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(1.成都中醫(yī)藥大學 中藥材標準化教育部重點實驗室, 中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用國家重點實驗室, 四川 成都 611137; 2.四川智佳成生物科技有限公司, 成都 611731)
·種子檢驗·
益母草種子適宜采收期的初步研究
王盼1,曾俊1,陶玲1,冷珊珊1,俸世洪2,李敏1
(1.成都中醫(yī)藥大學 中藥材標準化教育部重點實驗室, 中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用國家重點實驗室, 四川 成都 611137; 2.四川智佳成生物科技有限公司, 成都 611731)
目的:制定益母草種子質(zhì)量的分級標準,確定益母草種子的適宜采收時間。方法:先分別測定34份不同產(chǎn)地的益母草種子的千粒重、水分、凈度、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率,并采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行K聚類分析,制定益母草種子的質(zhì)量分級標準;并對9份不同采收時間的益母草種子的上述指標進行測定,利用制定的分級標準進行評價,確定益母草種子最適宜采收時間。結(jié)果:將益母草種子分為4個等級。其中一級種子發(fā)芽率不低于87%,發(fā)芽勢不低于83%,發(fā)芽指數(shù)不低于24.89,千粒重不低于1.035 5 g,凈度不低于95.4%,含水量不超過8.21%;二級種子發(fā)芽率不低于77%,發(fā)芽勢不低于56%,發(fā)芽指數(shù)不低于20.48,千粒重不低于0.878 3 g,凈度不低于94.0%,含水量不超過8.24%。9份不同采收時期的益母草種子中,CS-3為一級種子,CS-6、CS-7為二級種子,CS-1、CS-5、CS-8為三級種子,CS-2、CS-4、CS-9為四級種子,因此確定了益母草種子的最適宜采收時間為8月上旬。結(jié)論:制定了益母草種子質(zhì)量分級標準,為益母草種子的質(zhì)量控制提供了參考,并采用此分級標準確定了益母草種子最適宜的采收時間,為益母草種子的適時采收提供了依據(jù)。
益母草; 種子; 分級標準; 采收時間
益母草為唇形科植物益母草(LeonurusjaponicusHoutt.)新鮮或者干燥的地上部分[1],其干燥成熟果實作藥材茺蔚子用。益母草具有活血調(diào)經(jīng)、利尿消腫、清熱解毒之功效,在婦科疾病中應用廣泛。最早于《神農(nóng)本草經(jīng)》中載[2]:益母草味辛、苦,微寒,歸心、肝、膀胱經(jīng),用于瘀熱阻滯所致的月經(jīng)不調(diào),經(jīng)行不暢,痛經(jīng),閉經(jīng),適于產(chǎn)后瘀阻腹痛,惡露不盡及跌打損傷,瘀血作痛,小便不利,水腫等。
益母草分布廣泛、資源豐富,古本草亦記載其“生海濱池澤,處處有之”。益母草是輪傘花序腋生,其種子成熟的順序為由下至上、由內(nèi)至外,故其種子質(zhì)量和成熟度不盡相同。益母草一般用種子直接播種繁殖,種子質(zhì)量直接影響種子在田間的出苗率,故種子質(zhì)量對益母草的栽培起著至關重要的作用。但到目前為止,包括益母草種子在內(nèi)的大部分的中藥材種子還沒有與之相對應的種子檢驗標準,另外也未見對益母草種子適宜采收時間進行研究的相關報道[3-6]。目前關于藥材種子質(zhì)量分級的研究主要是把凈度、千粒重、發(fā)芽率、水分等作為指標然后采用統(tǒng)計學的方法進行分析進而制定標準[7-9]。
本研究對不同產(chǎn)地益母草種子的水分、千粒重、凈度、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、出苗率等指標進行測定,根據(jù)K中心聚類分析的原理,確定益母草種子質(zhì)量的分級標準,然后利用制定的分級標準對不同采收時間的益母草種子質(zhì)量進行評價,確定益母草種子的最適宜采收時間。以期為益母草栽培過程中的規(guī)范收種和用種提供依據(jù),為益母草的高產(chǎn)和良種繁育工作奠定基礎。
