桔梗种子的颜色分类与种衣剂研究
2022-05-23尚兴朴樊良帅王继永
包 芳,尚兴朴,朱 勇,樊良帅,曾 燕,王继永
(1.中国中药有限公司,北京 100195;2.国药种业有限公司,北京 100035)
桔梗为桔梗科多年生植物桔梗(Platycodongrandiflorum(Jacq.)A.DC.)的干燥根[1],桔梗主要分布在内蒙古赤峰、山东淄博、安徽亳州等地[2],具有开宣肺气、祛痰排脓的功效[3],桔梗含有皂苷类、黄酮类、多糖等多种化学成分,现代临床研究表明,这些成分具有抗炎抑菌、止咳平喘、抗肺损伤、降血脂、抗氧化、免疫调节、保肝等多种药理作用[4]。桔梗主要来源于栽培药材,且主要以种子繁殖,种子是规范桔梗药材生产的根本,桔梗种子的质量优劣影响了桔梗的用种量、出苗率和药材的质量[5]。笔者研究对10份桔梗种子进行了颜色分类,并通过千粒重、含水量、发芽势、发芽率等种子测量指标进行了质量评价,并用不同种衣剂对桔梗种子进行包衣处理,从而筛选出一类质量较好的桔梗种子和一种适合桔梗种子包衣的种衣剂,为提高桔梗种子的发芽率和利用率提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
桔梗种子来源于陕西省、山东省、四川省等地,均为栽培桔梗种子。由中国中药有限公司王继永研究员鉴定为桔梗(Platycodongrandiflorum(Jacq.)A.DC.)的种子。种子产地信息见表1。
表1 2020年桔梗种子产地信息
1.2 供试种衣剂
种衣剂A、B、C、D均由瑞士先正达作物保护有限公司提供,种衣剂中含有精甲霜灵、咯菌腈、噻虫嗪等杀菌剂和杀虫剂成分。
1.3 试验方法
1.3.1 种子分类 随机取桔梗种子若干粒,将种子按颜色分为黑色、绿色、黄色三类。参考中国化工学会涂料涂装专业委员会色卡确定其具体颜色名称,黑色组包括种皮为黑灰颜色、黑棕颜色、信号黑色的种子,外表有光泽。绿色组包括种皮为橄榄黄色、芦苇绿色、赭黄颜色的种子。黄色组包括种皮为卡其灰色、红棕色、苍白棕色、深棕黄色的种子。
1.3.2 含水量测定 采用高恒温烘干法(130~133℃)测定水分。先将烘箱调至140℃左右预热,取已称取的桔梗净种子放入烘箱内,当烘箱温度保持在130±2℃时,开始计时,烘干3 h,到达时间后取出并迅速放入干燥器内冷却20~30 min,然后称重,每个种子批3个重复,根据公式计算其含水量。含水量=(干燥前种子重量-干燥后种子重量)/干燥前前种子重量×100%。
1.3.3 真实性鉴定 随机取桔梗净种子若干粒,观察种子的形态、饱满度、颜色等,再用游标卡尺随机测量50粒种子的大小。
1.3.4 千粒重测定 将净度分析后的种子混合均匀,采用千粒重法测定。从样品中随机数取种子1 000粒,数取2个重复,分别用万分之一天平称重,2个重复的差值和其平均数之比不超过5%,平均值即为千粒重。
1.3.5 不同颜色种子发芽率测定 首先在发芽盒中铺双层发芽纸,喷水润湿,然后随机取黑色组、绿色组、黄色组桔梗净种子各50粒,将其分别置于发芽盒中,于25℃、12 h光照下培养,每天定时喷水,保持发芽纸湿润,实验第5天开始计算发芽数(胚根长度超过种子长度视为发芽),第10天实验结束后计算发芽率,每类种子3个重复。发芽率=正常发芽种子数/供试种子数×100%,发芽势=规定日期内的正常发芽种子数/供试种子数×100%。
1.3.6 种衣剂筛选实验 主要有:
(1)种衣剂处理。选取颗粒饱满均匀的桔梗种子,用种衣剂A、B、C、D分别按浓度T1(800 mL/kg)、T2(1 200 mL/kg)、T3(1 600 mL/kg)、T4(2 000 mL/kg)包衣,共16个处理,以未包衣种子作为对照。
(2)发芽盒实验。随机取已包衣的桔梗种子50粒分别置于铺有双层发芽纸的发芽盒中,其他步骤同1.3.5。
(3)沙盒实验。取来源均一的细沙过55目筛,将筛下的细沙置于发芽盒中,取各种已包衣的桔梗种子各100粒,分别置于发芽盒沙床上,并保持沙床湿润,于25℃、12 h光照下培养,待种子出土时统计出苗率,长出2个叶片时试验结束后统计出苗率,每组试验3个重复。出苗率=出苗种子数/供试种子数×100%。
