不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的產(chǎn)量及質(zhì)量

楊樹林 楊太新 路寧寧

摘要：通過對不同采收時(shí)間珊瑚菜種子產(chǎn)量和質(zhì)量的研究，確定其適宜采收時(shí)間，為珊瑚菜良種繁育和提高種子質(zhì)量提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子產(chǎn)量和質(zhì)量差異顯著。珊瑚菜種子的產(chǎn)量以T3（6月25日）處理的最高，為888.71 kg/hm2，且顯著高于T4（6月30日）處理的706.69 kg/hm2;種子千粒質(zhì)量和發(fā)芽率均隨采收時(shí)間的推遲逐漸上升，T4處理的種子千粒質(zhì)量和發(fā)芽率均達(dá)到最高，但均與T3處理差異不顯著。種子的SOD、POD和CAT活性隨采收時(shí)間的推遲均表現(xiàn)出逐漸增高的變化趨勢，均以T4處理的活性最高。隨采收時(shí)間的推遲，種子的ABA、GA3和ZR含量均呈逐漸下降的趨勢，均以T4處理的含量最低，種子的IAA含量呈先上升后下降的趨勢，以T2（6月20日）處理的最高，為52.82 ng/g。從種子的產(chǎn)量及質(zhì)量考慮，河北安國及周邊地區(qū)的珊瑚菜種子適宜采收時(shí)間為6月25日。

關(guān)鍵詞：珊瑚菜;種子;采收時(shí)間;產(chǎn)量;質(zhì)量

中圖分類號： S567.23+9.04? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）22-0162-05

收稿日期：2021-03-09

基金項(xiàng)目：河北省中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（編號：HBCT2018060202）;太行山農(nóng)業(yè)創(chuàng)新驛站安國藥博園（編號：1717050）。

作者簡介：楊樹林（1996—），男，河北保定人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗幱米魑镌耘?。E-mail：1518632070@qq.com。

通信作者：楊太新，博士，教授，主要從事藥用植物規(guī)范化栽培和管花肉蓯蓉的科學(xué)研究。E-mail：yangtaixin@126.com。

傘形科植物珊瑚菜（Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.）為常用中藥北沙參的基原植物。北沙參性微寒，味甘、微苦，歸肺、胃經(jīng)，具有潤肺益胃、養(yǎng)陰生津的功效[1]。北沙參有著悠久的栽培歷史和較成熟的種植加工技術(shù)，主產(chǎn)于河北安國、山東萊陽和內(nèi)蒙古赤峰三大產(chǎn)區(qū)。其中河北安國所產(chǎn)的北沙參是“八大祁藥”之一，習(xí)稱“祁沙參”[2]。

珊瑚菜為傘形科植物，其種子成熟度不一致，質(zhì)量參差不齊，嚴(yán)重影響了優(yōu)良種苗的培育，最終影響藥材質(zhì)量。喬凱寧等研究了珊瑚菜種子質(zhì)量的檢驗(yàn)方法：千粒質(zhì)量采用千粒法;含水率用低溫（105±2） ℃烘干法，烘干8 h，去果皮，15～25 ℃變溫條件下紙間培養(yǎng)[3]。賈俊英等探討了不同處理的珊瑚菜種子質(zhì)量，分成3個(gè)等級，且研究顯示，沙藏后的種子發(fā)芽率均高于沙藏前的[4]。舒春清等報(bào)道，珊瑚菜留主莖果盤上的種子，摘除側(cè)枝小果盤，以集中養(yǎng)分，促使主莖果盤種子飽滿[5]。韓曉偉等研究表明，低溫沙藏能夠降低抑制珊瑚菜種子萌發(fā)的香豆素類含量，促進(jìn)種子萌發(fā)的植物激素比例開始增加[6]。但關(guān)于不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的產(chǎn)量和質(zhì)量研究未見報(bào)道，本文研究了不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的結(jié)實(shí)率、莢果長、莢果寬、含水率、千粒質(zhì)量、發(fā)芽率等指標(biāo)，分析了種子的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性和脫落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素核苷（ZR）內(nèi)源激素含量等生理指標(biāo)，旨在為進(jìn)一步提高珊瑚菜種子質(zhì)量和良種繁育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以安國藥博園種植基地采收的珊瑚菜種子為試驗(yàn)材料，經(jīng)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)楊太新教授鑒定均為傘形科植物珊瑚菜的種子。

