肉苁蓉种子质量标准初探

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(1.包头医学院， 内蒙古 包头 014040； 2.内蒙古自治区中医药研究所， 呼和浩特 010110；3.内蒙古众维实业有限责任公司， 呼和浩特 010110)

肉苁蓉(CistanchedeserticolaY. C. Ma)为列当科(Orobanchaceae)肉苁蓉属(Cistanche)多年生草本植物，现已被收入《国际野生植物保护名录》和濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)附录二，同时也是国家二级保护植物。其干燥带鳞叶的肉质茎是我国西北荒漠地区的特色名贵中药材，性味甘、咸，温，具有补肾阳，益精血，润肠通便的功效，常用于肾阳不足，精血亏虛，阳痿不孕，腰膝酸软，筋骨无力，肠燥便秘等症，为补肾壮阳、润肠通便之要药，有“沙漠人参”的美誉[1]。近年来，内蒙古、新疆、甘肃、宁夏等省区纷纷结合生态建设开展肉苁蓉人工种植和野生抚育，人工栽培面积逐年扩大。但由于其种子具有休眠性及寄生植物的生物学特性，在生产中萌发率和接种率均较低。另外，种源缺乏、种子质量良莠不齐的现状，也严重影响了肉苁蓉的产业化发展。药以种为本，种以优为先，随着中药材种子质量管理的不断深化，制定肉苁蓉种子标准，规范种子生产经营秩序，对提高肉苁蓉种子质量，促进肉苁蓉产业化健康发展具有十分重要的意义。因此，以肉苁蓉种子为研究对象，结合种子的生理和生殖特性，初步建立种子质量标准，并对其科学性和合理性进行验证。

1 材料与方法

1.1 材 料

2014年6月至2017年10月，采集寄生于藜科小乔木梭梭(HaloxylonammodendronBunge)根部的肉苁蓉的成熟种子27份，经内蒙古科技大学包头医学院李旻辉教授鉴定为肉苁蓉(CistanchedeserticolaY. C. Ma)植物的种子。所有种子均过0.7 mm筛，并于4 ℃冰箱保存待用。种子收集情况详见表1。

1.2 方 法

1.2.1种子外观形态观测

每份样品取成熟的肉苁蓉种子若干粒，于连续变倍体视显微镜(SZ 760)下观察种子形态，并测量种子大小。

1.2.2净度测定

每份样品随机抓取一把肉苁蓉种子，倒在光洁的桌面上，平均分成4份，随机选取其中的3份种子分别称重，将净种子、废种子和杂质分开后再分别称重，取其平均值，即得种子净度。

表1 肉苁蓉种子样品信息

样品编号产地 样品编号产地 1新疆昌吉回族自治州木垒县15新疆巴音郭楞蒙古自治州且末县2新疆昌吉回族自治州吉木萨尔县16内蒙古阿拉善右旗塔木苏地区3新疆和田地区于田县17内蒙古阿拉善右旗阿拉藤朝克苏木地区4甘肃省酒泉市瓜州县18内蒙古阿拉善右旗阿拉腾敖包镇5甘肃省武威市民勤县19内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗6甘肃省张掖市临泽县20内蒙古巴彦淖尔市磴口县7内蒙古阿拉善左旗吉兰泰镇21内蒙古巴彦淖尔市五原县8内蒙古阿拉善左旗敖伦布拉格地区22新疆阿克苏地区沙雅县9内蒙古阿拉善左旗银根苏木地区23新疆霍城县清水河镇10甘肃省张掖市高台县24新疆阿克苏地区阿瓦提县11宁夏永宁县25内蒙古额济纳旗赛汉陶来地区12内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗26内蒙古额济纳旗巴彦陶来苏木地区13新疆塔城地区裕民县27内蒙古额济纳旗达来呼布镇14新疆阿克苏地区阿克苏市

图1 肉苁蓉种子的外观形态图

1.2.3种子生活力测定

每份样品从经净度分析后并充分混合的净种子中，取样3个重复，每个重复100粒；将种子在10-4M赤霉素(20 ℃)中预湿8 h，染色前用镊子从种孔处，将胚轻轻挤出2/3，然后将种子置 0.5%四氮唑(TTC)溶液中，于 35 ℃恒温避光染色18 h 后取出，迅速用自来水冲洗，至洗出的溶液为无色为止。根据种子染色情况，记录有活力及无活力种子数量，计算生活力，并取其平均值，即为样品的生活力。

1.2.4含水量测定

每份样品称取种子3份，置于已恒重的称量瓶称重，每份约1 g，将样品摊平均匀后放入烘箱中；待烘箱温度上升至(130±2)℃后开始计时，烘干12 h；在烘箱内将称量瓶盖子盖好，取出后迅速放入干燥器中冷却30 min，精密称定重量，再按上述条件下干燥2 h，取出，置干燥器中，室温冷却30 min，精密称定重量，至连续2次干燥后称重的差异在5 mg以下为止。记录此时的重量，放在干燥器中备用。

