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益母草种子适宜采收期的初步研究

2016-12-04

种子 2016年12期
关键词:净度益母草出苗率

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(1.成都中医药大学 中药材标准化教育部重点实验室, 中药资源系统研究与开发利用国家重点实验室, 四川 成都 611137; 2.四川智佳成生物科技有限公司, 成都 611731)

·种子检验·

益母草种子适宜采收期的初步研究

王盼1,曾俊1,陶玲1,冷珊珊1,俸世洪2,李敏1

(1.成都中医药大学 中药材标准化教育部重点实验室, 中药资源系统研究与开发利用国家重点实验室, 四川 成都 611137; 2.四川智佳成生物科技有限公司, 成都 611731)

目的:制定益母草种子质量的分级标准,确定益母草种子的适宜采收时间。方法:先分别测定34份不同产地的益母草种子的千粒重、水分、净度、发芽率、发芽势、发芽指数和出苗率,并采用SPSS 19.0软件对数据进行K聚类分析,制定益母草种子的质量分级标准;并对9份不同采收时间的益母草种子的上述指标进行测定,利用制定的分级标准进行评价,确定益母草种子最适宜采收时间。结果:将益母草种子分为4个等级。其中一级种子发芽率不低于87%,发芽势不低于83%,发芽指数不低于24.89,千粒重不低于1.035 5 g,净度不低于95.4%,含水量不超过8.21%;二级种子发芽率不低于77%,发芽势不低于56%,发芽指数不低于20.48,千粒重不低于0.878 3 g,净度不低于94.0%,含水量不超过8.24%。9份不同采收时期的益母草种子中,CS-3为一级种子,CS-6、CS-7为二级种子,CS-1、CS-5、CS-8为三级种子,CS-2、CS-4、CS-9为四级种子,因此确定了益母草种子的最适宜采收时间为8月上旬。结论:制定了益母草种子质量分级标准,为益母草种子的质量控制提供了参考,并采用此分级标准确定了益母草种子最适宜的采收时间,为益母草种子的适时采收提供了依据。

益母草; 种子; 分级标准; 采收时间

益母草为唇形科植物益母草(LeonurusjaponicusHoutt.)新鲜或者干燥的地上部分[1],其干燥成熟果实作药材茺蔚子用。益母草具有活血调经、利尿消肿、清热解毒之功效,在妇科疾病中应用广泛。最早于《神农本草经》中载[2]:益母草味辛、苦,微寒,归心、肝、膀胱经,用于瘀热阻滞所致的月经不调,经行不畅,痛经,闭经,适于产后瘀阻腹痛,恶露不尽及跌打损伤,瘀血作痛,小便不利,水肿等。

益母草分布广泛、资源丰富,古本草亦记载其“生海滨池泽,处处有之”。益母草是轮伞花序腋生,其种子成熟的顺序为由下至上、由内至外,故其种子质量和成熟度不尽相同。益母草一般用种子直接播种繁殖,种子质量直接影响种子在田间的出苗率,故种子质量对益母草的栽培起着至关重要的作用。但到目前为止,包括益母草种子在内的大部分的中药材种子还没有与之相对应的种子检验标准,另外也未见对益母草种子适宜采收时间进行研究的相关报道[3-6]。目前关于药材种子质量分级的研究主要是把净度、千粒重、发芽率、水分等作为指标然后采用统计学的方法进行分析进而制定标准[7-9]。

本研究对不同产地益母草种子的水分、千粒重、净度、发芽率、发芽势、发芽指数、出苗率等指标进行测定,根据K中心聚类分析的原理,确定益母草种子质量的分级标准,然后利用制定的分级标准对不同采收时间的益母草种子质量进行评价,确定益母草种子的最适宜采收时间。以期为益母草栽培过程中的规范收种和用种提供依据,为益母草的高产和良种繁育工作奠定基础。

1 实验材料与仪器

1.1 实验样品

收集了来自四川、东北、湖北等地(34份)和不同采收时间(9份)共计43份益母草种子作为实验材料(详见表1和表2),经成都中医药大学李敏教授鉴定为唇形科植物益母草LeonurusjaponicusHoutt.的干燥种子,所有样品在成都中医药大学种质资源库中低温保存。

