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云木香种子质量检验方法的研究



全 文 :·种子检验 ·
收稿日期:2011 -03-09
基金项目:重庆市科技攻关计划项目(CSTC, 2009 AA 5009)(CSTC,
2009 AA5052);重庆市康百佳药材有限公司合作研究项目。
作者简介:王 钰(1981 -),女 ,硕士 ,助理研究员 ,主要从事中药栽培
及育种;E-mail:yuer0119 cn@sina.com.cn。
通讯作者:陈大霞(1968 -),女 ,博士 ,副研究员 ,主要从事药用植物分
子生物学及生药栽培研究。
云木香种子质量检验方法的研究
王 钰 1 ,  陈大霞 1 ,  李隆云 1 ,  张 雪 1 ,  周峥嵘 2
(1.重庆市中药研究院中药种植研究所 /重庆市中药良种选育与评价工程技术研究中心 ,  重庆 400065;
2.重庆康百佳药材有限公司 ,  重庆 开县 405400)
StudyonSeedTestingofAucklandiaLappaDecneinYunnan
WANGYu1 , CHENDa-xia1 , LILong-yun1 , ZHANGXue1 , ZHOUZheng-rong2
摘要:目的:研究云木香种子质量检测方法 , 为制定云木香种子
检验规程以及种子质量标准提供依据。方法:参考国际植物种
子检验规程和中国农作物种子检验规程的方法;结果与结论:
采用风选法筛选云木香种子;种子净度为 80% ~ 90%;种子质
量的测定方法宜选用百粒法;种子水分的测定用低恒温烘干
法 , 烘干时间为 4h;用四唑染色法测定种子生活力的最佳条件
是种子常温浸泡 12h, TTC溶液浓度为 0.5%, 染色温度为 35
℃, 染色时间 3h;云木香种子发芽最适温度为 25℃, 不需光照 ,
发芽床选纸上或纸间均可 , 发芽初次计数时间为置床后第 4
天 , 末次计数时间为置床后第 8天。
关键词: 云木香;种子;质量检测
中图分类号: S567   文献标志码: A
文章编号: 1001-4705(2011)06-0106-04
云木香 (AucklandialappaDecne)为菊科植物 ,别
名广木香 、青木香 。多年草本 ,以根入药 ,为芳香健胃 、
行气 、止痛的常用中药材 ,其药用历史悠久 ,是众多中
成药配方主要原料药材之一[ 1] 。主产于云南 、重庆 、
四川 、湖北 、湖南 、贵州等地[ 2] 。为实现中药材规范化
的种植要求以及保障中药材质量 ,控制种子质量是源
头 ,而目前关于云木香种子质量方面的研究尚未见报
道 。本研究对云木香种子的净度分析 、质量测定方法 、
真实性鉴定 、水分测定方法 ,生活力的检测方法 ,发芽
方法进行了研究 ,旨在为云木香种子质量检验提供
依据。
1 材 料
实验所用云木香种子是于 2009年 11月采自湖北
宜昌市五峰县湾潭乡板桥镇老鸪村及茅庄村 ,种子编
号分别为 YK、MZ。所采收种子经重庆市中药研究院
李隆云研究员鉴定。
2 方 法
2.1 种子净度分析
2.1.1 全试样法
采用 “徒手减半法 ”扦样。分别将已抽取的 2份
样品分成干净种子 、其它植物种子和杂质 ,并将各成分
分别称重。若样品混有较大或多量的杂质时 ,要在样
品称重后 ,在分别取样前进行清理并称量。称量结果
精确至 0.000 1 g。种子的增失差 <5%,检验结果有
效 。
2.1.2 不同方法清选种子空壳
云木香种子空粒情况较严重 ,而且从外观不易区
分 ,本研究分别用以下 3种方法寻找一种分离出云木
香空壳与实粒种子的简便方法 。
水分离法:常温下 ,将种子浸泡于水中 24 h,使空
壳和实粒种子吸涨后充分分层 。取下层种子 ,用解剖