水分(%)=[(W1+W2)-W3]/W1×100%;

式中：W1为供试品的重量(g)；W2为称量瓶恒重的重量(g)；W3为(称量瓶+供试品)干燥至连续2次称重的差异不超过5 mg后的重量(g)。

1.2.5千粒重测定

每份样品取净种子混合均匀，从中随机取样3个重复，每个重复1 000粒；将3个重复分别称重，结果精确到0.01 mg，记录数据，取其平均值，即为样品的千粒重。

1.3 数据分析

试验数据采用SPSS 23.0软件进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 种子外观形态观测结果

采用GB/T 3543.5中6.2.1形态鉴定法。经观察分析，肉苁蓉种子为褐色、黑褐色蒴果，椭圆形、长圆形或长方形，多为一头钝圆一头尖；长0.8～1.3 mm，宽0.4～0.8 mm；种皮表面具有蜂窝状纹饰。种子外观形态见图1。

2.2 种子净度、生活力、含水量和千粒重测定结果

肉苁蓉为寄生性植物，种子的萌发必须满足其胚根在有限的时间和空间范围内与寄主根部维管束连接，才能顺利实现从自养阶段向寄生阶段的过渡。由于自养阶段的肉苁蓉种子主要依靠自身贮藏营养生存，贮存营养越多，种子胚根生存的时间越长，延伸的空间范围越广，更有利于完成寄生过程。因此，在评定肉苁蓉种子质量时，种子净度和含水量为种子收购和贮藏的主要指标，种子的千粒重和生活力为种子质量分级的重要参考标准。本试验用27份肉苁蓉种子进行净度、生活力、含水量和千粒重试验，结果显示，肉苁蓉种子的净度在69.06%～98.99%之间，平均值为90.44%；生活力在23.56%～56.48%之间，平均值为42.01%；含水量在 5.88%～7.21%之间，平均值为6.49%；千粒重在60.36～99.51 mg之间，平均值为83.98 mg。详见表2。

表2 种子净度、生活力、含水量和千粒重测定结果

NO净度/%千粒重/mg含水量/%生活力/%197.5795.457.2153.38297.4294.066.3951.05398.3595.166.9352.38495.9484.885.9839.87598.9989.316.0042.54688.7587.356.2541.68787.4560.365.9423.56889.2464.455.9427.98989.5062.285.8824.851085.2186.956.5941.461181.4596.656.8449.361287.4286.536.9742.941395.1697.576.9556.481497.8993.166.8652.971597.8495.526.9153.671685.3065.886.0728.481785.9969.496.1430.841887.5067.746.1329.481974.0381.186.6743.002069.0683.486.4645.072173.2584.256.2846.002296.0698.246.8553.752397.4997.716.8952.992496.0399.516.8452.852595.8174.196.9431.042697.0579.116.1533.482796.1676.996.1333.21

2.3 种子检测指标的相关性分析

种子的生活力是判定种子质量的重要指标，一般来讲，生活力高的种子在适宜的条件下一定能出苗，且出苗比较健壮，整齐。本研究以肉苁蓉种子的生活力为参比，在置信度小于0.01(p<0.01)时，生活力与种子的其他检测指标表现出一定的相关性。详见表3。

表3 种子质量指标相关性分析

因子 净度千粒重含水量生活力种子净度/%1.0000.3250.2000.230种子千粒重/mg0.3251.0000.741**0.969**种子含水量/%0.2000.741**1.0000.768**种子生活力/%0.2300.969**0.768**1.000

注：“**”表示在0.01水平显著相关。

种子的含水量与种子的贮藏密切相关；种子的千粒重可反映种子贮藏物质的多少、种子成熟度和幼苗长势等。从表3可以看出，肉苁蓉种子的生活力与千粒重相关性达0.969，生活力与含水量达0.768，千粒重和含水量与生活力的相关性比较强。净度与生活力的相关性相对较弱，为0.230，则净度对种子质量的影响相对较小。所以，本实验将生活力和千粒重作为肉苁蓉种子质量分级的重要指标，含水量和净度作为参考指标。

2.4 系统聚类分析

通过对种子4项指标数据进行系统聚类分析，结果见图2。

经系统聚类将27份种子分成了两大类，其中7、8、9、16、17、18、25、26、27号为一类，为内蒙古阿拉善地区的种子；其余的又划分为2类，其中4、5、6、10、11、12、19、20、21号为一类，为内蒙古其他地区、甘肃、宁夏等地的种子；剩余的为另一类，为新疆地区的种子。不同产地种子的指标检测值有一定差异，表明肉苁蓉的生长和繁殖容易受到地域的影响。本研究结合单项指标 K聚类分析结果，将27份肉苁蓉种子分为3个等级，其中一级、二级种子为合格种子，质量相对较好，三级种子为不合格种子，质量相对较差。

