蒙古黄芪种子质量分级标准研究△

王栋，李安平，王玉龙，赵艳，王进明

(山西振东道地药材开发有限公司，山西 长治 047100)

蒙古黄芪种子质量分级标准研究△

王栋*，李安平，王玉龙，赵艳，王进明

(山西振东道地药材开发有限公司，山西 长治 047100)

目的：制定蒙古黄芪种子质量标准。方法：通过对蒙古黄芪种子扦样、净度、千粒重、发芽率、含水量和生活力等指标的研究，建立相应的检验方法，并对20个不同产地蒙古黄芪种子进行检验，各项数据进行聚类分析作为分级依据的参考。结果与结论：蒙古黄芪种子质量等级可以分3个，其中发芽率和千粒重作为分级的主要指标，生活力次之，净度和水分是质量分级的参考指标。

蒙古黄芪；种子；质量；分级

药材黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao或膜荚黄芪A.membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根，具有补气升阳，固表止汗，利水消肿，生津养血，行滞通痹，托毒排脓，敛疮生肌等功效[1]。

黄芪作为40种常用大宗药材品种之一，需求量日益增加。随着黄芪野生资源的日渐匮乏，栽培面积逐年扩大，并且主要以栽培蒙古黄芪为主。蒙古黄芪以种子繁殖为主，但其种子却缺乏相应的质量标准，栽培的蒙古黄芪种子存在种质资源混杂、种子质量良莠不齐，商品种子掺假严重，种子供需市场不规范等问题。因此，开展蒙古黄芪种子质量标准研究，制定种子质量标准，对其高产优质栽培具有重要意义。近年来在蒙古黄芪种子的化学成分[2]、栽培及繁育[3]等方面有较多报道，也进行了蒙古黄芪种子质量检验[4-5]和蒙古黄芪种子萌发特性的研究[6-7]，但有关蒙古黄芪种子质量分级标准研究未见报道。本研究是在确定蒙古黄芪种子质量检验方法的基础上，对所收集的20份不同产地的蒙古黄芪种子进行净度分析、千粒重、种子发芽率、种子含水量和生活力指标的测定，利用K类中心聚类分析法对蒙古黄芪种子进行质量分级，初步制定蒙古黄芪种子的质量分级标准，为规范蒙古黄芪种子市场流通，保证蒙古黄芪栽培用种质量提供依据。

1 试验材料

在蒙古黄芪的主要分布区山西、甘肃等地收集不同产地、不同年份的蒙古黄芪种子20份，具体来源和编号见表1。

表1 蒙古黄芪种子采集信息

2 试验方法

2.1 扦样

参照“GB/T3543.2—农作物种子检验规程”[8]扦样，净度分析试验样品不少于2500粒，送验样品为试验样品的10倍量。

2.2 净度分析

将每份试验样品按净种子、杂质分开，分别称重，以g表示，计算净种子的百分率。

2.3 千粒重测定

采用百粒法、五百粒法和千粒法测定蒙古黄芪种子质量。(1)百粒法：随机从净种子中数取100粒，称重，重复8次，换算成千粒重。(2)五百粒法：随机从净种子中数取500粒，称重，3次重复，换算成千粒重。(3)千粒法：随机从净种子中数取1 000粒，称重，精确到2次重复。所有结果计算标准差及变异系数，变异系数小于4.0%，测定值有效。

2.4 发芽率测定

2.4.1 发芽前处理 称取蒙古黄芪种子10 g，用砂纸轻轻打磨至蒙古黄芪种子表面失去光泽，以破除种子硬实。

2.4.2 适宜发芽床 根据蒙古黄芪种子特点，选择滤纸、纱布、砂床3种发芽床进行比较。每个处理重复3次，每次50粒种子。每12 h记录一次发芽数。

2.4.3 发芽温度的确定 设20 ℃、25 ℃、30 ℃ 3个温度处理，每个处理3次重复，每次重复50粒种子。发芽床采用双层湿润滤纸，试验过程保持滤纸湿润，每12 h记录种子发芽数。