刀逐粒剖开 ,将空壳和实粒的种子分别计数。每处理
3次重复 ,每个重复 100粒 。
离心法:将种子放入 10 ml离心管中 ,蒸馏水为介
质 ,以 2 400r/min离心 10min。取出下层种子 ,用解剖
刀逐粒剖开 ,将空壳和实粒的种子分别计数 ,每处理 4
次重复 ,每个重复 100粒。
风选法:用风扇进行风选 ,调节风力以及种子与风
扇的距离使 90%以上空壳能被吹走 ,风选 2 min后 ,取
出筛选后的种子 。设 3个重复 ,每重复 50 g,风选后每
个重复随即选 100粒 ,用解剖刀逐粒剖开 ,将空壳和实
粒种子分别计数 。
分别将经过 3种方法筛选后的实粒种子进行发芽
试验 ,每皿 50粒 , 3次重复 , 25 ℃,光照发芽。最后依
据实粒筛选结果以及发芽率 ,选出清选云木香种子空
壳的最适方法。
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第 30卷 第 6期 2011年 6月              种 子 (Seed)           Vol.30 No.6 Jun. 2011
DOI :10.16590/j.cnki .1001-4705.2011.06.060
2.2 质量测定
采用百粒测定法和千粒测定法来测定云木香种子
质量。百粒测定法取 8个重复 ,每个重复 100粒净种
子 ,重复间变异系数 <4.0,测定值有效 。千粒测定法
取 2个重复 ,每个重复 1 000粒净种子 ,两重复间差数
与平均数之比 <5%,测定值有效。用 1/10 000电子
天平称重 ,称重后计算组平均数 。
2.3 真实性鉴定
随机从送验样品中数取 400粒种子 ,鉴定时设 4
个重复 ,每个重复 100粒种子 。根据种子的形态特征 ,
如种子大小 、形状 、颜色 、光泽 、表面构造及气味等 ,借
助放大镜进行逐粒观察并记录 ,与标准种子样品或鉴
定图片和有关资料对照。
2.4 水分测定
采用高恒温烘干法和低恒温烘干法。高温烘干法
133℃,烘 1 ~ 4 h,低温烘干法 105 ℃,烘(17 ±1)h。
为确定云木香种子含水率最佳测定方法和持续时间 ,
实验分别采用整粒 105 ℃,整粒 133 ℃,磨碎 105 ℃,
磨碎 133 ℃, 4种处理测定种子含水率。每个处理设 3
个重复 ,每个重复 4 ~ 5 g种子 。烘干过程中 ,每隔 30
min取出迅速放入干燥器中冷却至室温后称重。直至
前后 2次重量差不超过 0.01 g为止 ,以最后 1次重量
作为烘干后重量 ,进行水分含量计算 。
种子水分(%)=[ (烘前试样重 -烘后试样重)/
烘前试样重 ] ×100%。
2.5 生活力的测定
种子生活力的测定方法有多种 ,但目前种子检验
规程中生活力测定标准方法为四唑染色测定法(TTC
法)。因此 ,本试验采用 TTC法测定云木香种子生活
力 ,为确定最佳测定条件 ,采用正交实验设计以确定种
子浸泡时间 , TTC溶液浓度 ,染色温度 ,染色时间的最
优条件 。试验设计方案见因素水平表(表 1)。
表 1 TTC测定因素水平表
水平 A B C D浸泡时间(h)TTC浓度(%)染色时间(h)染色温度(℃)
1 12 0.1 1 25
2 18 0.3 2 30
3 24 0.5 3 35
4 30 0.7 4 40
2.6 发芽率测定
2.6.1 温 度
设 15, 20, 25, 30 ℃恒温以及 15/25, 20/30 ℃变温
6个温度处理 , pH6.5 ~ 7.5,下同。变温处理时 ,采用
高温 8 h,光照;低温 16 h,黑暗 。处理时用培养皿为容
器 ,皿底铺 3层滤纸作发芽床。每个处理设 3个重复 ,
每个重复 50粒种子(以下同上)。