BS-223S電子分析天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）;DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（北京陸?？萍加邢薰荆?Agilent1260型高效液相色譜儀（安捷倫中國科技有限公司）;UH5300型紫外分光光度計(jì)（上海天美科技有限公司）;BIC-250型智能光照培養(yǎng)箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）;臺式高速冷凍離心機(jī)（德國希格瑪離心機(jī)有限公司）;NAI-DCY-24F型氮吹儀（上海那艾精密儀器有限公司）;KQ-300VDV型雙頻數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）等。

赤霉素、吲哚乙酸、玉米素核苷、脫落酸標(biāo)準(zhǔn)品和超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶試劑盒均購于北京索萊寶科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

珊瑚菜種子采收時(shí)間試驗(yàn)在安國藥博園藥材種植基地（115°33′30″E、38°42′48″N）進(jìn)行。自2020年6月15日起，每隔5 d對珊瑚菜種子進(jìn)行取樣調(diào)查，于6月30日結(jié)束取樣，分別記為T1、T2、T3、T4。將不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子，用清水洗凈，去除雜質(zhì)，測定種子含水率及其GA3、IAA、ZR、ABA內(nèi)源激素含量和SOD、POD、CAT活性的變化。放在陰涼處風(fēng)干后，測其結(jié)實(shí)率、果實(shí)長、果實(shí)寬、千粒質(zhì)量等指標(biāo);低溫沙藏3個(gè)月后測定其發(fā)芽率。珊瑚菜種子取樣時(shí)，每次3點(diǎn)取樣，每樣點(diǎn)1 m2，精確稱質(zhì)量，計(jì)算種子的產(chǎn)量，產(chǎn)量（kg/hm2）=單位面積種子質(zhì)量（g/m2）×667 m2×15×10-3。

1.2.2 測定方法

（1）含水率：不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子，去除雜質(zhì)后將其放在陰涼處風(fēng)干，將各采收時(shí)間的種子隨機(jī)稱取3份，放入干燥樣品盒中，樣品盒的質(zhì)量為m1，稱量并記錄樣品和樣品盒總質(zhì)量為m2，之后將其在低恒溫（105±2） ℃的烘箱中烘 8 h 至恒質(zhì)量，稱量并記錄此時(shí)樣品和樣品盒總質(zhì)量m3[3]。計(jì)算方如下：

種子含水率=（m2-m3）/（m2-m1）×100%。

（2）千粒質(zhì)量：將珊瑚菜種子樣品按不同采收時(shí)間隨機(jī)取出1 000粒，在電子分析天平上稱質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)3次。

（3）發(fā)芽率：將不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子在水中充分浸泡后按照沙、種質(zhì)量比3 ∶1進(jìn)行混合，在4 ℃沙藏90 d，取出后洗凈泥沙，然后分別隨機(jī)取出50粒，在15～25 ℃變溫條件下進(jìn)行紙間培養(yǎng)，每天觀察，保證發(fā)芽床濕潤，記錄發(fā)芽種子數(shù)，以連續(xù)3 d無新種子發(fā)芽為觀察終點(diǎn)，重復(fù)3次，比較不同采收時(shí)間的種子發(fā)芽率[3]。

（4）酶的提取與測定：稱量0.100 g沙藏后的珊瑚菜種子，加入1 mL的磷酸液緩沖液進(jìn)行冰浴勻漿;離心10 min，取上清液，放置冰上待測。采用北京索萊寶試劑盒法，分別測定不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的SOD、POD和CAT活性，試驗(yàn)步驟和結(jié)果計(jì)算均按照試劑盒說明書操作。