1.1 實驗樣品
收集了來自四川、東北、湖北等地(34份)和不同采收時間(9份)共計43份益母草種子作為實驗材料(詳見表1和表2),經(jīng)成都中醫(yī)藥大學李敏教授鑒定為唇形科植物益母草LeonurusjaponicusHoutt.的干燥種子,所有樣品在成都中醫(yī)藥大學種質(zhì)資源庫中低溫保存。
表1 不同產(chǎn)地益母草種子樣品信息
編號收集地點來源種或栽培類型YMC?1湖北宜昌產(chǎn)地YMC?2河南伏牛山產(chǎn)地YMC?3湖南廉橋市場YMC?4河北安國市場YMC?5甘肅定西市場YMC?6四川瀘州產(chǎn)地YMC?7江西樟樹市場YMC?8江蘇鎮(zhèn)江市場YMC?9河北安國市場YMC?10甘肅靜寧產(chǎn)地YMC?11遼寧丹東產(chǎn)地YMC?12四川西昌產(chǎn)地YMC?13貴州貴陽產(chǎn)地YMC?14河南鄭州產(chǎn)地YMC?15東北1號產(chǎn)地YMC?16東北2號產(chǎn)地YMC?17東北3號產(chǎn)地YMC?18東北4號產(chǎn)地YMC?19山東1號產(chǎn)地YMC?20陜西咸陽產(chǎn)地YMC?21安徽1號市場YMC?22湖北宜昌產(chǎn)地YMC?23河南伏牛山產(chǎn)地YMC?24湖南廉橋產(chǎn)地YMC?25河北安國產(chǎn)地YMC?26甘肅定西市場YMC?27四川瀘州市場YMC?28江西樟樹產(chǎn)地YMC?29江蘇鎮(zhèn)江產(chǎn)地YMC?30河北安國市場YMC?31甘肅靜寧產(chǎn)地YMC?32山東淄博產(chǎn)地YMC?33山西呂梁產(chǎn)地YMC?34湖南漣源產(chǎn)地
表2 不同采收時間益母草種子樣品信息
種子編號種子采收時間種子產(chǎn)地CS?12015/07/29四川省涼山州冕寧縣CS?22015/07/31四川省涼山州冕寧縣CS?32015/08/02四川省涼山州冕寧縣CS?42015/08/04四川省涼山州冕寧縣CS?52015/08/06四川省涼山州冕寧縣CS?62015/08/08四川省涼山州冕寧縣CS?72015/08/10四川省涼山州冕寧縣CS?82015/08/12四川省涼山州冕寧縣CS?92015/08/14四川省涼山州冕寧縣
1.2 實驗儀器
SQP電子分析天平(德國賽多利斯科學儀器北京儀器公司);SPX-250 B微機生化培養(yǎng)箱(上海悅豐儀器儀表有限公司);恒溫鼓風干燥箱(上海瑯玕實驗設備有限公司);KQ-500 DE臺式數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
2.1 實驗方法
對不同產(chǎn)地的34份和不同采收時間的9份共計43份益母草種子樣品的凈度、千粒重、水分、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率等7項指標進行測定。
2.1.1 凈度測定
采用“徒手減半法”抽取實驗樣品,稱取種子2.0 g,每份樣品重復2次。將種子鋪在白紙板上,運用合適的方法分離種子和雜質(zhì),并計算凈種子的含量,計算平均值,即為種子的凈度值。
2.1.2 千粒重測定
隨機選取凈度分析后的益母草種子各2份,測定千粒種子重量,計算平均值,即為益母草種子的千粒重。
2.1.3 水分測定
采用高溫烘干法對益母草種子含水量進行測定。稱取益母草種子2.0 g于已恒重的稱量瓶中,樣品重量記為W0,樣品與稱量瓶總重量記為W1;將其置于溫度為(105±2)℃的恒溫烘箱中,烘5 h;取出,于干燥器中冷卻30 min,稱量并記錄數(shù)據(jù);再將其放入恒溫烘箱(105±2)℃中烘1 h,后于干燥器中冷卻30 min,稱重;至連續(xù)2次稱量重量差異不超過5 mg為止,最后次稱量的數(shù)據(jù)記W2。按公式:含水量(%)=(W1-W2)/W0×100%,計算樣品含水量。
2.1.4 發(fā)芽指標測定
取2張濾紙鋪于干凈的培養(yǎng)皿底部,用蒸餾水浸濕,隨機選取50粒溫水浸泡過夜的益母草種子均勻擺放于濕潤的濾紙上,每份樣品重復2次,然后將培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱(25 ℃)中進行培養(yǎng),從置床開始每隔1 d記錄種子的發(fā)芽情況,根據(jù)以下計算公式計算種子發(fā)芽各項指標。
