目的:研究夏枯草种子的检验方法和质量分级标准。方法:对不同居群夏枯草种子品种品质和播种品质进行检测,各项指标综合进行K聚类。结果与结论:测定了不居群夏枯草种子净度、千粒重、含水量、相对电导率、发芽情况各项指标,并以此初步制订了夏枯草种子质量分级标准。
Objective: To study seed quality test, and establish seed quality classification standard of Prunella vulgaris. Method: The seed quality and planting quality of P. vulgaris from different population were measured and these indexes were analyzed by K clustering. Result and conclusion: The seed purity, 1 000 seeds weight, seed moisture content, seed viability of the seed of P. vulgaris from different population were measured, and the seed quality classification standard of P. vulgaris.
全 文 :夏枯草种子品质检验及质量标准初步研究
郭巧生,张贤秀,王艳茹,刘 丽,陈宇航
(南京农业大学 中药材研究所,江苏 南京 210095)
[摘要] 目的:研究夏枯草种子的检验方法和质量分级标准。方法:对不同居群夏枯草种子品种品质和播种品质进行检
测,各项指标综合进行K聚类。结果与结论:测定了不居群夏枯草种子净度、千粒重、含水量、相对电导率、发芽情况各项指
标,并以此初步制订了夏枯草种子质量分级标准。
[关键词] 夏枯草;种子;品质检验;质量标准
[收稿日期] 20080711
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30772730);国家科技基础条
件平台工作项目(2005DKA21004)
[通信作者] 郭巧生,Tel:(025)84396591,Email:gqs@njau.edu.
cn
夏枯草 PrunelavulgarisL.为唇形科夏枯草属
多年生草本植物,干燥果穗入药。具有清火、明目、
散结、消肿的功能[1]。与农作物种子标准化的进程
相比,中药材种子种苗质量控制还非常落后,农作物
种子品质检验及质量标准在《中华人民共和国种子
法》中有明确规定,而绝大部分中药材种子品质检
验及质量标准则无法可依。因此开展中药材种子检
验规程和质量标准的研究,制定中药材种子质量标
准,是我国中药材规范化生产急需解决的重要问题,
是中药材质量稳定的基础。本研究在已有的夏枯草
种子发芽特性[2]及引发对夏枯草种子萌发影响[3]
的研究基础上,通过对不同居群夏枯草种子净度、千
粒重、含水量、生活力等主要品质检验指标的测定,
初步制订了夏枯草种子的质量分级标准。
1 材料
DHG9030A电热恒温鼓风干燥箱,SPX250G
培养箱,DDS370电导仪,721紫外分光光度计,
1/1万电子天平。实验所用夏枯草种子(植物学上
应称小坚果,但生产上习称种子)为2006年6-7月
采自江苏、安徽等地全国 34个地区野生或栽培居
群,具体来源和编号见表1。经南京农业大学郭巧
生教授鉴定,室温储藏备用。
2 方法
2.1 净度分析 采用四分法。分别将已抽取的2
份样品倒在光洁的桌面上,把纯净种子、废种子和
表1 夏枯草种子实验材料
No. 产地 类型 No. 产地 类型
1 四川甘孜 野生 18 江苏南京六合 野生
2 甘肃成县 野生 19 江苏镇江 野生
3 重庆丰都 野生 20 江苏常州 野生
4 贵州都匀 野生 21 江苏扬州 野生
5 贵州锦屏 野生 22 江苏淮阴 野生
6 陕西汉中 野生 23 安徽合肥 野生
7 陕西商洛 野生 24 安徽亳州 栽培
8 湖北来凤 栽培 25 安徽旌德 野生
9 广西桂林 野生 26 安徽宣州 野生
10 河南南阳 野生 27 安徽宁国 野生
11 江西进贤 栽培 28 安徽铜陵 野生
12 江西进贤 野生 29 安徽安庆 野生
13 浙江磐安 野生 30 安徽滁州 野生
14 江苏南京紫金山 野生 31 安徽巢湖 野生
15 江苏南京江宁 野生 32 安徽庐江 野生
16 江苏南京汤山 野生 33 安徽金寨 野生
17 江苏南京江浦 野生 34 安徽贵池 野生
夹杂物分开。若样品混有较大的或多量的杂物时,
要在样品称重后,在分取测定样品前进行必要的清
理并称重。重复3次,余同。
种子净度=100%-[废种子含量+杂质含量]
2.2 千粒重 将全部纯净种子用四分法分成4份,
从每份中随机取 250粒,共 1000粒为 1组,用
1/1万电子天平称重。
2.3 含水量 105℃恒重法(标准法)。取05g
整粒种子直接用于含水量的测定。先将称量盒于
105℃下烘干至恒重,称重,再将样品放入预先烘干
和称重过的样品盒内,在感量为0001g的天平上
称取试样3份。然后,打开盒盖,一起放入预热至
110℃的烘箱内关好箱门,保持105℃(±2℃),经
10h后取出,盖上盖子置于干燥器内冷却后称重;
再放入105℃(±2℃)烘箱内2h取出,盖上盖子
置于干燥器内冷却后称重,直至后次称重和前次称
·218·
第34卷第7期
2009年4月
Vol.34,Issue 7
April,2009
重不超过002g为止,记下最后一次结果作为烘干
后重。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%
2.4 相对电导率 取不同居群夏枯草种子05g,用
蒸馏水和重蒸水各冲洗2遍,放入100mL的三角瓶中,
加入50mL蒸馏水,电导仪测定初始电导值a1。种子
浸泡12h,测定浸泡液电导值a2。将浸泡液连同种子
在沸水中煮30min,冷却至室温测定其电导值a3。
相对电导率=(a2-a1)/(a3-a1)×100%
2.5 发芽实验 种子浸泡12h,20℃光照恒温纸
质发芽,3次重复,每重复100粒种子。每日统计发
芽情况,称重补水,第10天量根长,第15天统计发
芽率。发芽指数(GI)=∑Gt/Dt(Gt为在td的种子
