解除薰衣草种子休眠机制及应用研究进展

李沛檑 刘垠泽 吴恒梅

(佳木斯大学生命科学学院，黑龙江 佳木斯 154007)

薰衣草(Lavandulaangustifolia)为唇形科(Labiatae)薰衣草属(Lavandula)，原产于地中海地区，多年生草本植物或天然芳香植物[1]，具有良好的医疗、食品、环境、化工等实用价值。薰衣草的香味能有效阻止飞蛾和苍蝇，薰衣草精油可用于香水、化妆品和家用化学品[2]。现代药理学研究表明，薰衣草具有抑制作用，尤其是对葡萄球菌、链球菌和八叠球菌，并有消散寒气，燥湿止痛的功效，作药材主要用于治疗胸腹胀满、关节骨痛等症状。本文对薰衣草种子休眠机制、休眠破除机制及应用进行了阐述，为进一步研究提供依据。

1 种子休眠机制

Baskin & Baskin system把休眠划分为5种类型：生理休眠，即由种子内部休眠器官和非休眠器官的激素、萌发抑制物质和其它状况引起的休眠；形态休眠，即种子的胚小未发育，即子叶和下胚轴已经可以区分；形态生理休眠，即种子有未发育的胚和生理成分的休眠；物理休眠，即因为种皮的一层或者多层不透水的栅栏细胞所引起的休眠；综合休眠，即种子的种皮不透水。李亚涛[3]发现，薰衣草种子的休眠可能是种皮中存在的萌发抑制物质所引起的休眠，属于生理休眠。Baskin[4]认为，在所有的休眠类型中，浅生理休眠的种子的离体胚能长成正常的幼苗，而且切割处理能打破休眠，因此这两种薰衣草种子可能属于浅生理休眠。贾永华[5]认为，薰衣草种皮浸提液对白菜种子萌发无明显影响，但胚乳浸提液对其萌发有抑制作用。两位学者分析出现差异可能是由于薰衣草品种不同得出的结果也就不同，但结果都表明萌发抑制物的存在，其也是我国薰衣草种子休眠的主要原因之一。

2 种子休眠解除的研究

对于薰衣草种子休眠的原因，人们提出了一些休眠释放和促进萌发的方法，包括促进酶活性和降低种子中抑制剂活性等方面。目前，最常用主要是赤霉素(GA3)处理法。

2.1 浸种处理

2.1.1 GA3处理

GA3可作为一种植物生长激素，具有打破种子休眠的作用，可能是由于诱导了种子内α-淀粉酶、蛋白酶和其它水解酶的合成，催化降解物质储存在胚胎生长所需的种子。同时可促进植物细胞生长，茎的生长，叶的生长等。于进英[6]等发现，100mg·L-1的GA3处理真薰衣草种子24h和500mg·L-1的GA3处理真薰衣草种子6h能明显的提高真薰衣草种子的萌发率。李亚涛等[7]得出，100～400mg·L-1的GA3浸种24h处理，高浓度500～1500mg·L-1浸种6～24h处理均可有效打破薰衣草种子休眠。冯美等[8]经300mg·L-1的赤霉素处理法国薰衣草种子效果最好。陈丽娟等[9]报道，GA3浓度为200mol·L-1，浸种8h，狭叶薰衣草种子的发芽势和发芽率分别是对照的3.43倍和5.86倍。李雪萍等[10]使用300mg·L-1GA3处理薰衣草种子8h最有利于提高种子萌发率，活力种子发芽率达94.77%。李珊珊等[11]将GA3浓度为600mg·L-1处理新疆薰衣草时促进效果最显著。凌雷等[12]处理不同品种的薰衣草，发现较高浓度600mg·L-1GA3处理的出苗率较高。

2.1.2 其它浸种方式

陈丽娟等[9]得出，浓度为1.0%EMS处理8h，狭叶薰衣草种子的发芽势和发芽率具有显著的升高；以及在恒温条件下用秋水仙素浸种，种子萌发更快，且发芽率较室温高。李珊珊等[11]用冷水处理24h薰衣草种子幼苗生长情况有明显促进作用。蒋兴旺等[13]对大理地区种植的优雅薰衣草(L.Ellagance)和齿叶薰衣草(L.dentada)实施无土短枝扦插，结论表明，NAA和IBA促进生根的作用明显。

2.2 层积处理

进行育种研究时，常用低温层积解除种子休眠；冷藏能提高种子的萌发能力，可能是低温冷藏模拟了种子的越冬过程，消除阻碍种子萌发的内在因素。于进英等[6]得出，4℃层积20d对真薰衣草种子萌发有一定的促进作用。李亚涛[3]通过对荷兰种源薰衣草和伊犁种源薰衣草4℃层积进行研究，在层积25～30d时，荷兰种源的萌发率达到76.7%，伊犁种源的萌发率达到58%。说明4℃层积可有效打破2个种源的薰衣草种子的休眠。