（5）內(nèi)源激素含量測定：色譜條件：色譜柱AgilentTC-C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）;甲醇作為流動(dòng)相A，pH值=3的冰乙酸作為流動(dòng)相B，按照表1進(jìn)行梯度洗脫;柱溫：30 ℃;流速：1.0 mL/min;進(jìn)樣量：10 μL/次;檢測波長：260 nm。

對照品溶液的制備：分別準(zhǔn)確稱取5 mg的ABA、GA3、IAA和ZR標(biāo)準(zhǔn)樣品，甲醇溶解，定容在100 mL棕色容量瓶中，配制成濃度為50 mg/L的混合母液，再經(jīng)過0.45 μm有機(jī)濾膜的過濾，即得混合對照品溶液。

樣品的制備：稱取1.000 g的珊瑚菜種子至預(yù)冷的研缽中，加入80%的預(yù)冷甲醇溶液8 mL（抗氧劑BTH），研磨勻漿，之后在4 ℃避光條件下浸提 16 h。浸提液在4 ℃、16 000 r/min離心5 min，將上清液轉(zhuǎn)移至10 mL離心管中，加入0.2 g/g的聚乙烯比咯烷酮（PVPP）去除酚類等雜質(zhì)，超聲振蕩 40 min，過濾，濾液過C18固相萃取柱，氮吹至水相（1.5～2 mL）。用1 mol/L檸檬酸將水相調(diào)節(jié)到pH值=3.0，加入3 mL乙酸乙酯進(jìn)行萃取，超聲振蕩40 min，將上部液體轉(zhuǎn)移至新的離心管氮吹（將乙酸乙酯吹干），加2 mL的甲醇復(fù)溶，過0.45 μm有機(jī)濾膜即進(jìn)樣品瓶，與對照品共同測定[7-8]。

線性關(guān)系建立：將混合對照品溶液用0.45 μm有機(jī)濾膜過濾，分別精密吸取混合對照品溶液2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 μL，注入樣品瓶，按上述色譜條件進(jìn)樣，記錄色譜圖（圖1）。以進(jìn)樣體積為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計(jì)算出回歸方程：GA3，Y1=78.168X1+42.405（r21=0.999 7）;IAA，Y2=791.06X2+9.434（r22=0.999 3）;ABA，Y3=4 798.9X3+48.418（r23=0.999 6）;ZR，Y4=89.121X4+68.542（r24=0.999 4）。

精密性試驗(yàn)：取混合對照品，20 μL連續(xù)進(jìn)樣5次，分別測定、記錄ABA、GA3、IAA、ZR峰面積，計(jì)算RSD。結(jié)果ABA、GA3、IAA、ZR的RSD分別為0.64%、0.49%、0.53%、0.75%。說明試驗(yàn)儀器精密度良好。

重復(fù)性試驗(yàn)：取同一樣品5份，在同一色譜條件下進(jìn)行測定，記錄面積，計(jì)算RSD。結(jié)果ABA、GA3、IAA、ZR的RSD分別為2.03%、1.78%、1.64%、1.55%，說明試驗(yàn)方法的重復(fù)性較好。

穩(wěn)定性試驗(yàn)：將供試樣品溶液置于室溫下，分別于0、2、4、8、12、24、36 h按上述色譜條件進(jìn)行測定，記錄ABA、GA3、IAA、ZR峰面積，計(jì)算RSD。結(jié)果ABA、GA3、IAA、ZR的RSD分別為1.98%、1.75%、1.23%、1.34%，結(jié)果說明樣品成分含量至少在36 h內(nèi)穩(wěn)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016和SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子產(chǎn)量比較

