蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)研究△

王棟，李安平，王玉龍，趙艷，王進(jìn)明

(山西振東道地藥材開發(fā)有限公司，山西 長治 047100)

蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)研究△

王棟*，李安平，王玉龍，趙艷，王進(jìn)明

(山西振東道地藥材開發(fā)有限公司，山西 長治 047100)

目的：制定蒙古黃芪種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。方法：通過對蒙古黃芪種子扦樣、凈度、千粒重、發(fā)芽率、含水量和生活力等指標(biāo)的研究，建立相應(yīng)的檢驗方法，并對20個不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子進(jìn)行檢驗，各項數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析作為分級依據(jù)的參考。結(jié)果與結(jié)論：蒙古黃芪種子質(zhì)量等級可以分3個，其中發(fā)芽率和千粒重作為分級的主要指標(biāo)，生活力次之，凈度和水分是質(zhì)量分級的參考指標(biāo)。

蒙古黃芪；種子；質(zhì)量；分級

藥材黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao或膜莢黃芪A.membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根，具有補氣升陽，固表止汗，利水消腫，生津養(yǎng)血，行滯通痹，托毒排膿，斂瘡生肌等功效[1]。

黃芪作為40種常用大宗藥材品種之一，需求量日益增加。隨著黃芪野生資源的日漸匱乏，栽培面積逐年擴(kuò)大，并且主要以栽培蒙古黃芪為主。蒙古黃芪以種子繁殖為主，但其種子卻缺乏相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，栽培的蒙古黃芪種子存在種質(zhì)資源混雜、種子質(zhì)量良莠不齊，商品種子摻假嚴(yán)重，種子供需市場不規(guī)范等問題。因此，開展蒙古黃芪種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，制定種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培具有重要意義。近年來在蒙古黃芪種子的化學(xué)成分[2]、栽培及繁育[3]等方面有較多報道，也進(jìn)行了蒙古黃芪種子質(zhì)量檢驗[4-5]和蒙古黃芪種子萌發(fā)特性的研究[6-7]，但有關(guān)蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)研究未見報道。本研究是在確定蒙古黃芪種子質(zhì)量檢驗方法的基礎(chǔ)上，對所收集的20份不同產(chǎn)地的蒙古黃芪種子進(jìn)行凈度分析、千粒重、種子發(fā)芽率、種子含水量和生活力指標(biāo)的測定，利用K類中心聚類分析法對蒙古黃芪種子進(jìn)行質(zhì)量分級，初步制定蒙古黃芪種子的質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)，為規(guī)范蒙古黃芪種子市場流通，保證蒙古黃芪栽培用種質(zhì)量提供依據(jù)。

1 試驗材料

在蒙古黃芪的主要分布區(qū)山西、甘肅等地收集不同產(chǎn)地、不同年份的蒙古黃芪種子20份，具體來源和編號見表1。

表1 蒙古黃芪種子采集信息

2 試驗方法

2.1 扦樣

參照“GB/T3543.2—農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程”[8]扦樣，凈度分析試驗樣品不少于2500粒，送驗樣品為試驗樣品的10倍量。

2.2 凈度分析

將每份試驗樣品按凈種子、雜質(zhì)分開，分別稱重，以g表示，計算凈種子的百分率。

2.3 千粒重測定

采用百粒法、五百粒法和千粒法測定蒙古黃芪種子質(zhì)量。(1)百粒法：隨機從凈種子中數(shù)取100粒，稱重，重復(fù)8次，換算成千粒重。(2)五百粒法：隨機從凈種子中數(shù)取500粒，稱重，3次重復(fù)，換算成千粒重。(3)千粒法：隨機從凈種子中數(shù)取1 000粒，稱重，精確到2次重復(fù)。所有結(jié)果計算標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)，變異系數(shù)小于4.0%，測定值有效。

