川党参种子质量分级标准研究

蒋小刚， 周武先， 何银生， 张美德

(湖北省农业科学院中药材研究所, 湖北 恩施 445000)

川党参(CodonopsistangshenOliv.)为桔梗科多年生藤本植物，以干燥根入药，具有健脾益肺、养血生津的功效，主要用于脾肺气虚、食少倦怠、咳嗽虚喘、气血不足等症[1]，是卫生部公布的第一批药食两用药材。川党参主产于湖北西部、湖南西北部、四川北部和东部接壤地区及贵州北部，适宜生长在海拔1 400～2 100 m的半阴半阳或阴坡(坡度15°～30°)，在重庆市巫溪、巫山、奉节、城口、开县，湖北省恩施市、竹溪县等地具有悠久的栽培历史。

相对农作物而言，我国中药材种子市场流通体系不健全，种子生产无统一的质量标准，因此建立中药材种子质量标准对规范中药材种植具有重要意义。目前川党参野生种质资源稀少，而川党参以种子繁殖为主，种子质量决定药材质量，药材质量决定市场价值，因此人工繁育优良川党参种子种苗对丰富种质资源和保护药材质量非常关键，而优良种子生产又依赖于规范化的种子质量标准[2-3]。目前已有很多关于中药材种子质量分级标准的研究，如续断[4]、川贝母[5]和金银花[6]等，而对川党参种子质量标准研究还未见报道，因此本研究收集了重庆奉节、巫山和湖北恩施等川党参主产地的30份种子，对种子净度、含水量、千粒重、发芽率等指标进行了测定，并初步制定了川党参种子质量分级标准，这对规范种植川党参、提高药材产量和质量，降低生产成本，推动川党参GAP基地建设，保护良种资源具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

从重庆、湖北川党参主产地收集30份种子，具体产地和编号信息见表1，所有种子经湖北省农业科学院中药材研究所由金文研究员鉴定为桔梗科党参属植物川党参(CodonopsistangshenOliv)的种子。

表1 川党参种子采集信息

1.2 试验方法

1.2.1扦 样

参照中华人民共和国国家标准农作物种子检验规程(GB/T 3543.2—1995)中的四分法进行[7]。

1.2.2净度分析

用20目筛反复分离扦样后的种子，将筛下的种子与尘粒的混合物用纸包住，反复揉搓，再用0.5 mm孔径的筛子反复筛，分离出净种子、其他植物种子、果皮、果柄、泥沙和杂质，测定各组分重量，重复3次。

按以下公式计算各试验样品和组分增失值，如果结果超过5%，必须重做，反之，则计算各组分重量的百分率。

式中：M1表示筛下的种子与尘粒的混合物重量，M2表示净种子重量。

1.2.3千粒重测定

采用千粒法，将净种子充分混合，从中随机数取2个重复，每份1 000 粒种子，分别称重，结果精确到0.001 g。计算平均数及重复间误差(2份重复差数与平均数之比)，重复间误差若超过5%，再取第3份重复，直至达到要求，取差距小的两份测定结果。

1.2.4水分测定

采用高温烘干法测定。用粉碎机磨碎待测样品，并通过0.5 mm筛孔，随机称取3份粉碎样品，每份2 g，放入称量瓶，然后将称量瓶置于130～133 ℃的恒温烘箱内， 烘 5 h 后取出放入干燥器内冷却后称重，计算种子水分。若2次重复的种子水分测定值之间差距不超过0.2%，其结果可用2次测定值的平均数表示，否则，应重做。

1.2.5发芽试验

随机数取400粒净种子，分4个重复，每个重复100粒，将种子用蒸馏水浸泡6 h后，用清水洗净并晾干水分。以3层湿润滤纸为发芽床，置于直径为12.5 cm玻璃培养皿中，每个皿放100粒种子，并置于25 ℃，光照(12 h·d-1，2 000 lx)条件下培养，统计发芽率。

1.2.6数据处理

基于以上各指标测定结果，采用SPSS 20.0软件进行相关性、主成分和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 川党参种子质量指标检测结果

由表2可知，川党参种子净度范围为90.1%～98.1%，平均值为93.2%；种子含水量范围为8.2%～12.4%，平均值为11.2%；种子千粒重范围为0.280～0.320 g，平均为0.296 g；种子发芽率范围为33.00%～83.67%，平均值为51.02%，不同产地川党参种子的各项指标差异明显。

表2 川党参种子样品质量指标

2.2 川党参种子质量指标相关性分析和主成分分析

由表3可知，川党参种子含水量与种子净度、千粒重和发芽率呈显著负相关，千粒重、净度和发芽率两两之间呈显著正相关。由表4可知，第一个主成分的特征值大于1，前两个主成分特征值累计贡献率达到86.31%，且基本包括了所有指标的信息，第一主成分中发芽率、净度、千粒重指标起主要作用，且第一主成分贡献率最高，因此把发芽率、净度、千粒重作为川党参种子分级标准的主要参考指标。

表3 川党参种子质量指标间的相关性分析

表4 川党参种子 4 项指标主成分分析

2.3 系统聚类分析

系统聚类分析结果(图1)表明，30份种子可聚类成3组，种子编号1～6聚类成一组，该组种子净度、发芽率整体最高，含水量整体最低；编号7、8、9、10、11、12、16、17、20、21、22共11份种子聚类成一组，该组种子净度、发芽率整体最低，含水量整体最高；其他编号的种子聚类成一组，该组种子净度、发芽率和含水量指标整体介于另两组之间。K聚类分析(表5)可将30份种子划分成一级(优)、二级(良)和三级(不合格)三个等级，样本数分别为6、13、11。

图1 川党参种子4项指标系统聚类图

表5 K聚类分析结果

基于系统聚类和K聚类分析结果及实际操作可行性，初步制定川党参种子质量分级标准(表6)。

表6 川党参种子质量分级标准

3 讨 论

发芽率、千粒重、含水量、净度等是种子质量分级标准的参考指标。本研究相关性分析表明，净度、发芽率、千粒重指标两两间显著正相关，而含水量与其他指标显著负相关，这与陈彩霞等[8]的研究结果较为一致，也进一步说明发芽率、千粒重、含水量、净度四个指标对种子质量分级标准的重要性。主成分分析将发芽率、净度、千粒重作为主要参考指标，聚类分析将种子划分为3个等级(优、良、不合格)，而K聚类分析的千粒重指标中心值基本无差异，基于此将发芽率、净度、含水量作为质量分级标准主要指标。基于以上结果及实际操作可行性，对种子等级界定的各指标值范围进行微调，最终制定了川党参种子质量分级标准，这为川党参种子规范化生产提供指导。