由表1可知，不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子結(jié)實(shí)率、莢果長、莢果寬和產(chǎn)量均差異顯著。不同采收時(shí)間的莢果結(jié)實(shí)率以T4處理的最高，為88.29%，T3處理的次之，T1處理的最低，為75.13%;不同采收時(shí)間的莢果長與結(jié)實(shí)率表現(xiàn)相同的變化趨勢，T4處理的莢果長最長，為11.75 mm，T3處理的次之，T1處理的最短，為9.74 mm;不同采收時(shí)間的莢果寬以T4處理的最寬，為8.52 mm，T3處理的次之，T1處理的最窄，僅為7.42 mm;不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子產(chǎn)量以T3處理的最高，為888.71 kg/hm2，T2處理的次之，T4處理的最低，僅為706.69 kg/hm2。

2.2 不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子質(zhì)量分析

由表2可知，不同采收時(shí)間種子的含水率、千粒質(zhì)量和發(fā)芽率均差異顯著。含水率以T1處理的46.18%最高，其次為T2處理的29.53%，以T4處理的8.06%最低;千粒質(zhì)量以T4處理的21.55 g最高，其次為T3處理的20.41 g，兩者差異不顯著，但顯著高于其他采收時(shí)間，T1處理的13.11 g最低;不同采收時(shí)間種子的發(fā)芽率與千粒質(zhì)量表現(xiàn)相同的變化趨勢，發(fā)芽率以T4處理的65.67%最高，其次是T3處理的63.39%，兩者差異不顯著，但顯著高于其他采收時(shí)間，T1處理的最低，僅為22.64%。

2.3 不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的酶活性分析

由表3可知，不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子SOD活性以T4處理的139.37 U/g最高，其次是T3處理的134.52 U/g，兩者差異不顯著，但顯著高于其他采收時(shí)間，以T1處理的51.08 U/g最低;不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子POD和CAT活性表現(xiàn)出相同的變化趨勢，不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子POD活性以T4處理的541.24 U/g最高，其次是T3處理的539.68 U/g，兩者差異不顯著，但顯著高于其他采收時(shí)間，以T1處理的332.53 U/g最低;不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子CAT活性以T4處理的58.78 U/g最高，其次是T3處理的56.95 U/g，兩者差異不顯著，但顯著高于其他采收時(shí)間，以T1處理的31.48 U/g最低。

2.4 不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的內(nèi)源激素含量分析

由表4可知，不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子ABA、GA3和ZR含量均呈逐漸下降的變化趨勢，IAA含量呈先上升后下降的變化趨勢。不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子ABA含量以T1處理的234.37 ng/g最高，顯著高于其他采收時(shí)間，以T4處理的 79.54 ng/g 最低;不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子IAA含量以T2處理的52.82 ng/g最高，顯著高于其他采收時(shí)間，以T1處理的17.45 ng/g最低;不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子GA3含量以T1處理的 9.13 ng/g 最高，顯著高于其他采收時(shí)間的，以T4處理的5.79 ng/g最低;不同采收時(shí)間的珊瑚菜種子ZR含量以T1處理的11.10 ng/g最高，顯著高于其他采收時(shí)間，以T4處理的7.21 ng/g最低。