2.4 發(fā)芽率測定

2.4.1 發(fā)芽前處理 稱取蒙古黃芪種子10 g，用砂紙輕輕打磨至蒙古黃芪種子表面失去光澤，以破除種子硬實。

2.4.2 適宜發(fā)芽床 根據(jù)蒙古黃芪種子特點，選擇濾紙、紗布、砂床3種發(fā)芽床進(jìn)行比較。每個處理重復(fù)3次，每次50粒種子。每12 h記錄一次發(fā)芽數(shù)。

2.4.3 發(fā)芽溫度的確定 設(shè)20 ℃、25 ℃、30 ℃ 3個溫度處理，每個處理3次重復(fù)，每次重復(fù)50粒種子。發(fā)芽床采用雙層濕潤濾紙，試驗過程保持濾紙濕潤，每12 h記錄種子發(fā)芽數(shù)。

2.4.4 發(fā)芽計數(shù)時間的確定 根據(jù)種子發(fā)芽情況，確定發(fā)芽開始和結(jié)束時間。以種子露白為發(fā)芽開始時間，連續(xù)三次記錄無萌發(fā)種子出現(xiàn)為發(fā)芽結(jié)束時間。

2.5 含水量測定

蒙古黃芪種子含水量采用高恒溫烘干法(130±2) ℃與低恒溫烘干法(105±2) ℃兩種方法測定。高恒溫烘干法每隔1 h取出放入干燥器內(nèi)冷卻30 min后稱重，直至后次稱重和前次稱重不超過0.005 g為止。低恒溫烘干法與搞恒溫烘干法類似，分別于16 h、17 h、18 h、19 h取出冷卻后稱重，每處理4.5～5.0 g，每個處理3次重復(fù)。

2.6 生活力測定

2.6.1 染色試驗條件確定 蒙古黃芪種子生活力測定采用TTC染色法。取充分吸脹的種子，直接將種皮剝?nèi)ィ糜赥TC溶液中避光染色。種子生活力測定采用3因素3水平L9(34)的正交試驗設(shè)計，TTC濃度設(shè)0.1%、0.3%、0.5%，染色溫度設(shè)25 ℃、30 ℃、35 ℃，染色時間設(shè)1 h、3 h、5 h。每個處理100粒種子，3次重復(fù)。染色結(jié)束后用清水沖洗種子3次，逐一檢查種子，統(tǒng)計有活力的種子數(shù)目。

2.6.2 有無生活力鑒定標(biāo)準(zhǔn)的確定 蒙古黃芪種子有生活力標(biāo)準(zhǔn)[9]，不染色、柔軟或壞死的容許最大面積：1/2胚根；1/3子葉末端或不超過子葉邊緣總面積的1/3。

2.7 種子分級標(biāo)準(zhǔn)研究

選擇SYX1、SHY5、GDC、GWF4份試驗樣品，按上述方法確定蒙古黃芪種子品質(zhì)檢驗方法，在此基礎(chǔ)上，對收集的20份蒙古黃芪種子進(jìn)行凈度分析、千粒重、種子發(fā)芽率、種子含水量和生活力指標(biāo)的測定，并使用SPSS19.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和K類中心聚類分析，初步制定蒙古黃芪種子的質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 扦樣

蒙古黃芪種子批的最大質(zhì)量為1 000 kg，凈度分析試樣最少量為20 g，送驗樣品最少量為200 g。

3.2 凈度分析

不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子凈度分析結(jié)果見表2。由表2可知，4份蒙古黃芪種子試樣均無其他植物種子，試驗結(jié)果不記錄該項。4份試樣凈度均在90%以上，使用此方法作凈度分析，各試樣增失差距均沒有偏離原始質(zhì)量的5%，因此，該凈度測定方法和程序切實可行。