表1 不同产地益母草种子样品信息

编号收集地点来源种或栽培类型YMC⁃1湖北宜昌产地YMC⁃2河南伏牛山产地YMC⁃3湖南廉桥市场YMC⁃4河北安国市场YMC⁃5甘肃定西市场YMC⁃6四川泸州产地YMC⁃7江西樟树市场YMC⁃8江苏镇江市场YMC⁃9河北安国市场YMC⁃10甘肃静宁产地YMC⁃11辽宁丹东产地YMC⁃12四川西昌产地YMC⁃13贵州贵阳产地YMC⁃14河南郑州产地YMC⁃15东北1号产地YMC⁃16东北2号产地YMC⁃17东北3号产地YMC⁃18东北4号产地YMC⁃19山东1号产地YMC⁃20陕西咸阳产地YMC⁃21安徽1号市场YMC⁃22湖北宜昌产地YMC⁃23河南伏牛山产地YMC⁃24湖南廉桥产地YMC⁃25河北安国产地YMC⁃26甘肃定西市场YMC⁃27四川泸州市场YMC⁃28江西樟树产地YMC⁃29江苏镇江产地YMC⁃30河北安国市场YMC⁃31甘肃静宁产地YMC⁃32山东淄博产地YMC⁃33山西吕梁产地YMC⁃34湖南涟源产地

表2 不同采收时间益母草种子样品信息

种子编号种子采收时间种子产地CS⁃12015/07/29四川省凉山州冕宁县CS⁃22015/07/31四川省凉山州冕宁县CS⁃32015/08/02四川省凉山州冕宁县CS⁃42015/08/04四川省凉山州冕宁县CS⁃52015/08/06四川省凉山州冕宁县CS⁃62015/08/08四川省凉山州冕宁县CS⁃72015/08/10四川省凉山州冕宁县CS⁃82015/08/12四川省凉山州冕宁县CS⁃92015/08/14四川省凉山州冕宁县

1.2 实验仪器

SQP电子分析天平(德国赛多利斯科学仪器北京仪器公司);SPX-250 B微机生化培养箱(上海悦丰仪器仪表有限公司);恒温鼓风干燥箱(上海琅玕实验设备有限公司);KQ-500 DE台式数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

2 实验方法与结果

2.1 实验方法

对不同产地的34份和不同采收时间的9份共计43份益母草种子样品的净度、千粒重、水分、发芽率、发芽势、发芽指数和出苗率等7项指标进行测定。

2.1.1 净度测定

采用“徒手减半法”抽取实验样品,称取种子2.0 g,每份样品重复2次。将种子铺在白纸板上,运用合适的方法分离种子和杂质,并计算净种子的含量,计算平均值,即为种子的净度值。

2.1.2 千粒重测定

随机选取净度分析后的益母草种子各2份,测定千粒种子重量,计算平均值,即为益母草种子的千粒重。

2.1.3 水分测定

采用高温烘干法对益母草种子含水量进行测定。称取益母草种子2.0 g于已恒重的称量瓶中,样品重量记为W0,样品与称量瓶总重量记为W1;将其置于温度为(105±2)℃的恒温烘箱中,烘5 h;取出,于干燥器中冷却30 min,称量并记录数据;再将其放入恒温烘箱(105±2)℃中烘1 h,后于干燥器中冷却30 min,称重;至连续2次称量重量差异不超过5 mg为止,最后次称量的数据记W2。按公式:含水量(%)=(W1-W2)/W0×100%,计算样品含水量。

2.1.4 发芽指标测定

取2张滤纸铺于干净的培养皿底部,用蒸馏水浸湿,随机选取50粒温水浸泡过夜的益母草种子均匀摆放于湿润的滤纸上,每份样品重复2次,然后将培养皿放入恒温培养箱(25 ℃)中进行培养,从置床开始每隔1 d记录种子的发芽情况,根据以下计算公式计算种子发芽各项指标。

发芽率(%)=发芽种子数/供试种子总数×100%;

发芽势(%)=5 d内发芽种子数/供试种子总数×100%;

发芽指数=∑Gt/Dt(其中:Gt为日发芽数,Dt为发芽天数) 。

2.1.5 出苗率测定

将适宜比例的营养物质与已准备好的土壤混合均匀,放入花盆中将表面耙平。每份样品随机选取20粒种子,重复2次,点播于土壤表面,用细水喷洒土表层,使种子和土壤接触。每天喷洒细水,保持土壤湿润,待不再有幼苗长出时,记录种子出苗数,按公式:出苗率(%)=出苗数/总种子数×100%,计算出苗率。

2.1.6 数据处理

采用SPSS 19.0软件,对实验测定结果进行K聚类分析,确定益母草种子质量分级标准,并根据制定的益母草种子质量分级标准来确定益母草种子的适宜采收时间。

2.2 实验结果

2.2.1 净度、千粒重、水分、发芽指标及出苗率的测定

由表3可看出,不同产地益母草种子的净度范围为63.2%~97.9%,平均为80.55%。以广东东莞产益母草种子净度最低,为63.2%,贵阳的益母草种子净度最高,为97.9%。