1.4 数据处理
桔梗种子各项指标采用SPSS 19.0、Excel 2010进行数据处理和统计。
2 结果
2.1 桔梗种子形态特征
观察10份桔梗种子的形态特征并进行大小测定。桔梗种子呈倒卵形或长倒卵形,一侧具翼,种脐位于基部,长2.21~2.79 mm,宽1.01~1.65 mm。表面黑色、绿色、黄色,略有光泽和纹理。
2.2 各类桔梗种子的质量指标测定
2.2.1 黑色组桔梗种子的质量指标测定 10份黑色组桔梗种子的含水量、千粒重、发芽势、发芽率的测定结果见表2。结果显示,黑色组桔梗种子的含水量7.89%~8.51%,平均为8.32%,千粒重0.93~1.15 g,平均为1.00 g,发芽势65.3%~72.3%,平均为68.8%,发芽率82.3%~88.3%,平均为85.3%,不同产地之间的千粒重差异不大,内蒙古赤峰的发芽率和发芽势最高。
表2 黑色组桔梗种子各指标测定结果
2.2.2 黄色组桔梗种子的质量指标测定 10份黄色组桔梗种子的含水量、千粒重、发芽势、发芽率的测定结果见表3。结果显示,黄色组桔梗种子的含水量7.82%~8.56%,平均为8.19%,千粒重0.66~0.83 g,平均为0.73 g,发芽势30.33%~43.7%,平均为37.3%,发芽率50.3%~57.0%,平均为53.2%,黄色组种子的含水量略低于黑色组种子,千粒重较黑色组种子降低约0.3 g,发芽率相比黑色组种子降低约30%。
表3 黄色组桔梗种子各指标测定结果
2.2.3 绿色组桔梗种子的质量指标测定 10份绿色组桔梗种子的含水量、千粒重、发芽势、发芽率的测定结果见表4。结果显示,绿色组桔梗种子的含水量7.79%~8.40%,平均为8.13%,千粒重0.75 g~0.92 g,平均为0.82 g,发芽势18.3%~30.7%,平均为24.0%,发芽率38.7%~44.0%,平均为41.2%,绿色组种子的含水量略低于黄色组种子,千粒重较黑色组种子降低约0.2 g,比黄色组种子高约0.1 g,发芽率相比黄色组种子降低约10%。
表4 绿色组桔梗种子各指标测定结果
2.3 种衣剂对桔梗种子发芽情况的影响
2.3.1 种衣剂对纸床上的桔梗种子发芽率和发霉率的影响 由表5可知,包衣后的种子发芽率基本高于对照组,发霉率均低于对照组,说明桔梗种子用种衣剂处理后效果较好。16个种衣剂处理中,A种衣剂T2浓度和B种衣剂T3浓度处理的种子发芽率最高,比对照高约7%,B种衣剂的T3和T4两种浓度处理的种子发霉率最低,比对照低约13%。
表5 种衣剂对桔梗种子发芽率和发霉率的影响
2.3.2 种衣剂对沙床中桔梗种子出苗数、根长、株高的影响 由表6可知,在沙床实验中,包衣后的桔梗种子出苗率基本高于对照组,其中B种衣剂T3浓度包衣的种子出苗率最高,达到72.6%,比对照高约10%。种衣剂包衣的桔梗种子根均比对照组长,其中部分种衣剂处理后的桔梗根较对照长,其中B种衣剂T3浓度包衣的种子根最长,达到2.46 cm。种衣剂处理后的桔梗幼苗株高与对照差异较小,对照组的株高为5.30 cm ,包衣组的株高最高为5.83 cm。
表6 种衣剂对沙床中桔梗种子出苗数、根长、株高的影响
3 结论与讨论
桔梗种子不同的结种年限和不同着生位置,导致了桔梗种子的种皮颜色有所差异,而种皮颜色决定了种子的活力。研究结果显示,不同颜色桔梗种子的千粒重和发芽率差异较大,其中黑色组桔梗种子千粒重平均为1.00 g,分别比黄色组和绿色组种子的千粒重大0.3 g和0.2 g;发芽率平均为85.3%,分别比黄色组和绿色组种子的发芽率高约30%和45%,黄色组种子的千粒重最低,绿色组种子的发芽率最低。因此,为了提高桔梗药材的品质和减少桔梗的播种量,选出种皮为黑色组的种子尤为重要。
据报道,种衣剂不仅具有杀虫和杀菌的作用,而且还可以促进植物生长。目前,种衣剂广泛用于玉米和水稻等农作物,几乎没有种衣剂应用于桔梗种子。笔者研究发现,16个处理的种衣剂不仅可以提高发芽率和降低发霉率,而且可以增加桔梗的根长和根粗等生物量,其中种衣剂对桔梗种子的发霉效果最明显,B种衣剂T3浓度处理的桔梗种子在发芽率、发霉率、根长、根粗等指标中效果均较好,所以B种衣剂T3浓度较适合桔梗种子包衣。