3.3 千粒重測定

3種方法測定4份蒙古黃芪種子重量結(jié)果見表3，由結(jié)果可知，不同方法測定蒙古黃芪種子重量變異系數(shù)均小于4.0%，千粒法測定變異系數(shù)最小，平均為1.20%。對3種方法測定的4份蒙古黃芪種子千粒重值進(jìn)行多重比較(結(jié)果見表4)，3種方法測定結(jié)果之間無顯著差異(P>0.05)。綜合比較3種方法，鑒于百粒重法所需種子量較少，選擇百粒重法作為蒙古黃芪種子千粒重的測定方法。

表2 不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子凈度分析結(jié)果

注：不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子均未檢測到其他種子

表3 不同測定方法蒙古黃芪種子千粒重比較

表4 不同測定方法蒙古黃芪種子千粒重比較

注：多重比較采用LSD法，差異顯著性分析取α=0.05水平，同一列中不同字母者為差異顯著(下同)

3.3 發(fā)芽率測定

3.3.1 吸脹速率測定(圖1)

由圖1可以看出，4份蒙古黃芪種子在前4 h內(nèi)迅速吸水，4～8 h蒙古黃芪種子吸脹速率明顯降低，8 h以后種子吸脹速率基本不變。因此，在蒙古黃芪種子檢驗過程中，需要作浸種處理時，確定浸種條件為25℃條件下浸種8 h。

3.3.2 適宜發(fā)芽床 不同發(fā)芽床間蒙古黃芪種子發(fā)芽情況比較結(jié)果見表5。比較蒙古黃芪種子在不同發(fā)芽床上的發(fā)芽勢及發(fā)芽率發(fā)現(xiàn)，砂床上蒙古黃芪種子發(fā)芽勢及發(fā)芽率均較低，并且與濾紙床上和紗布床上發(fā)芽勢和發(fā)芽率達(dá)到顯著水平(P<0.05)，而濾紙床和紗布床上發(fā)芽勢及發(fā)芽率無顯著差異(P>0.05)。在紗布床上，黃芪幼苗胚根深入紗布間隙，影響計數(shù)，鑒于濾紙床操作簡單，觀察清晰，選擇濾紙床作為蒙古黃芪種子發(fā)芽床。

3.5.3 適宜發(fā)芽溫度的確定(表6)不同發(fā)芽溫度下，蒙古黃芪種子發(fā)芽率表現(xiàn)出一定的差異。通過比較不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子在不同發(fā)芽溫度下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，結(jié)果表明，25 ℃、30 ℃蒙古黃芪種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均較高，與20℃蒙古黃芪種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢達(dá)到顯著水平(P<0.05)，但25 ℃、30 ℃之間差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)溫度達(dá)到30 ℃時，種子易染霉菌，并且水分蒸發(fā)較快，故選擇25 ℃作為蒙古黃芪種子發(fā)芽溫度。

表5 不同發(fā)芽床間蒙古黃芪種子發(fā)芽情況比較

表6 不同溫度蒙古黃芪種子發(fā)芽情況比較

3.3.4 發(fā)芽計數(shù)時間的確定 根據(jù)對4份蒙古黃芪種子發(fā)芽的觀測，經(jīng)過機械處理及吸脹后的蒙古黃芪種子發(fā)芽速度很快，置發(fā)芽床12 h后種子開始發(fā)芽，72 h以后種子發(fā)芽速度趨于平緩，以后連續(xù)3次記錄種子發(fā)芽不變化。因此，經(jīng)過處理的蒙古黃芪種子整個發(fā)芽計數(shù)時間在第12～72 h。第12 h作為初次計數(shù)時間，第72 h作為末次計數(shù)時間。

3.4 含水量測定

蒙古黃芪種子用高恒溫烘干法在1～3 h內(nèi)迅速失水，隨后失水緩慢，在5～6 h內(nèi)無顯著變化，且在4 h后種子含水量前后差異以達(dá)到試驗要求。在低恒溫烘干16 h后失水變化趨于平穩(wěn)，且在17～19 h內(nèi)種子含水量無顯著變化(結(jié)果見表7)。綜合4份蒙古黃芪種子含水量測定情況，高恒溫烘干法選擇烘干時間4 h為宜，低恒溫烘干法選擇烘干時間以16 h為宜。