不同产地益母草种子的千粒重范围为0.577 5~1.641 0 g,平均1.109 3 g。以河南产益母草种子千粒重最低,为0.577 5 g,陕西咸阳产益母草种子千粒重最高,为1.641 0 g。其中千粒重在1.0 g以上的仅占17.6%。

益母草种子的含水量范围在6.66%~9.58%,平均为8.12%。以湖南邵阳的种子含水量最低,为6.66%,贵阳的益母草种子含水量最高,为9.58%。

34份益母草种子的发芽率范围为0%~93%,平均为46.5%;发芽势0%~90%,平均值为45%;发芽指数0~26.87,平均值为13.44;广东东莞和广西贵港的益母草种子完全未发芽,而河北安国产的益母草种子发芽率最高,为93%。其中,发芽率大于60%的种子有20份,发芽率大于80%的有8份,有11份益母草种子发芽率低于50%。

不同产地益母草种子的出苗率范围为0~87.5%,平均为43.75%。其中河南安国的益母草种子均未出苗,四川西昌产益母草种子出苗率最高,为87.5%。出苗率大于60%的有11份,有15份益母草种子的出苗率低于40%。

2.2.2 益母草种子质量分级标准的确定

通过SPSS 19.0软件,对实验测定结果进行K聚类分析,将益母草种子质量分为4个等级,具体结果如表4。其中,一级种子发芽率不低于87%,发芽势不低于83%,发芽指数不低于24.89,千粒重不低于1.035 5 g,净度不低于95.4%,含水量不超过8.21%;二级种子发芽率不低于77%,发芽势不低于56%,发芽指数不低于20.48,千粒重不低于0.878 3 g,净度不低于94.0%,含水量不超过8.24%;三级种子发芽率不低于53%,发芽势不低于39%,发芽指数不低于14.17,千粒重不低于0.860 4 g,净度不低于90.3%,含水量不超过8.25%;四级种子发芽率不低于22%,发芽势不低于10%,发芽指数不低于4.99,千粒重不低于0.758 1 g,净度不低于88.2%,含水量不超过8.67%。除去完全未发芽的2份种子外,其余的32份种子中Ⅰ级5个,Ⅱ级有13个,Ⅲ级有9个,Ⅳ级有5个。

表3 不同产地益母草种子样品测定数据表

种子编号净度(%)千粒重(g)水分(%)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数出苗率(%)YMC⁃191.900.87888.44918727.220.00YMC⁃294.700.65387.82584115.6360.00YMC⁃370.801.59329.53471910.607.50YMC⁃493.200.72528.58834119.0845.00YMC⁃594.800.95078.30776821.3837.50YMC⁃696.400.67978.27765720.3567.50YMC⁃790.500.67977.43545317.4055.00YMC⁃896.200.82037.47867825.8867.50YMC⁃995.900.79508.87939026.870.00YMC⁃1092.700.87847.89534515.7850.00YMC⁃1188.000.91998.35463110.9615.00YMC⁃1297.900.78708.38704416.1887.50YMC⁃1394.701.07217.83786222.3070.00YMC⁃1486.100.57758.0332248.8612.50YMC⁃1595.200.65098.76746118.1455.00YMC⁃1692.900.82817.95624516.3862.50YMC⁃1792.500.86098.09794416.8365.00YMC⁃1885.400.77218.84766119.8962.50YMC⁃1995.200.95998.98837822.2757.50YMC⁃2073.701.64108.74604515.9622.50YMC⁃2192.601.02868.39905623.7950.00YMC⁃2297.900.94749.58838122.2350.00YMC⁃2395.600.68858.31473611.3050.00YMC⁃2495.900.97239.08824719.3965.00YMC⁃2592.100.90667.82676523.2970.00YMC⁃2696.600.92806.66676825.3332.50YMC⁃2794.400.82717.76942.0420.00YMC⁃2893.000.64469.2413104.0522.50YMC⁃2994.900.85058.07795120.0377.50YMC⁃3063.200.77868.080007.55YMC⁃3194.200.93807.730007.50YMC⁃3283.501.00388.083277.7437.50YMC⁃3394.701.44738.27483613.5237.50YMC⁃3494.700.73777.922374.2535.00