2.4.4 发芽计数时间的确定 根据种子发芽情况，确定发芽开始和结束时间。以种子露白为发芽开始时间，连续三次记录无萌发种子出现为发芽结束时间。

2.5 含水量测定

蒙古黄芪种子含水量采用高恒温烘干法(130±2) ℃与低恒温烘干法(105±2) ℃两种方法测定。高恒温烘干法每隔1 h取出放入干燥器内冷却30 min后称重，直至后次称重和前次称重不超过0.005 g为止。低恒温烘干法与搞恒温烘干法类似，分别于16 h、17 h、18 h、19 h取出冷却后称重，每处理4.5～5.0 g，每个处理3次重复。

2.6 生活力测定

2.6.1 染色试验条件确定 蒙古黄芪种子生活力测定采用TTC染色法。取充分吸胀的种子，直接将种皮剥去，置于TTC溶液中避光染色。种子生活力测定采用3因素3水平L9(34)的正交试验设计，TTC浓度设0.1%、0.3%、0.5%，染色温度设25 ℃、30 ℃、35 ℃，染色时间设1 h、3 h、5 h。每个处理100粒种子，3次重复。染色结束后用清水冲洗种子3次，逐一检查种子，统计有活力的种子数目。

2.6.2 有无生活力鉴定标准的确定 蒙古黄芪种子有生活力标准[9]，不染色、柔软或坏死的容许最大面积：1/2胚根；1/3子叶末端或不超过子叶边缘总面积的1/3。

2.7 种子分级标准研究

选择SYX1、SHY5、GDC、GWF4份试验样品，按上述方法确定蒙古黄芪种子品质检验方法，在此基础上，对收集的20份蒙古黄芪种子进行净度分析、千粒重、种子发芽率、种子含水量和生活力指标的测定，并使用SPSS19.0对试验数据进行方差分析和K类中心聚类分析，初步制定蒙古黄芪种子的质量分级标准。

3 结果与分析

3.1 扦样

蒙古黄芪种子批的最大质量为1 000 kg，净度分析试样最少量为20 g，送验样品最少量为200 g。

3.2 净度分析

不同产地蒙古黄芪种子净度分析结果见表2。由表2可知，4份蒙古黄芪种子试样均无其他植物种子，试验结果不记录该项。4份试样净度均在90%以上，使用此方法作净度分析，各试样增失差距均没有偏离原始质量的5%，因此，该净度测定方法和程序切实可行。

3.3 千粒重测定

3种方法测定4份蒙古黄芪种子重量结果见表3，由结果可知，不同方法测定蒙古黄芪种子重量变异系数均小于4.0%，千粒法测定变异系数最小，平均为1.20%。对3种方法测定的4份蒙古黄芪种子千粒重值进行多重比较(结果见表4)，3种方法测定结果之间无显著差异(P>0.05)。综合比较3种方法，鉴于百粒重法所需种子量较少，选择百粒重法作为蒙古黄芪种子千粒重的测定方法。

表2 不同产地蒙古黄芪种子净度分析结果

注：不同产地蒙古黄芪种子均未检测到其他种子

表3 不同测定方法蒙古黄芪种子千粒重比较

表4 不同测定方法蒙古黄芪种子千粒重比较

注：多重比较采用LSD法，差异显著性分析取α=0.05水平，同一列中不同字母者为差异显著(下同)

3.3 发芽率测定

3.3.1 吸胀速率测定(图1)

由图1可以看出，4份蒙古黄芪种子在前4 h内迅速吸水，4～8 h蒙古黄芪种子吸胀速率明显降低，8 h以后种子吸胀速率基本不变。因此，在蒙古黄芪种子检验过程中，需要作浸种处理时，确定浸种条件为25℃条件下浸种8 h。

3.3.2 适宜发芽床 不同发芽床间蒙古黄芪种子发芽情况比较结果见表5。比较蒙古黄芪种子在不同发芽床上的发芽势及发芽率发现，砂床上蒙古黄芪种子发芽势及发芽率均较低，并且与滤纸床上和纱布床上发芽势和发芽率达到显著水平(P<0.05)，而滤纸床和纱布床上发芽势及发芽率无显著差异(P>0.05)。在纱布床上，黄芪幼苗胚根深入纱布间隙，影响计数，鉴于滤纸床操作简单，观察清晰，选择滤纸床作为蒙古黄芪种子发芽床。