通過高恒溫烘干4 h和低恒溫烘干法16 h兩種方法對同一份樣品測定結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，高恒溫烘干法測定值大于低恒溫烘干法測定值，二者之間存在顯著差異(P<0.05)，可以認(rèn)為低恒溫烘干法無法完全排出種子內(nèi)的游離水(結(jié)果見表8)。另外，鑒于低恒溫烘干法所需時間較長，因此選擇高恒溫烘干4 h為蒙古黃芪種子含水量測定方法。

3.6 生活力測定

蒙古黃芪種子生活力測定采用3因素3水平L9(34)的正交試驗設(shè)計，按照種子有無生活力判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定蒙古黃芪種子生活力測定適宜條件為溫度35℃，TTC濃度0.5%，染色時間3 h。結(jié)果見表9。

表7 不同烘干方法蒙古黃芪種子失水量變化比較

表8 不同烘干方法蒙古黃芪種子含水量比較

表9 TTC不同處理對蒙古黃芪種子生活力測定的影響

3.7 蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)的初步制定

3.7.1 蒙古黃芪種子凈度、千粒重、發(fā)芽率、含水量和生活力的測定 對20份蒙古黃芪種子凈度、發(fā)芽率、千粒重、發(fā)芽率、含水量和生活力的測定結(jié)果見表10。蒙古黃芪種子凈度76.45%～98.39%，多數(shù)材料凈度都在90%以上。其中，SYX2凈度最高，為98.39%；SHY6凈度最低，為76.45%。千粒重5.189 7～7.929 0g，SYX1千粒重最高，為7.929g；GMC千粒重最低，為5.189 7g。不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子發(fā)芽率差異較大，發(fā)芽率范圍6.67%～95.33%，SYG2發(fā)芽率最高，為95.33%；GLT發(fā)芽率最低，為6.67%。種子含水量8.22%～11.49%，多數(shù)集中在8.22%～8.96%，SYX1含水量最高，為11.49%；SYX4含水量最低，為8.22%。生活力18.33%～98%，SHY2活力最高，為98%；GLT活力最低，為18.33%。

表10 蒙古黃芪種子各項指標(biāo)檢測值

3.7.2 蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)的制定 以蒙古黃芪種子凈度、千粒重、發(fā)芽率、含水量和生活力5項指標(biāo)進(jìn)行K類中心聚類分析，以聚類中心值作為蒙古黃芪種子分級標(biāo)準(zhǔn)的參考值，初步制定蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果見表11。

表11 蒙古黃芪種子質(zhì)量初步分級標(biāo)準(zhǔn)

4 討論

4.1 蒙古黃芪種子質(zhì)量檢驗方法

開展種子質(zhì)量檢驗研究，制定種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗規(guī)程，是國家推進(jìn)中藥材規(guī)范化栽培的一項重要任務(wù)[10]。目前，絕大多數(shù)中藥材種子沒有相應(yīng)的檢驗和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使得中藥材種子質(zhì)量控制受到制約。本研究選擇具有代表性的蒙古黃芪種子，參照農(nóng)作物種子質(zhì)量檢驗方法，初步確定了蒙古黃芪種子質(zhì)量檢驗方法，并對不同產(chǎn)地的蒙古黃芪種子凈度、千粒重、發(fā)芽率、含水量和生活力進(jìn)行測定，較為真實的反映了蒙古黃芪種子的品質(zhì)。另外，不同來源蒙古黃芪種子各測定指標(biāo)之間差異顯著，由此可見開展蒙古黃芪種子質(zhì)量檢驗和種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)研究的重要性。

