎成粉碎度为30~50的粗粉，备用。

3.1.2. 提取方法

根据种子萌发的预实验，将I、II号样粗粉分别装入2 L的可乐瓶中，在两个可乐瓶中分别加入1000 ml清水和1000 ml 30%的双氧水水溶液，浸泡72.0 h后，滤出粗粉，在各用清水浸泡24 h，滤取粗粉，分别将I、II号样粗粉装入水蒸气蒸馏装置，加水蒸馏提取6.0 h (加热，有溜出液后开始计时，蒸馏6 h)；提取完成后分取上层挥发油得I号样13 ml、II号样挥发油13 ml。分别取I号、II号挥发油0.5 ml送样上机分析。其余挥发油用石蜡密封于小瓶内，用黑色不透光纸包裹后，置1℃~5℃的冰箱中保存，待用。

3.2. 挥发油的GC-MS测定 [10]

3.2.1. 实验条件

色谱柱为HP-5MS5% Phenyl Methyl Siloxane (30 mm × 0.25 mm × 0.25 μm)弹性石英毛细管柱，以5℃∙min⁻¹升温至280℃，保持2 min，柱温50℃ (保留2 min)；柱前压7.62 psi，载气流量1.0 ml∙min⁻¹；汽化室温度250℃；载气为高纯He (99.999%)；离子源为EI源；电子能量70 eV；溶剂延迟4.5 min；发射电流34.6 μA；接口温度280℃；离子源温度230℃；倍增器电压2185 V；质量范围10~500 amu；四极杆温度150℃；进样量1 μl (正己烷溶液)；分流比40:1。

3.2.2. 定性分析

使用HPMSD化学工作站、Nist98标准质谱图库、WILEY275质谱图库检索。峰面积归一化计算求得各化学成分在挥发油中的相对含量。

4. 验证实验

4.1. 培养液的制备

分别取I、II号样挥发油2.5 ml放入研钵中，分别加入2.5 ml吐温-80，用力充分研磨，并不断加入蒸馏水，最后定容100 ml待用；用同样方法不加挥发油，只加2.5 ml吐温-80，制得阴性对照；不加挥发油、吐温-80只加水为空白对照。精密量取上述液体10 ml，分别放入100 ml容量瓶中，并定容至100 ml，制得四种不同的培养液。

4.2. 发芽床的制备 [10]

按农作物种子检验规程(发芽实验)所规定的相关标准制备。本实验采用纸床法，用直径10 cm的滤纸两层，放入培养皿中制成。

4.3. 发芽实验 [11]

取50粒试验种子均匀放入用培养液润湿的培育床上，置于22℃的培养箱中，观擦种子，添加培养液。重复三次。

4.4. 数据处理

用IBM SPSS Statistics 21作为统计工具。

4.4.1. 均值及其标准误的计算

将发芽数选入因变量列表，不同处理选入自变量列表；将统计量：均值、标准误选入单元格统计量，进行均值统计分析。

4.4.2. 单因素方差分析

将发芽数选入因变量列表，不同处理选入因子列表；在显著性水平0.05及0.01的条件下，进行多项式对比，用最小显著差法(LSD法)进行各组间两两比较，对统计量进行方差同质性检验。

5. 结果与分析

5.1. 结果

5.1.1. 出峰结果

挥发油GC-MS分析，所得总离子流图如图1、图2所示。I号样、II号样分别检出81和85个峰。

5.1.2. 化合物的鉴定结果

I号样鉴定出66个化合物；II号样鉴定出67个化合物。I号样、II号样共有化学成分60种；I号

图1. I号样

图2. II号样

样特有6种，它们分别为：2,3-Dehydro-1,8-Cineale，Cis-Sabinene hydrate，β-Cubebene，α-Humulene，α-Gurjunene，Ledene；II号样特有7种，它们分别是：Benzaldehyde，β-Myrcene，M-Cymene，P-Cymenyl，2-Nonen0ne，Nopinone，P-Mentha-1,4-dien-7-ol。更详细情况见表1。

5.1.3. 种子发芽统计结果

均值及其标准误计算结果见表2。方差齐性检验大白菜、莴苣、莴笋显著性分别为0.483、0.803、0.280，都大于0.05，说明各组的总体方差相等，单因素方差分析结果可信。单因素方差分析结果见表2。各处理间字母相同表示无显著性差异，字母不同表示存在显著性差异。小写字母表示显著性水平为0.05；大写字母表示显著性水平为0.01。

5.2. 分析

从表2可以看出，空白对照与阴性对照(只含吐温-80)之间不论在0.05还是0.01显著水平上都不存在显著性差异，说明吐温-80对大白菜、莴苣、莴笋种子的发芽率不会产生影响。因此，用吐温-80来制备实验样品是科学合理的。空白对照与未氧化样品(I号样)、已氧化样品(II号样)之间不论在0.05还是0.01显著水平上都存在显著性差异，说明不论是未氧化样品(I号样)还是已氧化样品(II号样)中均含有种子萌发抑制物，从发芽率可以看出已氧化样品(II号样)含有的种子萌发抑制物比未氧化样品(I号样)要少。已氧化样品(II号样)与未氧化样品(I号样)之间不论在0.05还是在0.01水平上，种子发芽率都存在显著性差异，这种差异是两种处理中含有不同抑制物造成的。通过表1我们可以看出，在已氧化样品(II号样)中，一部分化学成分消失，而新产生另一部分化学成分，这一变化过程使得米槁种子的萌发数从3左右提高到25左右，说明未氧化样品(Ⅰ号样)中特有的6种(2,3-Dehydro-1,8-Cineale，Cis-Sabinene hydrate，β-Cubebene，α-Humulene，α-Gurjunene，Ledene)成分，全部或部分具有抑制种子萌发的作用。

6. 小结

通过本研究，我们可以得出以下结论：第一，抑制米槁种子萌发的化学成分不是一种，而是多种，他们存在于米槁果实的挥发油中；第二，双氧水可以破坏部分抑制种子萌发的化学成分，从而提高米槁种子的发芽数，这些容易被双氧水破坏的化学成分是：2,3-Dehydro-1,8-Cineale，Cis-Sabinene hydrate，

表1. I、II号样检出的化合物及其相对含量

表2. 种子发芽情况的数据统计结果( $\overline{X}\pm s$ , n = 3)

注：小写字母表示0.05水平、大写之母表示0.001水平；相同字母无差异、不同字母有差异。

β-Cubebene，α-Humulene，α-Gurjunene，Ledene。他们可能全部或部分参与了抑制种子萌发的作用。那么，哪些具体的成分参与了抑制作用呢？要回答这一问题，还需要进行更加深入的研究。

基金项目

贵州省科技厅自然科学基金资助项目(黔科合J字[2008] 2138)；贵阳学院重点资助项目[2008015(理科)]。

文章引用

武孔云,朱 燕,陈建伟,梁光义. 米槁种子休眠原因的初步研究
A Preliminary Study on the Causes of Seed Dormancy of Cinnamomum Migao[J]. 林业世界, 2018, 07(02): 46-53. https://doi.org/10.12677/WJF.2018.72007

参考文献