北沙參種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)的建立

劉 暢 丁衛(wèi)星 才郎多日杰 李松嶺 李雯霖

（長春科技學(xué)院醫(yī)藥學(xué)院，吉林 長春 130118）

0 引言

北沙參為傘形科珊瑚菜屬植物珊瑚菜（Fr.Schmidt ex Miq.）的干燥根，國內(nèi)主要分布在山東省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)。北沙參為我國傳統(tǒng)中藥材，屬補(bǔ)陰藥，具有養(yǎng)陰清肺、益胃生津等功能。北沙參種子屬于深度休眠類型，敗育率較高，萌發(fā)率低，一般只有12%左右。究其原因，一是種子成熟度不夠，胚尚未發(fā)育完全即成熟脫落，一般胚及胚乳發(fā)育完整的北沙參種子只占60%或更低；二是種子內(nèi)含有發(fā)芽抑制物——香豆素（香豆素是最早被認(rèn)為能誘導(dǎo)休眠的物質(zhì)，其衍生物在自然界中廣泛分布），對北沙參種子的萌發(fā)有一定的抑制作用；三是受種子霉變等因素的影響，在北沙參種子的貯藏和層積過程中，種子胚乳發(fā)霉、糜爛等問題的出現(xiàn)導(dǎo)致種子喪失萌發(fā)力。目前市場上的北沙參種子多是農(nóng)戶的自留種，不同產(chǎn)地的種子處理與保存方法也不盡相同，再加上北沙參種子又具有深度休眠的特征，因而北沙參種子的質(zhì)量參差不齊，給北沙參的批量生產(chǎn)造成了巨大影響。隨著我國藥材種植規(guī)模的逐步擴(kuò)大，中藥材種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展市場前景巨大，但與傳統(tǒng)農(nóng)作物的種子標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程相比，中藥材的種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管控仍然較為落后，所以加強(qiáng)對中藥材種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)研究至關(guān)重要。北沙參種子的優(yōu)劣是保障在其種植后能否獲得穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)和達(dá)到相關(guān)指標(biāo)的關(guān)鍵，特別是純天然、無公害的北沙參生產(chǎn)，更離不開對其種子的質(zhì)量監(jiān)控。故研究制定北沙參種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對于保護(hù)北沙參良種資源有著重大意義。

1 材料與方法

1.1 材料

北沙參種子購自內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市，經(jīng)鑒定為傘形科植物珊瑚菜的干燥種子。

1.2 試劑與儀器

試劑：氯化三苯基四氮唑（TTC）試劑、蒸餾水。

儀器：人工氣候培養(yǎng)箱、電熱恒溫烘箱、電子天平、坩堝、燒杯、玻璃棒、白紙、濾紙、直尺及培養(yǎng)皿。

1.3 方法

先制取沙藏種子，將隨機(jī)購買的北沙參種子與3倍體積濕沙均勻混合，達(dá)到手捏成團(tuán)、松之即散的狀態(tài)，然后放入冰箱中7 ℃低溫貯藏1個(gè)月，再取出沖洗去除沙土，只保留種子放于陰涼通風(fēng)處備用，再進(jìn)行以下指標(biāo)測定。每個(gè)指標(biāo)測定均做8組重復(fù)，以減少試驗(yàn)誤差。

1.3.1 種子外觀形態(tài)。隨機(jī)取若干粒種子，然后觀察其形態(tài)、顏色，測量其長、寬、厚并記錄。

1.3.2 種子凈度測定。按照《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程凈度分析》（GB/T 3543.3—1995）中操作方法，從購買的種子中隨機(jī)取出60 g種子，采用四分法，將種子平鋪于白紙上呈正方形，再沿其對角線平分為4份，從相對的兩份中撥出30 g左右種子，然后挑出其中的雜質(zhì)和壞種子，分別稱量其凈種子、雜質(zhì)和廢種子的質(zhì)量，并計(jì)算凈度。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3.3 種子千粒質(zhì)量測定。隨機(jī)取凈度分析后的種子，用四分法分為4份，然后隨機(jī)在每份中各取250粒種子，共1 000粒稱取其質(zhì)量。試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值計(jì)算千粒質(zhì)量。

1.3.4 種子含水量測定。隨機(jī)取10 g左右種子，置于坩堝中，再放于105 ℃的烘箱中干燥12 h，取出冷卻至室溫后稱重，記錄其數(shù)據(jù)。之后放入105 ℃的烘箱中干燥2 h后取出，冷卻至室溫后再次稱重，直至連續(xù)2次干燥后的稱重差異在5 mg以下為止，否則，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行烘干處理。