2.6.2 发芽床
发芽床的设定选择 2.6.1得出的最适温度 ,在纸
上 、纸间 、砂上 、砂间 、土上及土间 6个不同发芽床上进
行发芽试验 。纸上是在培养皿中铺 3层湿润的滤纸 ,
后置种;纸间是在培养皿中铺 3层湿润滤纸 ,置种后 ,
再在种子上铺 1层湿润滤纸;砂上是在平底烧杯中铺
3 cm厚的湿砂(砂水比为 4∶1),后置种;砂间是在平底
烧杯中铺 3 cm厚的湿砂(砂水比为 4∶1),置种后再盖
上 1薄层湿润的细砂。土上是在平底烧杯中铺 3 cm
厚的细土(土水比为 4∶1),后置种;土间是在平底烧杯
中铺 3 cm厚的细土(土水比为 4∶1),置种后再盖上 1
薄层湿润的细土 。
2.6.3 发芽光照的选择
选择 15、20、25和 30 ℃,在 2.6.2得出的最适发
芽床进行光照与黑暗对照发芽 。
2.6.4 统 计
发芽开始后 ,每天记录萌发种子正常幼苗数。发
芽率和发芽指数(GI)计算公式如下 [ 3] :
发芽率(%)=发芽总粒数试验总粒数 ×100%;
GI=∑(Gt/Dt), (Gt为在发芽后 t日的发芽数 ,
Dt为相应的发芽天数)。
3 结果与分析
3.1 净度分析
3.1.1 不同方法清选种子
用离心法 、水分离法和风选法清选云木香种子后 ,
实粒种子比例较高的是风选法 , 分别为 98.6%,
97.8%,离心法分别为 98%, 97.5%(表 2)。将经过 3
种方法分离出来的实粒种子进行发芽试验 ,风选后的
种子发芽率最高 ,分别为 75.0%, 75.3%,而离心法后
种子的发芽率最低 ,分别是 20.7%, 40.2%。试验结
果表明:虽然通过离心法和风选法筛选出的实粒种子
比例均较高 ,但离心法筛出的种子发芽率明显低于其
它 2种方法 ,说明经过离心后 ,种子受到损伤 ,严重影响
种子发芽。因此 ,应采用风选法清选云木香种子空壳。
表 2 不同方法清选云木香种子
样品
编号
   离心法      水分离法      风选法   
实粒比
(%)
发芽率
(%)
实粒比
(%)
发芽率
(%)
实粒比
(%)
发芽率
(%)
YK 98.0 20.7 89.0 74.4 98.6 75.0
MZ 97.5 40.2 86.0 67.4 97.8 75.3
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种子检验  王 钰 等:云木香种子质量检验方法的研究
3.1.2 云木香种子的净度测定
云木香种子的净度分析结果见表 3,样品 YK种子
净度较高 ,在 98%左右。种子杂质主要是种子空壳 、
果柄以及花絮。样品 MZ种子净度只有 81%左右 ,主
要是种子中除了种子空壳 、果柄以及花絮外还有大量
的石块 ,因此 ,在取样前要进行必要的清选 。
表 3 种子净度测定(%)
检测项
     MZ           YK     
第 1份(全)
试样
第 2份(全)
试样
第 1份(全)
试样
第 2份(全)
试样
净种子 81.35 81.56 98.92 98.98
其它植物种子 0.00 0.00 0.00 0.00
杂质 18.65 18.44 1.08 1.02
合计 100.00 100.00 100.00 100.00
增失差 0.26 0.31 0.12 0.23
3.2 质量测定
用百粒法测定的 2份样品各测定值之间变异系数
均小于 4.0,千粒法测定的 2份样品两重复间差数与
平均数之比 <5%(表 4),表明两种方法的测定结果均
有效。用百粒法和千粒法测定的同一样品千粒重没有
显著性差异 。由于用百粒法测定云木香种子的千粒重
比用千粒法测定在程序上更简单 ,所以云木香种子质
量的测定宜采用百粒法。采用百粒法测得云木香样品