2.5 肉苁蓉种子质量检测指标的K聚类分析

肉苁蓉种子质量检测指标的K聚类分析结果见下表，以种子的净度、千粒重、含水量与生活力为分级指标，以此将肉苁蓉种子分为3级。分级原则采用最低顶级原则。详见表4。

表4 种子质量指标检测结果K聚类分析

类别净度/%千粒重/mg含水量/%生活力/%194.7493.656.7149.71275.3983.976.5043.88390.4468.946.1529.21

图2 肉苁蓉种子4项指标系统聚类树状图

2.6 种子质量分级标准的制定

以肉苁蓉种子净度、生活力、含水量和千粒重4项指标的平均值作为肉苁蓉种子分级标准的参考值，结合生产实际和可操作性，在此基础上初步制定了肉苁蓉种子质量分级标准，即：一级肉苁蓉种子外形饱满，其生活力不低于50.0%，净度不低于95.0%，水分含量不低于6.8%，千粒重不低于90 mg；二级种子外形较饱满，其生活力在30.0%～50.0%之间，净度在85.0%～95.0%之间，水分含量为6.3%～6.8%，千粒重在70～90 mg之间；三级种子有部分瘪粒，其生活力不高于30.0%，净度不低于85.0%，水分含量不高于6.3%，千粒重不高于70 mg。详见表5。

表5 种子质量分级标准

级别生活力/%千粒重/mg净度/%含水量/%一级≥50.090≥95.0≥6.8二级30.0～50.070～9085.0～95.06.3～6.8三级≤30.070 ≤85.0≤6.3

3 结论与讨论

用于制定肉苁蓉种子质量分级标准的4项检测指标中，生活力是判断种子活力的重要依据，可以反映种子是否具有潜在的发芽能力[2]。肉苁蓉作为寄生被子植物，在7月份种子成熟采收后，胚的发育仍不完全，种子萌发需要经历后熟及休眠期的过程[3]。有文献报道，在自然环境下肉苁蓉种子要经过2个冬季才能完成胚的后熟过程[4]。因此，考虑到肉苁蓉种子在离体发芽率测定过程中种子萌发时间较长，且发芽率较低，实测发芽率与种植生产有出入，而不发芽种子可能也具有潜在的发芽能力，所以本次研究将生活力作为肉苁蓉种子质量分级的首要指标[5]；千粒重是体现种子大小与饱满程度的一项指标，已有实验表明肉苁蓉种子的形态指标与千粒重显著相关[6]。千粒重可以反映种子中贮藏物质的多少和种子的成熟情况，是检验种子质量和田间预测产量时的重要依据。出于可操作性考虑，本次研究忽略粒径大小对肉苁蓉种子质量的影响，选择千粒重为肉苁蓉种子质量分级的次要指标；净度和含水量是种子收购、贮藏的主要参考指标，可以通过清选和干燥来提高质量，比较容易受到人为因素或主观判断的影响[7]，因此将这2个指标作为肉苁蓉种子质量分级的参考指标。在制定种子质量分级标准时，综合考虑肉苁蓉种子的生活力、千粒重、净度以及含水量的检测结果，依据“种子粒径越大，生活力越高，千粒重越大，净度越高，种子质量越好”的基本原则进行肉苁蓉种子质量分级标准的制定[8]。

本文通过进一步对肉苁蓉种子各项检测指标的测定数据进行相关性和聚类分析发现，肉苁蓉种子的各项质量检测指标数据差异显著。本次试验以生活力为主要分级指标，结合实际生产情况和市场流通情况将肉苁蓉种子的质量初步分为以下3个级别：外形饱满，生活力为50%及以上的一级肉苁蓉种子被认定为优质种子；外形较为饱满，生活力在30.0%～50.0%之间的二级肉苁蓉种子被认定为质量较好的种子；种子部分有瘪粒，生活力低于30.0%的三级种子为品质较低或劣质种子。该分级标准的制定可作为肉苁蓉种子检验和收购时的参考依据。

肉苁蓉人工种植的种子主要来源于野生，种源紧缺且质量不稳定，价格最高时甚至达到每克120元，成为制约肉苁蓉产业发展的“瓶颈”问题[9]。近年来，随着各项高产技术的应用及种子繁育基地的建立，需求紧张的现状有所缓解。肉苁蓉种子质量标准的制定作为中药材标准化进程的重要组成部分，有利于整合种质资源，规范种质资源市场流通及管理，加快肉苁蓉标准化种植发展，本标准的实施将产生积极的社会经济效应。