發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%;
發(fā)芽勢(%)=5 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%;
發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt(其中:Gt為日發(fā)芽數(shù),Dt為發(fā)芽天數(shù)) 。
2.1.5 出苗率測定
將適宜比例的營養(yǎng)物質(zhì)與已準備好的土壤混合均勻,放入花盆中將表面耙平。每份樣品隨機選取20粒種子,重復2次,點播于土壤表面,用細水噴灑土表層,使種子和土壤接觸。每天噴灑細水,保持土壤濕潤,待不再有幼苗長出時,記錄種子出苗數(shù),按公式:出苗率(%)=出苗數(shù)/總種子數(shù)×100%,計算出苗率。
2.1.6 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 19.0軟件,對實驗測定結(jié)果進行K聚類分析,確定益母草種子質(zhì)量分級標準,并根據(jù)制定的益母草種子質(zhì)量分級標準來確定益母草種子的適宜采收時間。
2.2 實驗結(jié)果
2.2.1 凈度、千粒重、水分、發(fā)芽指標及出苗率的測定
由表3可看出,不同產(chǎn)地益母草種子的凈度范圍為63.2%~97.9%,平均為80.55%。以廣東東莞產(chǎn)益母草種子凈度最低,為63.2%,貴陽的益母草種子凈度最高,為97.9%。
不同產(chǎn)地益母草種子的千粒重范圍為0.577 5~1.641 0 g,平均1.109 3 g。以河南產(chǎn)益母草種子千粒重最低,為0.577 5 g,陜西咸陽產(chǎn)益母草種子千粒重最高,為1.641 0 g。其中千粒重在1.0 g以上的僅占17.6%。
益母草種子的含水量范圍在6.66%~9.58%,平均為8.12%。以湖南邵陽的種子含水量最低,為6.66%,貴陽的益母草種子含水量最高,為9.58%。
34份益母草種子的發(fā)芽率范圍為0%~93%,平均為46.5%;發(fā)芽勢0%~90%,平均值為45%;發(fā)芽指數(shù)0~26.87,平均值為13.44;廣東東莞和廣西貴港的益母草種子完全未發(fā)芽,而河北安國產(chǎn)的益母草種子發(fā)芽率最高,為93%。其中,發(fā)芽率大于60%的種子有20份,發(fā)芽率大于80%的有8份,有11份益母草種子發(fā)芽率低于50%。
不同產(chǎn)地益母草種子的出苗率范圍為0~87.5%,平均為43.75%。其中河南安國的益母草種子均未出苗,四川西昌產(chǎn)益母草種子出苗率最高,為87.5%。出苗率大于60%的有11份,有15份益母草種子的出苗率低于40%。
2.2.2 益母草種子質(zhì)量分級標準的確定
通過SPSS 19.0軟件,對實驗測定結(jié)果進行K聚類分析,將益母草種子質(zhì)量分為4個等級,具體結(jié)果如表4。其中,一級種子發(fā)芽率不低于87%,發(fā)芽勢不低于83%,發(fā)芽指數(shù)不低于24.89,千粒重不低于1.035 5 g,凈度不低于95.4%,含水量不超過8.21%;二級種子發(fā)芽率不低于77%,發(fā)芽勢不低于56%,發(fā)芽指數(shù)不低于20.48,千粒重不低于0.878 3 g,凈度不低于94.0%,含水量不超過8.24%;三級種子發(fā)芽率不低于53%,發(fā)芽勢不低于39%,發(fā)芽指數(shù)不低于14.17,千粒重不低于0.860 4 g,凈度不低于90.3%,含水量不超過8.25%;四級種子發(fā)芽率不低于22%,發(fā)芽勢不低于10%,發(fā)芽指數(shù)不低于4.99,千粒重不低于0.758 1 g,凈度不低于88.2%,含水量不超過8.67%。除去完全未發(fā)芽的2份種子外,其余的32份種子中Ⅰ級5個,Ⅱ級有13個,Ⅲ級有9個,Ⅳ級有5個。
表3 不同產(chǎn)地益母草種子樣品測定數(shù)據(jù)表