MZ种子千粒重为 29.728 g, 样品 YK种子千粒重
26.695 g。
表 4 云木香种子千粒重测定
样本
编号
      百粒法          千粒法    
千粒重
(g)
标准差
(s)
变异
系数
千粒重
(g)
差数与平均
数之比(%)
YK 29.728 0.062 2.072 29.693 1.4
MZ 26.695 0.005 1.97 26.077 0.29
3.3 真实性鉴定
云木香种子外部形态特征:小坚果 ,三棱状长卵
形 ,长 2.5 ~ 3.3 mm,宽 1.3 ~ 2.0 mm,灰黑色或茶褐
色 ,背面隆起脊 ,圆钝 。
3.4 水分测定
不同方法测定云木香种子含水率的结果见图 1和
图 2。测定结果表明:采用低恒温烘干法测得含水率
要高于高恒温烘干法。低恒温烘干法中 ,整粒种子比
磨碎种子含水率高。从图 1中可以看出 ,采用低恒温
烘干法时 ,整粒种子在开始 30 min内迅速失去水分 ,
之后缓慢失水 ,在烘干 3.5 ~ 4h时 ,种子含水率趋于
稳定。因此 ,烘干法测定云木香种子含水率标准方法
是将整粒种子在 105℃下烘干 4 h。
图 1 种子含水率随烘干时间的变化(低恒温法)
图 2 种子含水率随烘干时间的变化(高恒温法)
3.5 生活力的测定
TTC法测定云木香种子生活力正交试验结果见表
5。由正交试验极差 R得出影响因素大小顺序为:C>
A>B>D,即四个染色条件对染色结果的影响顺序为
浸染温度 >TTC浓度 >染色时间 >种子浸泡时间。根
据测定结果 ,确定采用 TTC法测定云木香种子生活力
最佳条件为 A1B3C3D3 ,即浸种时间 12 h, TTC浓度为
0.5%,染色时间为 3h,染色温度为 35 ℃,且染色前剥
开种皮取出裸种子浸泡染色。在最优条件下云木香种
子的染色率为 90%。
3.6 发芽率测定
3.6.1 最适温度条件的选择
云木香种子在 25 ℃下发芽率最高 ,为 71.3%, 15
℃下发芽率最低 ,为 16.7%。方差分析结果表明 , 25
℃下发芽率与 15 /25, 20/30, 20 ℃温度处理之间差异
不显著 ,而显著高于 30 ℃, 15 ℃的温度处理 。参考发
芽指数 ,则以 25 ℃发芽指数最高 ,为 27.4,且显著高
于其他温度处理 。综合来看 ,云木香种子在 25 ℃发芽
率高 ,发芽快 ,发芽整齐。因此 ,云母香种子的最适发
芽温度为 25 ℃(表 6)。
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第 30卷 第 6期 2011年 6月              种 子 (Seed)           Vol.30 No.6 Jun. 2011
表 5 测定云木香种子生活力正交试验
编号 生活力(%)
试验
编号
生活力
(%) 编号
生活力
(%) 编号
生活力
(%)
1 0 5 0 9 45.56 13 0
2 22.22 6 81.11 10 86.76 14 33.33
3 90.00 7 38.89 11 28.89 15 76.67
4 64.22 8 48.89 12 58.89 16 56.67
 注:有生活力种子类:胚全部染色;子叶远胚根一端≤ 1/3不染色 ,其
余部分完全染色;子叶侧边总面积≤1/3不染色 ,其余部分完全染
色。无生活力种子类:胚完全不染色;子叶近胚根处不染色;胚根
不染色;子叶不染色总面积 >1 /3;胚所染颜色异常 ,且组织软腐。
表 6 温度对云木香种子发芽的影响(纸上 ,光照)
处理温度(℃) 发芽率(%) 发芽指数
30 38.0 b 8.23c
25 71.3 a 27.40a
20 62.0 a 13.16b
15 16.7 c 1.00d