3.5.3 适宜发芽温度的确定(表6)不同发芽温度下，蒙古黄芪种子发芽率表现出一定的差异。通过比较不同产地蒙古黄芪种子在不同发芽温度下的发芽率和发芽势，结果表明，25 ℃、30 ℃蒙古黄芪种子发芽率和发芽势均较高，与20℃蒙古黄芪种子发芽率和发芽势达到显著水平(P<0.05)，但25 ℃、30 ℃之间差异不显著(P>0.05)。当温度达到30 ℃时，种子易染霉菌，并且水分蒸发较快，故选择25 ℃作为蒙古黄芪种子发芽温度。

表5 不同发芽床间蒙古黄芪种子发芽情况比较

表6 不同温度蒙古黄芪种子发芽情况比较

3.3.4 发芽计数时间的确定 根据对4份蒙古黄芪种子发芽的观测，经过机械处理及吸胀后的蒙古黄芪种子发芽速度很快，置发芽床12 h后种子开始发芽，72 h以后种子发芽速度趋于平缓，以后连续3次记录种子发芽不变化。因此，经过处理的蒙古黄芪种子整个发芽计数时间在第12～72 h。第12 h作为初次计数时间，第72 h作为末次计数时间。

3.4 含水量测定

蒙古黄芪种子用高恒温烘干法在1～3 h内迅速失水，随后失水缓慢，在5～6 h内无显著变化，且在4 h后种子含水量前后差异以达到试验要求。在低恒温烘干16 h后失水变化趋于平稳，且在17～19 h内种子含水量无显著变化(结果见表7)。综合4份蒙古黄芪种子含水量测定情况，高恒温烘干法选择烘干时间4 h为宜，低恒温烘干法选择烘干时间以16 h为宜。

通过高恒温烘干4 h和低恒温烘干法16 h两种方法对同一份样品测定结果进行比较发现，高恒温烘干法测定值大于低恒温烘干法测定值，二者之间存在显著差异(P<0.05)，可以认为低恒温烘干法无法完全排出种子内的游离水(结果见表8)。另外，鉴于低恒温烘干法所需时间较长，因此选择高恒温烘干4 h为蒙古黄芪种子含水量测定方法。

3.6 生活力测定

蒙古黄芪种子生活力测定采用3因素3水平L9(34)的正交试验设计，按照种子有无生活力判断标准，确定蒙古黄芪种子生活力测定适宜条件为温度35℃，TTC浓度0.5%，染色时间3 h。结果见表9。

表7 不同烘干方法蒙古黄芪种子失水量变化比较

表8 不同烘干方法蒙古黄芪种子含水量比较

表9 TTC不同处理对蒙古黄芪种子生活力测定的影响

3.7 蒙古黄芪种子质量分级标准的初步制定

3.7.1 蒙古黄芪种子净度、千粒重、发芽率、含水量和生活力的测定 对20份蒙古黄芪种子净度、发芽率、千粒重、发芽率、含水量和生活力的测定结果见表10。蒙古黄芪种子净度76.45%～98.39%，多数材料净度都在90%以上。其中，SYX2净度最高，为98.39%；SHY6净度最低，为76.45%。千粒重5.189 7～7.929 0g，SYX1千粒重最高，为7.929g；GMC千粒重最低，为5.189 7g。不同产地蒙古黄芪种子发芽率差异较大，发芽率范围6.67%～95.33%，SYG2发芽率最高，为95.33%；GLT发芽率最低，为6.67%。种子含水量8.22%～11.49%，多数集中在8.22%～8.96%，SYX1含水量最高，为11.49%；SYX4含水量最低，为8.22%。生活力18.33%～98%，SHY2活力最高，为98%；GLT活力最低，为18.33%。

表10 蒙古黄芪种子各项指标检测值

3.7.2 蒙古黄芪种子质量分级标准的制定 以蒙古黄芪种子净度、千粒重、发芽率、含水量和生活力5项指标进行K类中心聚类分析，以聚类中心值作为蒙古黄芪种子分级标准的参考值，初步制定蒙古黄芪种子质量分级标准，结果见表11。

