丹參與白花丹參的種子生物學(xué)特性研究△

李穎，李軍德，李豐勝，李曉琳

(1.道地藥材國家重點實驗室培育基地，中國中醫(yī)科學(xué)院 中藥資源中心 北京 100700；2.萊蕪紫光生態(tài)園有限公司，山東 萊蕪 271100)

丹參與白花丹參的種子生物學(xué)特性研究△

李穎1，李軍德1，李豐勝2，李曉琳

(1.道地藥材國家重點實驗室培育基地，中國中醫(yī)科學(xué)院 中藥資源中心 北京 100700；2.萊蕪紫光生態(tài)園有限公司，山東 萊蕪 271100)

目的：研究比較丹參與白花丹參不同采收部位種子特性。方法：分別收集丹參、白花丹參主果穗上段、中段、下段種子，測定其萌發(fā)率、含水量、單穗種子粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)。結(jié)果：白花丹參果穗位置越高，種子萌發(fā)率越高，單穗種子粒數(shù)越多；丹參果穗位置越低，萌發(fā)率越高，中段單穗種子粒數(shù)最多；白花丹參與丹參不同部位種子的含水量、千粒重差異不顯著。結(jié)論：丹參和白花丹參采收部位不同的種子特性不同，采收時白花丹參可優(yōu)選中上段，丹參優(yōu)選中下段，并通過分批集中的方法，提高種子質(zhì)量均一程度。

丹參；白花丹參；種子；采收部位

根據(jù)《中華人民共和國藥典》2015版記載，藥材丹參其基源植物為唇形科鼠尾草屬多年生草本植物丹參SalviamiltiorrhizaBge.，以干燥根與根莖入藥，用于胸痹心痛、心煩不眠、月經(jīng)不調(diào)等[1]。白花丹參SalviamiltiorrhizaBge.var.miltiorrhizaf.albaC.Y.Wu et H.W.為丹參的種內(nèi)變型，與丹參主要區(qū)別在于，白花丹參花冠為純白色，丹參為紫紅色或紫色[2-3]。白花丹參主產(chǎn)于山東萊蕪，河南、陜西、安徽等地也有少量種植，民間也以其根部與《中華人民共和國藥典》記載丹參同等入藥。目前，丹參和白花丹參在植株形態(tài)、遺傳性狀、化學(xué)成分、藥理活性、藥材質(zhì)量、生產(chǎn)栽培等方面的差異已有研究，齊永秀[4-5]、李長峰[6]等人發(fā)現(xiàn)二者藥材質(zhì)量基本一致，在微量元素、藥理特性、活性成分等有略微不同，如：白花丹參中鐵、鎂、錳等五種元素高于丹參，鈷和鎘含量低于丹參[4-5]，丹參的水溶性與醇溶性浸出物含量較高，白花丹參酮ⅡA和丹酚酸B的含量較高[6]等。單成鋼等[7]已開展了丹參種子特性的初步研究，探究采收時間、采收部位對種子質(zhì)量和數(shù)量的影響，提出在果殼半熟至2/3枯黃期采收主果穗種子可在一定程度上保證收獲的種子質(zhì)量。但對白花丹參的種子特性及其與丹參種子的差異未有研究。

本文研究了丹參和白花丹參在千粒重、含水量、萌發(fā)率等種子特性以及不同采收部位的種子數(shù)量和質(zhì)量差異，為丹參和白花丹參質(zhì)量控制和規(guī)范化栽培提供參考。

1 材料

1.1 試驗材料

丹參S.miltiorrhizaBge.和白花丹參S.miltiorrhizaBge.var.miltiorrhizaf.albaC.Y.Wu et H.W.種子均于2015年8月采自于山東萊蕪紫光生態(tài)園丹參基地，并由中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心郝近大研究員鑒定。室內(nèi)陰干脫粒立即用于試驗。

1.2 主要儀器

主要儀器有電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)、Friocell 404型光照培養(yǎng)箱(德國MMM)、New Classic MF電子天平(瑞士Mettler Toledo)、Milli-Q Reference純水儀(美國Millipore)等。

2 試驗方法

2.1 果穗不同部位種子試驗

頂生花序一般呈上、中、下三段，每段3～4輪，每輪6花至多花，結(jié)實期成果穗。于丹參和白花丹參果穗成熟時，采收頂生主果穗及頂生主果穗不同部位果穗20穗。頂生主果穗上段、中段、下段、全段分別用SD、ZD、XD、ALL表示。測定每部位的種子粒數(shù)、種子萌發(fā)率、千粒重和含水量。

2.2 種子粒數(shù)

以人工計數(shù)法，分別對丹參和白花丹參不同采收部位單穗種子粒數(shù)計數(shù)。

2.3 萌發(fā)率

取丹參和白花丹參種子，置于墊有雙層濾紙的90 mm培養(yǎng)皿中，每皿50粒，加入5 mL蒸餾水，在20 ℃光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)14 d，變光處理為光照12 h和黑暗12 h，光照強(qiáng)度為66.3 μmol·m-2·s-1。以胚根突破種皮2 mm作為萌發(fā)完成的標(biāo)準(zhǔn)，4個重復(fù)。萌發(fā)率按以下公式計算：

