中药种子成熟度、劣变机制及贮藏方法研究进展

王维婷，单成钢，朱京斌，王志芬

（山东省农业科学院药用植物研究中心，山东济南 250100）

中药包括中药材、饮片和中成药，而中药材又是饮片和中成药的原料。在全国应用的中药材中，植物类药材有800～900种，占90%。目前，药材种子的生产多为自繁自种，缺乏理论指导。由于各地气候条件差异和种子贮藏缺乏理论指导，使得种子质量难以控制。有研究表明，丹参当年新生种子平均发芽率仅为75%左右，隔年种子基本无发芽能力[1]。虽然目前已有关于中药种子质量控制及中药种子形态结构与萌发特性的报道，但远不足以给中药种子贮藏提供理论指导。从生理角度研究中药种子成熟规律、劣变机理，摸索中药种子贮藏方法，能够填补相关研究领域的空白，且对促进中药GAP规范生产具有重大经济价值。本文对现有的有关中药种子采收时期、劣变机理及贮藏方法的研究进行综述，为开展该方面的研究工作提供支持。

1 中药种子成熟度与种子活力的关系

种子活力机理是种子科学的一个重要的研究方向，近十几年来已取得了相对较大的研究进展。大量研究表明，种子活力与种子成熟度密切相关，随着种子的成熟，种子重量不断增加，至生理成熟期种子鲜重达到最高，此时表现出最高的种子发芽率及种子活力[2～4]。因此，了解中药种子成熟规律，找到其最佳采收期是提高中药种子活力及研究其贮藏方法的基础。

在中草药方面，有关桔梗种子的成熟度及其与种子萌发的关系已见报道。桔梗种子从开花到完全成熟需要55～60 d。开花后26～40 d是千粒重和成熟度增长较快的时期，其中31～35 d是千粒重和成熟度增长最快的时期[5]，延边地区的桔梗种子花后55 d发芽率达到92%[6]。桔梗种子的发芽率随着千粒重的增加而增加，桔梗种子成熟过程中，干物质的积累是稳定的增长过程[6]。有研究认为，在自然条件能够满足桔梗生长发育的情况下，开花后种子成熟的进程主要由自身的发育规律所支配，气象条件不会显著影响桔梗种子的成熟进程，但种子成熟期间的气温在一定程度上能够影响种子的千粒重[7]。为提高桔梗种子质量，生产中种子的采收宜晚不宜早。对于晚期开放而不能结出充分成熟种子的花应及时摘去，可进一步提高其他果实的成熟度，从而提高种子质量[8]。

在西洋参种子的研究当中，需要对种子进行18个月的胚熟和生理后熟作用，原因是西洋参果实成熟后，其种胚却未成熟，发育很小，此时可在12～18℃条件下利用层积沙埋法进行后熟。在泽泻[9]和柴胡[10]上也有部分种子成熟度的报道，但尚不系统。

总之，针对不同中药生长习性确定中药种子的采收期，确保种子成熟度，即可达到确保种子萌发率，提高种子活力的目标，同时也能为研究种子贮藏方法奠定坚实基础。

2 中药种子活力劣变机制

种子活力在生理成熟期达到最高，其后开始进入不可逆的活力下降阶段，这种不可逆变化的综合效应称为种子劣变。种子老化的过程也是劣变的过程，恶劣的环境条件如高温、高湿等会造成蛋白质变性及细胞受损，从而引起种子劣变。种子劣变涉及到蛋白、糖、核酸、脂肪酸、挥发性物质（如乙醛）、膜透性、酶活性、呼吸强度、脂质过氧化、修复机制等方面的变化[11]，表现为种子变色，萌发迟缓，发芽率降低，畸形苗增多，生长势差，抗逆力弱，并导致生物产量和经济产量降低。

利用人工老化的手段研究种子劣变机理的报道很多，多数研究集中在农作物如水稻[12]、玉米[13]和蔬菜如大白菜[14]、辣椒[15]等方面，但对中草药种子劣变机理的研究报道很少。王赞等以柠条和小叶锦鸡儿的种子为试验材料进行了种子劣变研究，认为种子老化劣变的实质在于细胞结构和生理功能上一系列错综复杂的变化，既有物理的，又有生理生化的变化，认为可溶性糖的泄漏和脂质过氧化是导致种子活力降低的中药因素，其中ACP酶活性与种子发芽指数呈极显著正相关，是检验锦鸡儿属植物种子的良好指标[16]。

种子劣变具有不可逆、不可避免和全体间不同等特点，但可以通过控制贮藏和加工处理等条件延缓种子劣变速度，提高其潜在表现[17]。由于种子劣变造成的种子质量问题，如活力降低，生活力下降，耐贮藏能力差，田间建植率减小等现象给生产上带来难以估算的经济损失。研究中药种子劣变机理能够为中药种子贮藏方法的提出建立牢固的理论基础，开展该方面的研究具有潜在的重大社会效益和经济价值。

3 中药种子贮藏方法

种子的萌发性能和寿命在很大程度上取决于种子本身的遗传特性、形态结构和生理活性以及贮藏前种子的状况 （包括种子的饱满程度、损伤程度和含水量等），同时也与贮藏时的环境条件有密切关系。种子贮存保管的好坏，直接关系到播后的种子发芽率和保苗率。因此，合适的种子贮藏手段是保证种子质量的主要措施。而种子的含水量和贮藏期间的温度、湿度对贮藏种子的活力影响最为显著。

目前，超干贮藏及超低温贮藏是国内外的一大研究热点。邹冬梅提出利用硅胶室温干燥法超干保存银合欢种子，并证明将银合欢种子含水量降至5%以下能显著提高抗老化劣变的能力，该方法可行[18]。由于不同的药用植物其种子的寿命差异很大，短至几天，长至五年，多数种子的寿命在2～3年，因此针对不同的药用植物需采用不同的贮藏方法。目前，关于药用植物贮藏方法的研究报道极少，在生产上仍然以采用新鲜种子为主。但是，种子采收期不一定是种子萌发的最佳时期，采收后迅速播种由于种子休眠、气候条件不适宜等会导致种子萌发率的下降，人工温室育苗则会提高生产成本。根据不同药用植物生理特点，选用恰当的贮藏方法，对于降低药材生产成本，提高药农经济收入具有重大的现实意义。

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