蔣小剛， 周武先， 何銀生， 張美德

(湖北省農(nóng)業(yè)科學院中藥材研究所, 湖北 恩施 445000)

川黨參(CodonopsistangshenOliv.)為桔?？贫嗄晟俦局参铮愿稍锔胨?，具有健脾益肺、養(yǎng)血生津的功效，主要用于脾肺氣虛、食少倦怠、咳嗽虛喘、氣血不足等癥[1]，是衛(wèi)生部公布的第一批藥食兩用藥材。川黨參主產(chǎn)于湖北西部、湖南西北部、四川北部和東部接壤地區(qū)及貴州北部，適宜生長在海拔1 400～2 100 m的半陰半陽或陰坡(坡度15°～30°)，在重慶市巫溪、巫山、奉節(jié)、城口、開縣，湖北省恩施市、竹溪縣等地具有悠久的栽培歷史。

相對農(nóng)作物而言，我國中藥材種子市場流通體系不健全，種子生產(chǎn)無統(tǒng)一的質(zhì)量標準，因此建立中藥材種子質(zhì)量標準對規(guī)范中藥材種植具有重要意義。目前川黨參野生種質(zhì)資源稀少，而川黨參以種子繁殖為主，種子質(zhì)量決定藥材質(zhì)量，藥材質(zhì)量決定市場價值，因此人工繁育優(yōu)良川黨參種子種苗對豐富種質(zhì)資源和保護藥材質(zhì)量非常關鍵，而優(yōu)良種子生產(chǎn)又依賴于規(guī)范化的種子質(zhì)量標準[2-3]。目前已有很多關于中藥材種子質(zhì)量分級標準的研究，如續(xù)斷[4]、川貝母[5]和金銀花[6]等，而對川黨參種子質(zhì)量標準研究還未見報道，因此本研究收集了重慶奉節(jié)、巫山和湖北恩施等川黨參主產(chǎn)地的30份種子，對種子凈度、含水量、千粒重、發(fā)芽率等指標進行了測定，并初步制定了川黨參種子質(zhì)量分級標準，這對規(guī)范種植川黨參、提高藥材產(chǎn)量和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，推動川黨參GAP基地建設，保護良種資源具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

從重慶、湖北川黨參主產(chǎn)地收集30份種子，具體產(chǎn)地和編號信息見表1，所有種子經(jīng)湖北省農(nóng)業(yè)科學院中藥材研究所由金文研究員鑒定為桔?？泣h參屬植物川黨參(CodonopsistangshenOliv)的種子。

表1 川黨參種子采集信息

1.2 試驗方法

1.2.1扦 樣

參照中華人民共和國國家標準農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程(GB/T 3543.2—1995)中的四分法進行[7]。

1.2.2凈度分析

用20目篩反復分離扦樣后的種子，將篩下的種子與塵粒的混合物用紙包住，反復揉搓，再用0.5 mm孔徑的篩子反復篩，分離出凈種子、其他植物種子、果皮、果柄、泥沙和雜質(zhì)，測定各組分重量，重復3次。

按以下公式計算各試驗樣品和組分增失值，如果結果超過5%，必須重做，反之，則計算各組分重量的百分率。

式中：M1表示篩下的種子與塵粒的混合物重量，M2表示凈種子重量。

1.2.3千粒重測定

采用千粒法，將凈種子充分混合，從中隨機數(shù)取2個重復，每份1 000 粒種子，分別稱重，結果精確到0.001 g。計算平均數(shù)及重復間誤差(2份重復差數(shù)與平均數(shù)之比)，重復間誤差若超過5%，再取第3份重復，直至達到要求，取差距小的兩份測定結果。

1.2.4水分測定

采用高溫烘干法測定。用粉碎機磨碎待測樣品，并通過0.5 mm篩孔，隨機稱取3份粉碎樣品，每份2 g，放入稱量瓶，然后將稱量瓶置于130～133 ℃的恒溫烘箱內(nèi)， 烘 5 h 后取出放入干燥器內(nèi)冷卻后稱重，計算種子水分。若2次重復的種子水分測定值之間差距不超過0.2%，其結果可用2次測定值的平均數(shù)表示，否則，應重做。