2.4 千粒重

將種子混合均勻，隨機(jī)取試樣，以人工計數(shù)法，測定每千粒種子的質(zhì)量，結(jié)果精確至10-4g。重復(fù)4次。

2.5 含水量

參考《國際種子檢驗規(guī)程》高恒溫烘干法測定種子水分含量。先將稱量盒于135 ℃下烘干至恒重，記錄重量，將種子材料置于稱量盒中，于135±2 ℃條件下烘干4 h。每隔30 min取出稱重，取出迅速放入干燥器，冷卻至室溫后稱重，至重量恒定，記錄最后一次結(jié)果進(jìn)行含水量計算。重復(fù)4次。含水量按以下公式計算：

M1為樣品盒和蓋的重量，g；

M2為樣品盒和蓋及樣品的烘前重量，g；

M3為樣品盒和蓋及樣品的烘后重量，g。

2.6 統(tǒng)計方法

采用One-way ANOVA單因素方差分析，用LSD(least significant difference)進(jìn)行兩兩比較，顯著水平P<0.05。所用軟件為SPSS18.0。

3 結(jié)果與分析

3.1 丹參和白花丹參不同部位種子萌發(fā)率差異

丹參和白花丹參不同部位種子萌發(fā)率見圖1，方差分析顯示萌發(fā)率差異達(dá)顯著水平(P=0.002，見表1)。丹參頂生主果穗上段、中段、下段、全段種子萌發(fā)率分別為46.7%、50.0%、70.0%、48.0%；白花丹參頂生主果穗上段、中段、下段、全段種子萌發(fā)率分別為77.0%、71.0%、53.3%、57.3%。丹參下段種子萌發(fā)率顯著高于上段、中段，即果穗位置越低，萌發(fā)率越高；白花丹參上段、中段種子萌發(fā)率顯著高于下段，即果穗位置越高，種子萌發(fā)率越高。

圖1 丹參和白花丹參不同部位種子萌發(fā)率

表1 丹參和白花丹參不同部位種子萌發(fā)率方差分析結(jié)果

3.2 丹參和白花丹參不同部位種子含水量差異

丹參和白花丹參不同部位種子含水量見圖2。丹參頂生主果穗上段、中段、下段、全段種子含水量分別為9.03%、9.34%、9.66%、9.54%；白花丹參頂生主果穗上段、中段、下段、全段種子含水量分別為9.39%、9.55%、8.89%、8.99%；各組間無顯著差異。丹參和白花丹參不同部位種子含水量差異不顯著(P=0.89，見表2)。

圖2 丹參和白花丹參不同部位種子含水量

表2 丹參和白花丹參不同部位種子含水量方差分析結(jié)果

3.3 丹參和白花丹參不同部位種子粒數(shù)差異

丹參和白花丹參不同部位單個果穗種子粒數(shù)見圖3。丹參頂生主果穗上段、中段、下段、全段種子單穗平均粒數(shù)分別為100粒、106粒、84粒、94粒，下段平均粒數(shù)顯著低于上段、中段；白花丹參上段、中段、下段種子單穗平均粒數(shù)分別為147粒、133粒、106粒、110粒，組間呈顯著差異，即果穗位置越高，單穗種子粒數(shù)越多。丹參和白花丹參不同部位單穗種子粒數(shù)差異顯著(P=0.00，見表3)，白花丹參各段單穗平均種子粒數(shù)顯著高于丹參對應(yīng)部位單穗平均種子粒數(shù)。

圖3 丹參和白花丹參不同部位種子粒數(shù)

表3 丹參和白花丹參不同部位種子粒數(shù)方差分析結(jié)果

3.4 丹參和白花丹參不同部位種子重量差異

丹參和白花丹參不同部位種子的千粒重鮮重與干重見圖4、圖5。白花丹參頂生主果穗上段、中段、下段、全段千粒重鮮重分別為1.28 g、1.57 g、1.51 g、1.52 g；丹參上段、中段、下段、全段千粒重鮮重分別為1.68 g、1.66 g、1.45 g、1.49 g。白花丹參上段、中段、下段、全段千粒重干重分別為1.16 g、1.42 g、1.38 g、1.38 g；丹參上段、中段、下段、全段千粒重干重分別為1.53 g、1.51 g、1.31 g、1.35 g。鮮重、干重變化趨勢相同。方差分析顯示種子重量差異不顯著(P=0.233，見表4；P=0.276，見表5)。

