黃精種子破眠技術(shù)研究

薛乾鑫尹 鑫李 昂郝梓博周英昊康 亮于水民

（1.承德市農(nóng)林科學(xué)院 河北承德067000；2.中國(guó)科協(xié)農(nóng)村專業(yè)技術(shù)服務(wù)中心 北京100026）

黃精，《中華人民共和國(guó)藥典》（2020年版）收錄為百合科黃精屬植物滇黃精（Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.）、黃精（Polygonatum sibiricumRed.）或多花黃精（Polygonatum cyrtonemaHua）的干燥根莖。按形狀不同，習(xí)稱“大黃精”“雞頭黃精”“姜形黃精”。民間應(yīng)用廣泛，是我國(guó)傳統(tǒng)的大宗藥材。黃精味甘性平，歸脾、肺、腎經(jīng)，為補(bǔ)益類中藥，具有健脾、補(bǔ)氣養(yǎng)陰等功效[1-3]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，黃精具有增強(qiáng)免疫、調(diào)血脂、降血糖及抗腫瘤等多種功效，且治療效果好，作用溫和，不良反應(yīng)少，能有效防治并發(fā)癥。近年來(lái)，因其卓越的藥用價(jià)值，黃精逐漸成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，隨著國(guó)民保健意識(shí)的增強(qiáng)，市場(chǎng)上對(duì)黃精的需求逐年增加，國(guó)內(nèi)外黃精產(chǎn)業(yè)逐漸興起，目前已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。

黃精尤其是雞頭黃精地域性很強(qiáng)，分布集中，環(huán)境適應(yīng)性較弱，主要分布于東北地區(qū)、西北地區(qū)、河北、內(nèi)蒙古、安徽東部、浙江西北部等地，其中以河北產(chǎn)雞頭黃精中未水解的薯蕷皂苷元含量最高，總峰面積最高。雞頭黃精總體垂直分布在海拔340～2 008 m區(qū)間[4]。

1 生物學(xué)特性

黃精為多年生直立草本植物，喜陰，耐寒，適應(yīng)性較強(qiáng)。高50～90 cm，生于山坡雜木林或灌木叢邊緣，多生長(zhǎng)在陽(yáng)坡。春秋兩季采刨，春季由化凍至小滿，秋季由立秋至秋分（太晚采刨不易加工）。雞頭黃精藥材呈結(jié)節(jié)狀彎柱形，長(zhǎng)3～10 cm，直徑0.5～1.5 cm。結(jié)節(jié)長(zhǎng)2～4 cm，略呈圓錐形，常有分枝。表面黃白色或灰黃色，半透明，有縱皺紋，莖痕圓形，直徑5～8 mm。鑒別歌訣：黃精黃白半透明，一端粗大一端小，形似雞頭節(jié)不顯，斷面散有黃白點(diǎn)[1]。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用黃精種子來(lái)源于承德市隆化縣北方中草藥開(kāi)發(fā)中心北蒼術(shù)種植基地。

挑選大小一致、成熟度高、無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷的種子進(jìn)行試驗(yàn)；其他材料：自來(lái)水，NaOH，冰乙酸，催芽容器保溫箱和冰箱。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

2.2.1 種子預(yù)處理2019年12月5日將收集的黃精種子與沙以1∶3的比例進(jìn)行沙藏處理100 d。于2020年3月14日挖出，整理篩出，置于陰涼干燥處晾干備用。

2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 黃精種子分為3組分別通過(guò)高溫、冷凍、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿不同梯度處理沙藏。詳細(xì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1、表2、表3。

（1）黃精種子處理1——熱水處理。T1：55℃浸泡10 min，T2：60℃浸 泡10 min，T3：65℃浸 泡10 min，T4：70℃浸泡10 min，T5：75℃浸泡10 min，T6：80℃浸泡10 min。

（2）黃精種子處理2——高溫水處理。T7：70℃浸泡24 h，冰箱冷凍14 h。

表1 黃精種子熱處理

表2 黃精種子堿處理

表3 黃精種子酸處理

（3）黃精種子處理3——強(qiáng)堿處理（0.1 mol/L NaOH）。T8：浸泡5 s，T9：浸泡10 s，T10：浸泡20 s，T11：浸泡30 s，T12：浸泡40 s，T13：浸泡1 min，T14：浸泡5 min，T15：浸泡10 min，T16：浸泡15 min，T17：浸泡20 min。