表11 蒙古黄芪种子质量初步分级标准

4 讨论

4.1 蒙古黄芪种子质量检验方法

开展种子质量检验研究，制定种子质量标准和检验规程，是国家推进中药材规范化栽培的一项重要任务[10]。目前，绝大多数中药材种子没有相应的检验和质量标准，使得中药材种子质量控制受到制约。本研究选择具有代表性的蒙古黄芪种子，参照农作物种子质量检验方法，初步确定了蒙古黄芪种子质量检验方法，并对不同产地的蒙古黄芪种子净度、千粒重、发芽率、含水量和生活力进行测定，较为真实的反映了蒙古黄芪种子的品质。另外，不同来源蒙古黄芪种子各测定指标之间差异显著，由此可见开展蒙古黄芪种子质量检验和种子质量分级标准研究的重要性。

4.2 蒙古黄芪种子质量分级标准

K聚类分析的分级方法是一种样品聚类方法，具有收敛速度快，运算量小，能用于处理庞大的样本数据的优点[11]。在中药材种子质量标准分级当中也是一种常见的分析方法，如在金莲花[12]、桔梗[13]、远志[14]、夏枯草[15]等中药材中均有应用。因此，通过此方法对蒙古黄芪种子质量进行分级科学、可行。

在蒙古黄芪种子质量分级的5项指标中，发芽率能够直接反映种子的田间出苗率，是确定播种量的主要依据，因此将发芽率作为质量分级的首要依据。千粒重则能够反映种子的饱满程度和成熟情况，是种子质量分级的又一个重要指标。种子生活力能够反映种子活力情况，所得结果普遍高于真实发芽情况，但也可作为种子质量分级的一个参考指标。种子净度和种子含水量受种子加工技术和环境温、湿度等诸多因素的影响，并且可以通过控制这些影响因素来提高种子质量，因而在反映种子质量方面缺乏一定的真实性。另外，种子质量测定指标是在种子净度测定的基础上进行的，所以在进行种子质量分级时需要权衡考虑。因此，以发芽率和千粒重2个指标作为蒙古黄芪种子质量的主要依据，生活力作为蒙古黄芪种子质量的次级依据，净度和含水量作为参考指标是比较合理的，以此分得的等级能够较真实的反映蒙古黄芪种子的内在品质。

不同产地蒙古黄芪种子质量差异较大，特别是反映种子质量的重要指标发芽率相差悬殊，最高可达95.33%，最低只有6.67%，大部分集中在50%～90%之间，所以将一级种子发芽率定为90%以上，二级定为70%以上，三级定为70%以上，低于70%的种子视为不合格种子；蒙古黄芪种子千粒重在5.189 7～7.929 0g，根据K聚类分析结果，将一级种子定为7.1365g以上，二级定为6.192 3g以上，三级定为5.4626以上，低于5.4626为不合格种子；蒙古黄芪种子净度和生活力一般都在60%～95%，所以定为生活力低于60%，净度低于80%视为不合格种子；种子含水量在8.22%～11.49%之间，为保证种子质量，将3个等级蒙古黄芪种子含水量都定在12%以下，含水量高于12%的种子为不合格种子。

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StudyonSeedQualityStandardofAstragalusmembranaceusvar.mongholicus

WANG Dong*，LIAnping，WANGYulong，ZHAOYan，WANGJinming

(ShanxiZhendonggeoherbsDevelopmentCo.Ltd.，Changzhi047100，China)

Objective：To formulate the seed quality grading standard ofAstragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao.Methods：Seed quality testing methods were developed，which included the test of sampling，seed purity，weight per1000seeds，germination rate，seed moisture and seed viability.The related data from20cases of seed specimens ofA.membranaceusvar.mongholicuswere analyzed by cluster analysis.Resultsandconclusion：The seed quality grading ofA.membranaceusvar.mongholicuswere divided into3grades.Germination rate and thousand-grain weight were the primary indicators of seed quality grading，viability was the secondary indicator，purity and moisture content were reference indicators.

Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao.；Seed；Quality；Classification

2014-03-17)

国家“十二五”科技支撑项目(2011BA107B01)

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王栋，硕士，研究方向：黄芪资源与饮片加工研究；Tel：(0355)8096033，E-mail：wangdong2516582@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.09.009