15/25 66.0 a 11.07bc
20/30 66.0 a 14.99b
 注:处理间多重比较采用 LSD法 , 差异显著性分析取 α=0.05水平 ,
同一列中含有不同字母者为差异显著。
3.6.2 最适发芽床的选择
云木香种子在不同发芽床上的发芽率及发芽指数
结果见表 7。方差分析表明:在 25 ℃光照条件下 ,不
同发芽床之间的发芽率以及发芽指数均不存在显著差
异 。发芽床选择纸上 、纸间 、砂上 、砂间 、土上及土间均
可 。但考虑到纸床发芽操作更简便 ,因此 ,云木香种子
发芽床以纸上或纸间为最好。
表 7 发芽床对云木香种子发芽的影响(25℃, 光照)
发芽床 发芽率(%) 发芽指数
纸上 73.3 24.70
纸间 71.3 24.69
砂上 72.0 24.88
砂间 70.7 24.22
土上 71.3 24.04
土间 71.3 24.25
3.6.3 光照条件的选择
在纸上作为发芽床 , 15 ℃光照下云木香种子发芽
率为 16.7%,黑暗条件下为 17.1%。 20 ℃光照下云
木香种子发芽率为 62%,黑暗条件下为 64%。 25 ℃
光照下云木香种子发芽率为 71.3%, 黑暗条件下为
72%。 30℃光照下云木香种子发芽率为 38%,黑暗条
件下为 34%。光暗处理间无显著差异 。说明云木香
种子发芽时不需要光照。
4 讨 论
种子检验规程中 , 生活力测定标准方法为 TTC
法 ,根据植物种子的不同特性 ,在检测过程中最适条件
不同 ,因此 ,有必要对不同的种子开展最适测定条件的
研究。同时 ,在采用 TTC法测定种子生活力时 ,一定
要制定好染色后有生活力种子和无生活种子的鉴定标
准 ,以避免由主观因素造成的实验误差 ,保障实验结果
的准确性。本次实验确定 TTC法测定木香种子的最
适条件是:浸种时间 12 h, TTC浓度 0.5%,染色时间 3
h,染色温度 35 ℃。在实验中发现 ,染色温度越高 ,溶
液浓度越大 ,染色所需时间就越短 ,并且着色越深。尽
管这如此 ,并不是浓度越大 ,温度越高 ,所测生活力越
高 。染色深浅主要是生活力强弱的表现 ,并不是判别
生活力有无的标准 ,浓度过大 ,颜色呈现红黑色 ,反而
影响染色情况的正确鉴别 ,温度过高会破坏种子生活
力 。
在云木香种子发芽试验中 ,发芽试验的计数时间
在 25 ℃下 ,在第 3天有极少量种子萌发且未达到计数
标准 ,种子在第 4天达到发芽高峰期 ,发芽率达到最终
发芽率的 75%以上 。在第 8天仅有极少数种子萌发 ,
第 10天几乎无任何种子萌发。因此 ,可在第 4天进行
初次计数 ,在第 8天进行末次计数 。云木香种子在最
适宜温度下进行不同发芽床实验 ,结果表明 ,不同发芽
床之间的发芽率和发芽指数不存在显著差异并且不同
处理间差异均小于 5%。因此 ,认为发芽床选择纸上 、
纸间 、砂上 、砂间 、土上及土间均可 。但考虑到超作简
便而选择纸上和纸间 。这与陈先元的结果有存在一些
差异 ,他认为发芽床选择纸上 、纸间或砂间时 ,发芽率
高于砂上 ,砂间 、纸上和纸间的发芽指数均显著高于砂
上 [ 4] 。这些差异可能是因为种子来源不同导致的。
参考文献:
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云南中医中药杂志 , 2005, 26(6):23.
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[ 4]何先元 , 江益 , 李开萍.云木香种子发芽检验标准化研究
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种子检验  王 钰 等:云木香种子质量检验方法的研究