（4）黃精種子處理4——冰乙酸處理（10%冰乙酸）。T18：浸泡5 min，T19：浸泡10 min，T20：浸泡15 min。

3 結(jié)果與分析

3.1 溫度梯度對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響

通過(guò)不同梯度的高溫水浸種處理，黃精種子的萌發(fā)率均呈現(xiàn)升高（表4、圖1）。隨著溫度升高，萌發(fā)率提高。

表4 溫度梯度對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響

圖1 溫度梯度對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響

結(jié)果表明，高溫浸種能有效促進(jìn)黃精種子的萌發(fā)，溫度越高，萌發(fā)率越高，且組間有明顯性差異，且≥75℃效果顯著。

3.2 堿處理對(duì)黃精種子萌發(fā)率的影響

由表5和圖2可以看出，0.1 mol/L NAOH處理黃精種子不同的浸種時(shí)間對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響不同，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，黃精種子的萌發(fā)率均呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，在浸種時(shí)間為20 min時(shí)，達(dá)到最大值。

結(jié)果表明，0.1 mol/L NAOH能通過(guò)破壞黃精種子種皮促進(jìn)萌發(fā)，浸種時(shí)間越長(zhǎng)，萌發(fā)率越高，組間有顯著性差異，且浸種20 min效果較好。

3.3 10%冰乙酸處理對(duì)黃精種子萌發(fā)率的影響

由表6和圖3可以得出，10%冰乙酸處理黃精種子不同的浸種時(shí)間對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響不同，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，黃精種子的萌發(fā)率呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，在浸種時(shí)間為15 min時(shí)，達(dá)到最大值。

表5 堿處理對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響

圖2 0.1 mol/L NAOH處理對(duì)黃精種子萌發(fā)率的影響

表6 酸處理對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，10%冰乙酸浸種能促進(jìn)種子萌發(fā)，浸種時(shí)間越長(zhǎng)，萌發(fā)率越高，但組間無(wú)顯著性差異。

4 結(jié)論與討論

圖3 10%冰乙酸處理對(duì)黃精種子萌發(fā)率影響

沙藏層積處理是一種古老而又有效的種子破眠方法，對(duì)因含萌發(fā)抑制物質(zhì)而導(dǎo)致生理休眠的黃精種子效果顯著。沙藏處理可以促進(jìn)胚形態(tài)發(fā)育成熟，激素含量水平發(fā)生變化，抑制物質(zhì)降解[5]。黃精種子屬于綜合休眠體，一方面，黃精種子存在著胚生理后熟的現(xiàn)象；另一方面，黃精種皮、胚乳和胚等不同部位存在一定的內(nèi)源抑制物。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，新收獲的黃精種子常常先沙藏100 d，待到來(lái)年春天用時(shí)再篩出來(lái)。對(duì)黃精種子而言，沙藏不僅僅是一種破眠技術(shù)，更是一種合理的貯藏方法，因此本試驗(yàn)選用沙藏處理后的黃精種子進(jìn)行試驗(yàn)。

（1）黃精種子種皮厚，種子不透水，通透性較差，吸水緩慢。溫水浸泡可以加速物質(zhì)代謝，分解抑制物質(zhì)，提高酶的活性，從而提高萌發(fā)率，本研究采用溫水浸種，利用溫度改變種皮的通透性，從而提高黃精種子萌發(fā)率。溫度越高，萌發(fā)率越高，≥75℃效果顯著。

（2）種子處理試驗(yàn)中，通過(guò)0.1 mol/L NAOH強(qiáng)堿處理，改變種皮結(jié)構(gòu)，提高種皮透氣性、透水性，使其軟化、破裂，從而提高種子的萌發(fā)率，使種子萌發(fā)提前1年；可是在生長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)生根不破土，甚至出現(xiàn)霉?fàn)€的情況，分析原因可能為強(qiáng)堿破壞了黃精種子的表皮結(jié)構(gòu)導(dǎo)致。

（3）10%冰乙酸酸處理對(duì)黃精種子萌發(fā)有一定的效果，相對(duì)于溫水浸種來(lái)說(shuō)，溫水浸種效果更加顯著。

在各種黃精種子破眠技術(shù)研究方法中，單一處理法在一定程度上能夠提高種子萌發(fā)率，但實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，常常采用多種方法聯(lián)合使用來(lái)提高種子的萌發(fā)率。黃精種子的休眠屬于比較復(fù)雜的低拗頑固性生物學(xué)特性，需要更多研究者們不斷的探索，使得黃精種子破眠技術(shù)不斷優(yōu)化，最終促進(jìn)中藥材黃精得到更好的開(kāi)發(fā)利用，更好地應(yīng)用于臨床，服務(wù)大眾。