4.2 蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

K聚類分析的分級方法是一種樣品聚類方法，具有收斂速度快，運算量小，能用于處理龐大的樣本數(shù)據(jù)的優(yōu)點[11]。在中藥材種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級當(dāng)中也是一種常見的分析方法，如在金蓮花[12]、桔梗[13]、遠(yuǎn)志[14]、夏枯草[15]等中藥材中均有應(yīng)用。因此，通過此方法對蒙古黃芪種子質(zhì)量進(jìn)行分級科學(xué)、可行。

在蒙古黃芪種子質(zhì)量分級的5項指標(biāo)中，發(fā)芽率能夠直接反映種子的田間出苗率，是確定播種量的主要依據(jù)，因此將發(fā)芽率作為質(zhì)量分級的首要依據(jù)。千粒重則能夠反映種子的飽滿程度和成熟情況，是種子質(zhì)量分級的又一個重要指標(biāo)。種子生活力能夠反映種子活力情況，所得結(jié)果普遍高于真實發(fā)芽情況，但也可作為種子質(zhì)量分級的一個參考指標(biāo)。種子凈度和種子含水量受種子加工技術(shù)和環(huán)境溫、濕度等諸多因素的影響，并且可以通過控制這些影響因素來提高種子質(zhì)量，因而在反映種子質(zhì)量方面缺乏一定的真實性。另外，種子質(zhì)量測定指標(biāo)是在種子凈度測定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以在進(jìn)行種子質(zhì)量分級時需要權(quán)衡考慮。因此，以發(fā)芽率和千粒重2個指標(biāo)作為蒙古黃芪種子質(zhì)量的主要依據(jù)，生活力作為蒙古黃芪種子質(zhì)量的次級依據(jù)，凈度和含水量作為參考指標(biāo)是比較合理的，以此分得的等級能夠較真實的反映蒙古黃芪種子的內(nèi)在品質(zhì)。

不同產(chǎn)地蒙古黃芪種子質(zhì)量差異較大，特別是反映種子質(zhì)量的重要指標(biāo)發(fā)芽率相差懸殊，最高可達(dá)95.33%，最低只有6.67%，大部分集中在50%～90%之間，所以將一級種子發(fā)芽率定為90%以上，二級定為70%以上，三級定為70%以上，低于70%的種子視為不合格種子；蒙古黃芪種子千粒重在5.189 7～7.929 0g，根據(jù)K聚類分析結(jié)果，將一級種子定為7.1365g以上，二級定為6.192 3g以上，三級定為5.4626以上，低于5.4626為不合格種子；蒙古黃芪種子凈度和生活力一般都在60%～95%，所以定為生活力低于60%，凈度低于80%視為不合格種子；種子含水量在8.22%～11.49%之間，為保證種子質(zhì)量，將3個等級蒙古黃芪種子含水量都定在12%以下，含水量高于12%的種子為不合格種子。

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StudyonSeedQualityStandardofAstragalusmembranaceusvar.mongholicus

WANG Dong*，LIAnping，WANGYulong，ZHAOYan，WANGJinming

(ShanxiZhendonggeoherbsDevelopmentCo.Ltd.，Changzhi047100，China)

Objective：To formulate the seed quality grading standard ofAstragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao.Methods：Seed quality testing methods were developed，which included the test of sampling，seed purity，weight per1000seeds，germination rate，seed moisture and seed viability.The related data from20cases of seed specimens ofA.membranaceusvar.mongholicuswere analyzed by cluster analysis.Resultsandconclusion：The seed quality grading ofA.membranaceusvar.mongholicuswere divided into3grades.Germination rate and thousand-grain weight were the primary indicators of seed quality grading，viability was the secondary indicator，purity and moisture content were reference indicators.

Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao.；Seed；Quality；Classification

2014-03-17)

國家“十二五”科技支撐項目(2011BA107B01)

*

王棟，碩士，研究方向：黃芪資源與飲片加工研究；Tel：(0355)8096033，E-mail：wangdong2516582@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.09.009