3 討論與結(jié)論

藥用植物因品種、生長環(huán)境、栽培技術(shù)和產(chǎn)地等因素的不同使藥材種子的最佳采收期也不相同。關(guān)于不同采收時(shí)間對種子質(zhì)量的影響，唐曉敏等對金錢草種子適宜采收期的研究表明，單株產(chǎn)量從盛花期10～35 d表現(xiàn)為先增加后減少的變化趨勢，在 30 d 達(dá)到最大值13.07 g，且種子質(zhì)量表現(xiàn)為逐漸上升的變化趨勢[9]?？梢?，確定藥材種子合理的采收時(shí)間有利于提高藥材種子的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，關(guān)于不同采收時(shí)間對珊瑚菜種子產(chǎn)量及質(zhì)量的研究未見報(bào)道。本試驗(yàn)研究了不同采收時(shí)間珊瑚菜種子的產(chǎn)量和質(zhì)量，結(jié)果表明：隨著采收時(shí)間的推遲，種子結(jié)實(shí)率、莢果長和莢果寬均表現(xiàn)為逐漸升高至平穩(wěn)的變化趨勢，以T4處理的最高，分別為88.29%、11.75 mm、8.52 mm;種子的產(chǎn)量表現(xiàn)為先增高后降低的變化趨勢，以T3處理的最高，為888.71 kg/hm2。種子含水率逐漸降低，T4處理的含水率最低，為8.06%。種子千粒質(zhì)量和發(fā)芽率均呈逐漸上升的趨勢，T4處理的種子千粒質(zhì)量和發(fā)芽率均最高，分別為21.55 g、65.67%，但與T3處理的差異不顯著。本試驗(yàn)研究結(jié)果與唐曉敏等對金錢草種子的研究結(jié)果[9]基本相符。明確珊瑚菜種子適宜的采收時(shí)間，可為珊瑚菜留種田選擇適宜生長周期的間作作物提供理論依據(jù)。

關(guān)于種子發(fā)育過程中生理指標(biāo)的變化，嚴(yán)福林等對黔產(chǎn)南沙參（Adenophora tetraphylla）種子適宜采收期的研究表明，在一定時(shí)期內(nèi)，種子的SOD和POD活性等指標(biāo)隨采收時(shí)間的推移呈上升的變化趨勢[10]。郭宇等對西瓜種子不同發(fā)育時(shí)期內(nèi)源激素含量變化的研究表明，2個(gè)品系西瓜的不同發(fā)育階段種子內(nèi)IAA含量呈先下降后上升再下降的變化趨勢;ABA含量在開花后的8～12 d均迅速上升，至18 d時(shí)達(dá)到峰值，在22 d后種子趨于成熟時(shí)，ABA的含量則有所降低，待種子完全成熟時(shí)，ABA含量維持在一個(gè)相對平穩(wěn)的狀態(tài);ZR和GA3含量均呈先上升后下降的變化趨勢[11]。目前，關(guān)于不同采收時(shí)間珊瑚菜種子生理指標(biāo)的變化未見報(bào)道，本試驗(yàn)對不同采收時(shí)間珊瑚菜種子生理指標(biāo)變化的研究表明：珊瑚菜種子的SOD、POD和CAT活性隨采收時(shí)間的推遲均表現(xiàn)逐漸增高的變化趨勢，以T4處理的活性最高，分別為139.37、541.24、58.78 U/g，但與T3處理的差異不顯著。另外，本試驗(yàn)結(jié)果還表明：珊瑚菜種子的ABA、GA3和ZR含量隨采收時(shí)間的推遲均呈逐漸下降的變化趨勢，均以T4處理的含量最低，分別為79.54、5.79、7.21 ng/g;IAA含量呈先上升后下降的變化趨勢，以T2處理的最高，為52.82 ng/g。本試驗(yàn)研究結(jié)果揭示了珊瑚菜種子發(fā)育過程中3種保護(hù)酶活性的變化趨勢，并可為揭示珊瑚菜種子發(fā)育過程中激素調(diào)節(jié)機(jī)制提供參考依據(jù)。

綜上，從珊瑚菜種子的產(chǎn)量和質(zhì)量及生理指標(biāo)綜合考慮，河北安國及周邊地區(qū)珊瑚菜種子適宜采收時(shí)間為6月25日。確定珊瑚菜種子適宜的采收時(shí)間，為河北安國及周邊地區(qū)珊瑚菜種子時(shí)期采收以實(shí)現(xiàn)良種繁育和人工種植推廣提供理論依據(jù)。另外，有關(guān)如何提高采收后珊瑚菜種子的質(zhì)量研究較少，不同調(diào)節(jié)劑對珊瑚菜種子發(fā)芽率及內(nèi)含物質(zhì)變化的影響有待進(jìn)一步研究。

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