1.3.5 種子發(fā)芽率測定。隨機(jī)取北沙參種子，每批3組，每組25粒，溫水浸種，撈出后平鋪于以3層濕潤濾紙為發(fā)芽床的玻璃培養(yǎng)皿中，再放置于人工氣候培養(yǎng)箱（溫度25 ℃、濕度50%、光照度12 000 lx、光照時(shí)間12 h/d）中培養(yǎng)，觀察其發(fā)芽種子數(shù)目，等到萌發(fā)后，若3 d內(nèi)再無新種子萌發(fā)視為發(fā)芽結(jié)束，然后計(jì)算其發(fā)芽率。

1.3.6 種子生活力測定。隨機(jī)取北沙參種子，每批3組，每組25粒，溫水浸泡10 h后，沿種胚中心線縱切為2半，放入盛有新配制的TTC溶液的培養(yǎng)皿中染色24 h，在此期間避光放置，再觀察其染色情況：若染色則為活種子，未被染色則為死種子。最后計(jì)算其生活力。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子外觀形態(tài)

通遼市的北沙參種子為雙懸果，呈圓球形或橢圓形，長0.8～1.9 cm、寬0.5～1.2 cm、厚0.3～0.8 cm；表面黃褐色或黃棕色，頂端鈍圓，分果背面隆起，腹面較平，橫切面弧形；胚細(xì)小，乳白色，埋生于種仁基部。

2.2 種子凈度分析

凈度是國家種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中四項(xiàng)強(qiáng)制性檢測指標(biāo)之一，除種子水分檢驗(yàn)之外，其他任何檢驗(yàn)項(xiàng)目都要在獲得凈種子后才能進(jìn)行檢驗(yàn)。通過試驗(yàn)分選結(jié)果發(fā)現(xiàn)，北沙參種子中的雜質(zhì)大多為分果果柄、莖稈碎片、雜草種子及沙石塵土等。經(jīng)檢測，通遼市沙藏與未沙藏的北沙參種子凈度均在85.00%以上（詳見表1），未沙藏的北沙參種子平均凈度為92.83%，沙藏后的平均凈度為91.48%，種子沙藏后沙粒明顯增多。但北沙參種子播種前的沙藏環(huán)節(jié)是必不可少的，而且沙藏前后種子凈度變化不是太大，屬于正常范圍之內(nèi)。

表1 通遼市北沙參種子凈度結(jié)果 %

2.3 種子千粒質(zhì)量分析

種子的千粒質(zhì)量能夠在很大程度上反映種子的飽滿度和成熟度，是鑒定種子質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。經(jīng)檢測，通遼市的北沙參種子千粒質(zhì)量在15.10～23.60 g（詳見表2），種子沙藏前平均千粒質(zhì)量為17.75 g，沙藏后平均千粒質(zhì)量為19.28 g。由此可見，沙藏明顯使北沙參種子的質(zhì)量增加，這應(yīng)在北沙參質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定中有所考慮。

表2 通遼市的北沙參種子千粒質(zhì)量結(jié)果 g

2.4 種子含水量分析

在貯藏過程中，種子的含水量是保持種子活力的重要因素，也是對種子內(nèi)部氧化代謝等生理反應(yīng)及其壽命影響最關(guān)鍵的因子，對種子的劣變作用具有重要影響。由表3可知，通遼市的北沙參種子經(jīng)過105 ℃的烘干處理后，未沙藏種子含水量為6.35%～13.85%，而沙藏種子的含水量則在9.23%～13.23%。通遼市北沙參種子沙藏前后含水量變化基本不大，未沙藏的北沙參種子含水量也基本維持在8%～14%，只有個(gè)例在8%以下，說明沙藏過程中種子含水量基本穩(wěn)定在8%～14%，不會有太大幅度的波動(dòng)。

表3 通遼市北沙參種子含水量結(jié)果 %

2.5 種子發(fā)芽率分析

種子發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，發(fā)芽率越高則表明種子的生活力越強(qiáng)，發(fā)芽率可以直接反映種子本身的優(yōu)劣程度。由表4可知，在外界條件（粒數(shù)、溫度、光照等）相同的情況下，未沙藏前種子發(fā)芽率為5.33%～13.33%，而沙藏后種子發(fā)芽率則為53.33%～73.33%。有相關(guān)研究表明，沙藏可使北沙參種子中香豆素類成分減少，改變生長素（IAA）的含量，打破北沙參的休眠狀態(tài)，從而使其發(fā)芽率大幅提升。