圖4 丹參和白花丹參不同部位種子千粒重鮮重

表4 丹參和白花丹參不同部位種子千粒重鮮重方差分析結(jié)果

圖5 丹參和白花丹參不同部位種子千粒重干重

表5 丹參和白花丹參不同部位種子千粒重干重方差分析結(jié)果

4 討論

丹參為頂生或腋生輪傘花序，多輪排成疏離的假總狀花序，由于其生長發(fā)育特性，導(dǎo)致種子成熟度不一致，栽培時常有出苗不整齊[8]的現(xiàn)象。本研究顯示，丹參、白花丹參不同采收部位種子萌發(fā)率特性均有一定的差異，丹參主果穗中，位置越低的果穗，其結(jié)實的種子萌發(fā)率越高，與前人對丹參種子特性的研究結(jié)果一致[7]；白花丹參反之，果穗位置越高，其結(jié)實的種子萌發(fā)率越高，且單穗平均種子粒數(shù)越多。種子粒數(shù)在一定程度上可反映結(jié)實率，可能白花丹參的結(jié)實率與萌發(fā)率存在一定相關(guān)性。

劉偉等[9]認(rèn)為，白花丹參種子采集時應(yīng)選每年的6-7月上旬，去掉果穗頂端1/3部分，收集剩余果穗進(jìn)行后續(xù)晾曬與清選。本研究顯示，白花丹參主果穗上段結(jié)實多、種子萌發(fā)率高，采集時應(yīng)優(yōu)選主果穗上段。目前有關(guān)白花丹參種子特性的報道較少，推測可能是試驗材料、生境等因素的差異造成研究結(jié)果的不同，白花丹參種子成熟特性有待進(jìn)一步研究探討。

白花丹參主果穗中，采收時獲得種子粒數(shù)多的部位，其結(jié)實的種子的萌發(fā)率也較高。丹參主果穗下段結(jié)實的種子萌發(fā)率最高，但單穗種子粒數(shù)最少，與白花丹參不同。結(jié)實率與花期早晚相關(guān)[10]，試驗所用白花丹參和丹參花期不完全相同，可能是造成差異的原因之一。

實際生產(chǎn)中，種子成熟度不一致，貯藏條件不理想等因素可能會造成白花丹參和丹參種子萌發(fā)率偏低的情況[11-12]，播種前，可通過篩選、預(yù)處理等方式提高種子萌發(fā)率，適量增大播種量等方式，以保證生產(chǎn)使用。丹參和白花丹參種子成熟期有所差別，可根據(jù)實際情況分時段進(jìn)行采收和育苗。

綜上，白花丹參采收時應(yīng)優(yōu)選中上段，丹參優(yōu)選中下段，并通過分批集中的方法，提高種子質(zhì)量均一程度。通過萌發(fā)率、含水量、千粒重等種子特性及單穗種子粒數(shù)的比較，白花丹參與丹參種子質(zhì)量總體差別不大，能否與《中華人民共和國藥典》記載丹參同等入藥，還需進(jìn)一步研究論證。

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StudyonCharacteristicsofSalviamiltiorrhizaBge.andSalviamiltiorrhizaBge.var.miltiorrhizaf.albaC.Y.WuetH.W.LiSeeds

LI Ying1，LIJunde1，LIFengsheng2，LIXiaolin1*

(1.StateKeyLaboratoryBreedingBaseofDao-diHerbs，NationalResourceCenterforChineseMateriaMedica，ChinaAcademyofChineseMedicalSciences，Beijng100700，China；2.LaiwuZiguangEcologicalParkCo.，Ltd.，Laiwu271100，China)

Objective：To compare the characteristics betweenSalviamiltiorrhizaBge.andS.miltiorrhizaBunge var.miltiorrhizaf.albaC.Y.Wu et H.W.Li seeds of different harvest parts.Method：The upper，middle and lower sectionS.miltiorrhizaBunge andS.miltiorrhizavar.miltiorrhizaf.albaseeds on the main ear were collected for the determination of seed germination rate，moisture content，quantity per ear and thousand seed weight.Results：ForS.miltiorrhizavar.miltiorrhizaf.alba，the higher ear section，the higher germination rate was，and the more quantity per ear was，forS.miltiorrhiza，the ear section lower，the higher germination rate was，and the air in middle section had the largest seed quantity per ear.Different harvest parts had no significant effect on moisture content and thousand seed weight.Conclusion：S.miltiorrhizaandS.miltiorrhizavar.miltiorrhizaf.albaseeds are provided with different characteristics，upper and middle section are preferred when harvesting forS.miltiorrhizavar.miltiorrhizaf.albaseeds，while middle and lower are better forS.miltiorrhizaseeds.Partial concentration method is supposed to improve the quality of seed uniformity degree.

SalviamiltiorrhizaBge.；S.miltiorrhizaBge.var.miltiorrhizaf.albaC.Y.Wu et H.W.；seeds；flower color；harvest parts

2016-09-02)

國家自然基金項目(81102757)，中國中醫(yī)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費自主選題項目(ZZ0808004)

*

李曉琳，助理研究員，研究方向：中藥鑒定與種子生物學(xué)研究；E-mail：water_in_sky@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.12.017