種子編號凈度(%)千粒重(g)水分(%)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)出苗率(%)YMC?191.900.87888.44918727.220.00YMC?294.700.65387.82584115.6360.00YMC?370.801.59329.53471910.607.50YMC?493.200.72528.58834119.0845.00YMC?594.800.95078.30776821.3837.50YMC?696.400.67978.27765720.3567.50YMC?790.500.67977.43545317.4055.00YMC?896.200.82037.47867825.8867.50YMC?995.900.79508.87939026.870.00YMC?1092.700.87847.89534515.7850.00YMC?1188.000.91998.35463110.9615.00YMC?1297.900.78708.38704416.1887.50YMC?1394.701.07217.83786222.3070.00YMC?1486.100.57758.0332248.8612.50YMC?1595.200.65098.76746118.1455.00YMC?1692.900.82817.95624516.3862.50YMC?1792.500.86098.09794416.8365.00YMC?1885.400.77218.84766119.8962.50YMC?1995.200.95998.98837822.2757.50YMC?2073.701.64108.74604515.9622.50YMC?2192.601.02868.39905623.7950.00YMC?2297.900.94749.58838122.2350.00YMC?2395.600.68858.31473611.3050.00YMC?2495.900.97239.08824719.3965.00YMC?2592.100.90667.82676523.2970.00YMC?2696.600.92806.66676825.3332.50YMC?2794.400.82717.76942.0420.00YMC?2893.000.64469.2413104.0522.50YMC?2994.900.85058.07795120.0377.50YMC?3063.200.77868.080007.55YMC?3194.200.93807.730007.50YMC?3283.501.00388.083277.7437.50YMC?3394.701.44738.27483613.5237.50YMC?3494.700.73777.922374.2535.00
表4 益母草種子質(zhì)量分級標準
級別發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)千粒重(g)凈度(%)含水量(%)Ⅰ級≥87≥83≥24.89≥1.0355≥95.4≤8.21Ⅱ級≥77≥56≥20.48≥0.8783≥94.0≤8.24Ⅲ級≥53≥39≥14.17≥0.8604≥90.3≤8.25Ⅳ級≥22≥10≥4.99≥0.7581≥88.2≤8.67
2.2.3 益母草種子適宜采收時間的確定
對不同采收時間的9份益母草種子樣品的測定結(jié)果如表5。由表可知,其發(fā)芽率在40%~87%,平均為63.5%;發(fā)芽勢41%~87%,平均為64.0%;發(fā)芽指數(shù)20.80~48.88,平均為34.84;千粒重0.795 6~0.885 1 g,平均是0.840 35 g;凈度96.07%~99.25%,平均是97.66%;含水量在4.89%~5.99%,平均是5.44%;出苗率在30.0%~85.0%,平均是57.5%。參考表4中制定的益母草種子質(zhì)量分級標準和9份益母草種子的采收時間,發(fā)現(xiàn)7月下旬1個有3級和1個4級益母草種子;8月上旬有1個一級種子,2個二級種子,其它為3、4級種子;8月中旬情況與7月下旬一致。由此可見8月上旬的益母草種子1、2級種子最多,因此初步確定益母草種子的最適宜采收時間為8月上旬。
表5 不同采收時間益母草種子樣品測定數(shù)據(jù)