3 应用

3.1 天然香料

近年来，随着人们生活水平的不断提高，人们对天然香料的需求也不断增长。薰衣草是当今重要香料，其精油在市场上一直处于供不应求的状态。薰衣草以其独特的香味，广泛应用于化妆品和美容护理产品中。全株均具芳香，晾干后的植株香味仍保持不变，其香气能醒脑明目，让人感到舒适，也可以驱除蚊蝇。

3.2 药用价值

3.2.1 镇静催眠

薰衣草精油被欧洲药品管理局批准为缓解焦虑和压力的草药。Hawken等[14]通过研究薰衣草精油对绵羊焦虑症状的影响发现，精油可有效减轻绵羊的焦虑，并具有镇定和催眠的效果。薰衣草精油在芳香疗法中有很多优点，储展明等[15]采用天然芳香植物乾薰衣草花及薰衣草香精作闻香治疗心理性障碍50例，结果表明，闻香治疗有效率为88%。薰衣草香闻香治疗后睡眠障碍和情绪、躯体化症状、SCL-90(症状自评量表)、STAI(状态与性格焦虑自检量表)、脑电图、脑血流图均有明显改善。薰衣草香无毒副作用。

3.2.2 抗菌抑菌

薰衣草精油具有广谱抗菌能力，可抑制17种细菌和10种真菌的生长，对金黄色葡萄球菌、单核细胞增多性李斯特菌、沙门氏菌等致病菌有很强的抑制作用。姜黎[16]测定了薰衣草精油抑菌区、最低抑菌浓度和最低杀菌浓度，发现薰衣草精油对大肠杆菌有不同的抑制作用。单孔荣等[17]用滤纸片扩散法抑菌圈试验检测薰衣草精油与罗勒精油抑菌敏感性，最后得出结论，薰衣草精油和罗勒精油对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌均具有持久抑菌活性，可作为痤疮菌的天然抑菌剂。

3.2.3 其它药用价值

薰衣草精油还能有效治疗牛皮癣、皮炎和湿疹等皮肤病；芳香疗法使用纯天然薰衣草精油及其香味，即通过嗅觉器官，到达神经系统和血液循环，达到改善身体健康的目的。同时还可改善心神不宁、睡眠质量差等并发症，但对重度焦虑症则效果不明显。此外薰衣草精油在促进伤口愈合或减少伤口疤痕上也非常有效。杨子微[18]发现，薰衣草油通过改善机体血清TGF-β1，IL-10表达，调节组织内Ⅰ/Ⅲ型前胶原的表达，有效促进昆明小鼠深Ⅱ度烫伤创面愈合及抑制瘢痕形成。薰衣草也具有利尿、钙通道阻滞的作用，并具有很好的驱蚊和杀螨效果。

3.3 其它应用

由于需要保护香精免受外界环境条件的影响，使香精的留香时间更持久，香精微纳米胶囊技术应运而生。由于纳米胶囊粒度小，具有良好的靶向性、缓释性能及低毒副作用等特性，其前景十分广阔。郑健琨等[19]使用微胶囊造粒仪B-395制备薰衣草精油微胶囊对影响薰衣草精油微胶囊化包埋效果的因素进行了分析，并采用气相色谱质谱法对精油的包埋率进行测定，得出薰衣草微胶囊的最佳制备参数为海藻酸钠2.0%、明胶3.0%、壳聚糖0.10%、氯化钙2.5%；得出结论，此条件下制备的薰衣草精油微胶囊具有较高的包埋率，减少了精油成分的挥发，拓宽了精油的应用领域。余林林等[20]采用界面聚合法，以聚脲为壁材包覆薰衣草香精，制备得到薰衣草纳米胶囊。

4 展望

今后，应充分利用薰衣草资源优势，引进、驯化国内外优良品种，着重建立科学的品种筛选规程，进而实现薰衣草的育种和良种更新。此外，还应加快薰衣草品种更新和产品开发，建立优良的栽培技术体系，还应注重育种工作，因地制宜地采取不同的栽培方式，提高薰衣草精油的质量和产量，并不断开发和利用薰衣草精油的新思路，使得薰衣草药用资源得到更好地开发和利用。建立薰衣草精油的定性、定量模型、快速识别薰衣草产地、品种以及是否造假情况，确保薰衣草精油的品质。且薰衣草精油萃取率较低，今后应加强薰衣草精油的提取技术，提高薰衣草精油的萃取率，使薰衣草及其精油得到更合理、高效地利用。