表4 通遼市北沙參種子發(fā)芽率結(jié)果 %

2.6 種子生活力分析

生活力是指種子的發(fā)芽潛力和種胚所具有的生命力，是指一批種子中具有生命力的種子數(shù)占種子總數(shù)的百分率。種子的生活力也是衡量種子質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，種子的生活力越高說明其質(zhì)量越好。由表5可知，未沙藏種子的生活力為14.67%～32.00%，而沙藏種子的生活力則為50.67%～70.67%。試驗(yàn)所得結(jié)果表明，通遼市的北沙參種子經(jīng)沙藏后生活力比未沙藏的種子生活力提升很多，而且生活力與發(fā)芽率都是在沙藏后有大幅度提升，這表示沙藏是誘導(dǎo)北沙參種子萌發(fā)必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

表5 通遼市北沙參種子生活力結(jié)果 %

2.7 質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

在通遼市的北沙參種子質(zhì)量分級指標(biāo)中，雖然發(fā)芽率可以直接反映其田間的出苗率，但檢測周期較長，不利于快速得出檢測結(jié)果，而生活力雖然在鑒定方面方便快捷，可對種子質(zhì)量進(jìn)行快速鑒定，但未沙藏種子發(fā)芽率與生活力之間差異較明顯。因此，在制定通遼市北沙參種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對飽滿度、凈度、千粒質(zhì)量、含水量、發(fā)芽率和生活力等6個(gè)質(zhì)量分級指標(biāo)進(jìn)行修約時(shí)，要分為沙藏與未沙藏兩類，而沙藏種子分級指標(biāo)中飽滿度、凈度、含水量與未沙藏種子的分級指標(biāo)相同。在通遼市北沙參種子評價(jià)指標(biāo)中，千粒質(zhì)量可以直接體現(xiàn)種子的大小、飽滿度及成熟度；生活力直接體現(xiàn)了種子的發(fā)芽潛力，間接反映了種子的發(fā)芽率；凈度則可判斷種子的品質(zhì)及種用價(jià)值的優(yōu)劣。因此，該研究選擇用飽滿度、凈度、千粒質(zhì)量、含水量、發(fā)芽率及生活力作為通遼市的北沙參種子的分級標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。以該研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用確定等級最低標(biāo)準(zhǔn)原則的分級方法，只要該種子中有一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，那么就不是該等級的合格種子。通過上述科學(xué)合理的方法初步將通遼市的北沙參種子（沙藏與未沙藏）分為如下3個(gè)等級（見表6、表7）。

表6 通遼市北沙參未沙藏種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

表7 通遼市北沙參沙藏種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通遼市的北沙參未沙藏種子發(fā)芽率與生活力都極低，這與種子掉落時(shí)成熟度不夠，且種子體內(nèi)存在發(fā)芽抑制物（香豆素類物質(zhì)）等有關(guān)，但沙藏過后，種子發(fā)芽率、生活力都得到了很大提升，因此，北沙參種子需經(jīng)過一段時(shí)間的低溫層積沙藏，才能打破生理性休眠，順利萌發(fā)。

此試驗(yàn)嚴(yán)格按照《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 發(fā)芽試驗(yàn)》（GBT 3543.4—1995），對通遼市北沙參種子的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，并對其產(chǎn)生的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)所得的結(jié)果與賈俊英等研究的中赤峰、安國北沙參種子相比較，通遼市的北沙參種子相對偏小，質(zhì)量相對較輕，但并不影響其發(fā)芽率。因此，通遼市的北沙參種子也可作為優(yōu)良的北沙參種源進(jìn)行栽種。筆者根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，將通遼市北沙參種子質(zhì)量進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化分級，以期從北沙參藥材的源頭——種子質(zhì)量入手來控制其藥材質(zhì)量。通遼市的北沙參種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)的建立可為北沙參商品化交易提供指導(dǎo)，并為通遼市的北沙參的規(guī)?；a(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，有助于通遼市北沙參產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

此試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)方法與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)指標(biāo)均具有科學(xué)、簡單、便利等優(yōu)勢，具有較高的可行性，但如何更好地將試驗(yàn)所得的種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于藥材種子交易市場上，仍有待思考。此試驗(yàn)所采用的北沙參種子為通遼市的，所制定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只適用于以通遼市為種源地的北沙參種子，試驗(yàn)中所采用的方法同樣也只適用于通遼市北沙參產(chǎn)地，而其他地區(qū)種子質(zhì)量指標(biāo)仍有待于進(jìn)一步研究。