發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(%)發(fā)芽指數(shù)千粒重(g)凈度(%)含水量(%)出苗率(%)CS?1645632.810.816796.325.5252.50CS?2484121.760.802097.984.8940.00CS?3878748.880.795699.255.1630.00CS?4404120.800.841397.935.2255.00CS?5565430.880.801999.105.4427.50CS?6797741.960.805797.455.3385.00CS?7838246.560.872197.995.2845.00CS?8545226.680.811096.075.9945.00CS?9525329.810.885198.6755.4162.50
由實驗結(jié)果可知,不同產(chǎn)地益母草種子的凈度、千粒重、水分、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率均存在明顯差異。其中陜西咸陽所產(chǎn)種子的千粒重最大,達到1.601 0 g,湖北宜昌和河北安國等地的益母草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)都相對較高,最高可達到93%,其出苗率和千粒重也相應較高,而江西樟樹和湖南廉橋等地的種子含水量高,但是他們的發(fā)芽率等指標較低。在分級各項指標中,發(fā)芽率和出苗率可以很直觀的反映種子的田間的后期生長情況。千粒重作為種子飽滿程度和種子成熟度的指標,可間接影響種子的發(fā)芽率,因此作為益母草種子質(zhì)量分級的次要參考指標。而種子凈度和水分含量屬于后期可變因素,往往可以通過后期加工等手段來提高質(zhì)量。所以以發(fā)芽指標和出苗率為主指標,千粒重為次級指標,凈度、含水量為輔助指標來判斷種子質(zhì)量較為合理,以此分得的等級能夠較真實的反應益母草種子的內(nèi)在品質(zhì)。本研究采用的K聚類分析方法算法簡單、快速、運算量小且能有效的處理龐大的數(shù)據(jù)樣本,所以用于制定益母草種子質(zhì)量的分級標準是可行的。
通過對不同采收時間的益母草種子樣品各項指標的測定,結(jié)合制定的益母草種子質(zhì)量分級標準和采收時間,發(fā)現(xiàn)7月下旬1個有3級和1個4級益母草種子;8月上旬有1個一級種子,2個二級種子,其它為3、4級種子;8月中旬的情況和7月下旬一樣。8月上旬的益母草種子1級和2級種子最多,因此初步確定了益母草種子的最適宜采收時間為8月上旬。但在對益母草種子分級過程中發(fā)現(xiàn),有2份種子完全未發(fā)芽,導致此現(xiàn)象的原因可能是從市場收集的種子樣品為存放時間過長的陳種子、已發(fā)生霉變或混有其它種子。通過制定益母草種子質(zhì)量分級標準進而確定種子適宜采收時間,以此來規(guī)范益母草栽培過程中的收種,加強益母草種子質(zhì)量的控制和規(guī)范管理,為益母草的高產(chǎn)和良種繁育工作奠定基礎,進一步為保證益母草藥材質(zhì)量穩(wěn)定可控提供參考依據(jù)。
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(本欄目責任編輯:申 曉)
Research of Motherwort Seeds Suitable for Harvest Time
WANGPan1,ZENGJun1,TAOLing1,LENGShanshan1,FENGShihong2,LIMin1
2016-07-05
2015年度中醫(yī)藥行業(yè)科研專項——益母草優(yōu)良品種選育方法及種植質(zhì)量控制技術研究(編號:201507002)。
王 盼(1992—),男,甘肅人;碩士研究生,研究方向:中藥品種、質(zhì)量及資源研究;E-mail:850627834@qq.com。
李 敏(1962—),教授,博士生導師,研究方向:中藥品種、質(zhì)量及資源研究;E-mail:028limin@163.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.12.115
S 567
A
1001-4705(2016)12-0115-04