1.2.5發(fā)芽試驗

隨機數(shù)取400粒凈種子，分4個重復，每個重復100粒，將種子用蒸餾水浸泡6 h后，用清水洗凈并晾干水分。以3層濕潤濾紙為發(fā)芽床，置于直徑為12.5 cm玻璃培養(yǎng)皿中，每個皿放100粒種子，并置于25 ℃，光照(12 h·d-1，2 000 lx)條件下培養(yǎng)，統(tǒng)計發(fā)芽率。

1.2.6數(shù)據(jù)處理

基于以上各指標測定結果，采用SPSS 20.0軟件進行相關性、主成分和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 川黨參種子質(zhì)量指標檢測結果

由表2可知，川黨參種子凈度范圍為90.1%～98.1%，平均值為93.2%；種子含水量范圍為8.2%～12.4%，平均值為11.2%；種子千粒重范圍為0.280～0.320 g，平均為0.296 g；種子發(fā)芽率范圍為33.00%～83.67%，平均值為51.02%，不同產(chǎn)地川黨參種子的各項指標差異明顯。

表2 川黨參種子樣品質(zhì)量指標

2.2 川黨參種子質(zhì)量指標相關性分析和主成分分析

由表3可知，川黨參種子含水量與種子凈度、千粒重和發(fā)芽率呈顯著負相關，千粒重、凈度和發(fā)芽率兩兩之間呈顯著正相關。由表4可知，第一個主成分的特征值大于1，前兩個主成分特征值累計貢獻率達到86.31%，且基本包括了所有指標的信息，第一主成分中發(fā)芽率、凈度、千粒重指標起主要作用，且第一主成分貢獻率最高，因此把發(fā)芽率、凈度、千粒重作為川黨參種子分級標準的主要參考指標。

表3 川黨參種子質(zhì)量指標間的相關性分析

表4 川黨參種子 4 項指標主成分分析

2.3 系統(tǒng)聚類分析

系統(tǒng)聚類分析結果(圖1)表明，30份種子可聚類成3組，種子編號1～6聚類成一組，該組種子凈度、發(fā)芽率整體最高，含水量整體最低；編號7、8、9、10、11、12、16、17、20、21、22共11份種子聚類成一組，該組種子凈度、發(fā)芽率整體最低，含水量整體最高；其他編號的種子聚類成一組，該組種子凈度、發(fā)芽率和含水量指標整體介于另兩組之間。K聚類分析(表5)可將30份種子劃分成一級(優(yōu))、二級(良)和三級(不合格)三個等級，樣本數(shù)分別為6、13、11。

圖1 川黨參種子4項指標系統(tǒng)聚類圖

表5 K聚類分析結果

基于系統(tǒng)聚類和K聚類分析結果及實際操作可行性，初步制定川黨參種子質(zhì)量分級標準(表6)。

表6 川黨參種子質(zhì)量分級標準

3 討 論

發(fā)芽率、千粒重、含水量、凈度等是種子質(zhì)量分級標準的參考指標。本研究相關性分析表明，凈度、發(fā)芽率、千粒重指標兩兩間顯著正相關，而含水量與其他指標顯著負相關，這與陳彩霞等[8]的研究結果較為一致，也進一步說明發(fā)芽率、千粒重、含水量、凈度四個指標對種子質(zhì)量分級標準的重要性。主成分分析將發(fā)芽率、凈度、千粒重作為主要參考指標，聚類分析將種子劃分為3個等級(優(yōu)、良、不合格)，而K聚類分析的千粒重指標中心值基本無差異，基于此將發(fā)芽率、凈度、含水量作為質(zhì)量分級標準主要指標?；谝陨辖Y果及實際操作可行性，對種子等級界定的各指標值范圍進行微調(diào)，最終制定了川黨參種子質(zhì)量分級標準，這為川黨參種子規(guī)范化生產(chǎn)提供指導。