表4 益母草种子质量分级标准

级别发芽率(%)发芽势(%)发芽指数千粒重(g)净度(%)含水量(%)Ⅰ级≥87≥83≥24.89≥1.0355≥95.4≤8.21Ⅱ级≥77≥56≥20.48≥0.8783≥94.0≤8.24Ⅲ级≥53≥39≥14.17≥0.8604≥90.3≤8.25Ⅳ级≥22≥10≥4.99≥0.7581≥88.2≤8.67

2.2.3 益母草种子适宜采收时间的确定

对不同采收时间的9份益母草种子样品的测定结果如表5。由表可知,其发芽率在40%~87%,平均为63.5%;发芽势41%~87%,平均为64.0%;发芽指数20.80~48.88,平均为34.84;千粒重0.795 6~0.885 1 g,平均是0.840 35 g;净度96.07%~99.25%,平均是97.66%;含水量在4.89%~5.99%,平均是5.44%;出苗率在30.0%~85.0%,平均是57.5%。参考表4中制定的益母草种子质量分级标准和9份益母草种子的采收时间,发现7月下旬1个有3级和1个4级益母草种子;8月上旬有1个一级种子,2个二级种子,其它为3、4级种子;8月中旬情况与7月下旬一致。由此可见8月上旬的益母草种子1、2级种子最多,因此初步确定益母草种子的最适宜采收时间为8月上旬。

表5 不同采收时间益母草种子样品测定数据

发芽率(%)发芽势(%)发芽指数千粒重(g)净度(%)含水量(%)出苗率(%)CS⁃1645632.810.816796.325.5252.50CS⁃2484121.760.802097.984.8940.00CS⁃3878748.880.795699.255.1630.00CS⁃4404120.800.841397.935.2255.00CS⁃5565430.880.801999.105.4427.50CS⁃6797741.960.805797.455.3385.00CS⁃7838246.560.872197.995.2845.00CS⁃8545226.680.811096.075.9945.00CS⁃9525329.810.885198.6755.4162.50

3 结论与讨论

由实验结果可知,不同产地益母草种子的净度、千粒重、水分、发芽率、发芽势、发芽指数和出苗率均存在明显差异。其中陕西咸阳所产种子的千粒重最大,达到1.601 0 g,湖北宜昌和河北安国等地的益母草种子的发芽率、发芽势、发芽指数都相对较高,最高可达到93%,其出苗率和千粒重也相应较高,而江西樟树和湖南廉桥等地的种子含水量高,但是他们的发芽率等指标较低。在分级各项指标中,发芽率和出苗率可以很直观的反映种子的田间的后期生长情况。千粒重作为种子饱满程度和种子成熟度的指标,可间接影响种子的发芽率,因此作为益母草种子质量分级的次要参考指标。而种子净度和水分含量属于后期可变因素,往往可以通过后期加工等手段来提高质量。所以以发芽指标和出苗率为主指标,千粒重为次级指标,净度、含水量为辅助指标来判断种子质量较为合理,以此分得的等级能够较真实的反应益母草种子的内在品质。本研究采用的K聚类分析方法算法简单、快速、运算量小且能有效的处理庞大的数据样本,所以用于制定益母草种子质量的分级标准是可行的。

通过对不同采收时间的益母草种子样品各项指标的测定,结合制定的益母草种子质量分级标准和采收时间,发现7月下旬1个有3级和1个4级益母草种子;8月上旬有1个一级种子,2个二级种子,其它为3、4级种子;8月中旬的情况和7月下旬一样。8月上旬的益母草种子1级和2级种子最多,因此初步确定了益母草种子的最适宜采收时间为8月上旬。但在对益母草种子分级过程中发现,有2份种子完全未发芽,导致此现象的原因可能是从市场收集的种子样品为存放时间过长的陈种子、已发生霉变或混有其它种子。通过制定益母草种子质量分级标准进而确定种子适宜采收时间,以此来规范益母草栽培过程中的收种,加强益母草种子质量的控制和规范管理,为益母草的高产和良种繁育工作奠定基础,进一步为保证益母草药材质量稳定可控提供参考依据。

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(本栏目责任编辑:申 晓)

Research of Motherwort Seeds Suitable for Harvest Time

WANGPan1,ZENGJun1,TAOLing1,LENGShanshan1,FENGShihong2,LIMin1

2016-07-05

2015年度中医药行业科研专项——益母草优良品种选育方法及种植质量控制技术研究(编号:201507002)。

王 盼(1992—),男,甘肃人;硕士研究生,研究方向:中药品种、质量及资源研究;E-mail:850627834@qq.com。

李 敏(1962—),教授,博士生导师,研究方向:中药品种、质量及资源研究;E-mail:028limin@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.12.115

S 567

A

1001-4705(2016)12-0115-04

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