发芽数,Dt为对应的种子发芽天数)。活力指数
(VI)=GI×S(S为幼芽根长)。
3 结果与分析
3.1 不同居群夏枯草种子净度 夏枯草种子的净
度大多在90%以上。但8号材料湖北来凤夏枯草
种子净度较低,为7141%;27号材料———安徽宁国
夏枯草种子净度最低,种子中含砂石较多,净度仅为
6342%,见表2。
表2 不同居群夏枯草种子净度分析结果(n=3)
No 净种子/g 重型混杂物/g 瘪种及残茎杆/g 其他植物种子/g 原重/g 分析后重/g 净度/% 误差/%
1 1776 018 198 002 2000 1993 8882 033
2 1716 000 276 000 2000 1991 8577 064
3 1816 095 073 008 2000 1992 9079 040
4 1826 002 169 000 2000 1997 9130 014
5 1610 013 372 000 2000 1996 8052 022
6 1769 017 214 000 2000 2000 8844 000
7 1734 229 033 001 2000 1996 8670 019
8 1428 516 052 000 2000 1995 7141 083
9 1849 054 091 001 2000 1995 9244 025
10 1837 005 153 000 2000 1996 9187 020
11 1759 163 054 015 2000 1991 8796 046
12 1922 000 067 006 2000 1995 9610 025
13 1841 118 038 000 2000 1997 9204 015
14 1832 000 159 000 2000 1991 9158 046
15 1810 019 161 002 2000 1992 9050 042
16 1966 000 030 000 2000 1996 9830 019
17 1936 000 062 000 2000 1998 9681 009
18 1820 001 170 000 2000 1992 9101 091
19 3731 038 218 002 4000 3989 9328 028
20 1945 008 045 000 2000 1998 9726 011
21 1902 002 093 000 2000 1997 9512 015
22 1884 003 101 002 2000 1990 9418 052
23 1926 001 072 000 2000 1998 9629 008
24 1725 231 040 000 2000 1997 8626 068
25 1878 011 110 000 2000 1999 9389 006
26 1818 044 133 003 2000 1999 9092 004
27 1268 715 011 001 2000 1995 6342 177
28 1631 026 336 001 2000 1993 8156 035
29 1833 007 156 002 2000 1998 9163 011
30 1823 006 170 000 2000 2000 9116 002
31 1847 021 123 000 2000 1991 9233 045
32 1782 000 212 000 2000 1993 8909 083
33 1949 008 039 000 2000 1996 9746 021
34 1848 008 140 000 2000 1996 9239 022
·318·
第34卷第7期
2009年4月
Vol.34,Issue 7
April,2009
3.2 不同居群夏枯草种子千粒重 34份夏枯草种
子材料其千粒重在042~072g,以05~07g为
多,其中贵州锦屏夏枯草种子最小为042g,江西进
贤野生夏枯草种子最大为072g,见表3。
表3 不同居群夏枯草种子千粒重、含水量以及相对电导率(n=3)
No 千粒重/g 含水量/% 相对电导率/% No 千粒重/g 含水量/% 相对电导率/%
1 05600k 884klm 1662opq 18 06455gh 900jkl 3013g
2 05951j 907ijk 2253kl 19 07003bc 922hij 1847no
3 05454k 1008abc 2055m 20 06383h 905ijk 2567ij
4 04978l 988bcde 2998g 21 06261hi 932ghij 1825no
5 04241o 1018ab 4837b 22 06097ij 941fghi 2170lm
6 04467m 1002abcd 3791d 23 06943bcd 840no 3310f
7 05468k 885klm 1580q 24 06387h 896jklm 1985mn
8 05025l 1006abc 3280f 25 05900j 928ghij 2766h
9 04708m 982cde 2818h 26 05670k 968def 2667hi
10 06734def 906ijk 2648hi 27 06066ij 912hijk 2125lm
11 07086bc 923hij 1569pq 28 05540k 865mn 3418f
12 07190a 906ijk 1607opq 29 05029l 959efg 5344a
13 06872cde 989bcde 1837no 30 04846lm 869lmn 4022c
14 07165b 843no 3598e 31 06058ij 829o 2425jk
15 06000j 1017abc 5175a 32 06710ef 823o 2538ij
16 07039bc 945fgh 3723de 33 07061bc 814o 1779op
17 06622fg 996abcd 4142c 34 04892l 1028a 4182c
注:差异显著性分析取α=005水平,同一列中含有不相同字母者为差异显著(表4同)。
3.3 不同居群夏枯草种子含水量 34份夏枯草种
子材料其含水量在8% ~11%。安徽贵池夏枯草种
子含水量最高,为1028%;安徽金寨、安徽庐江
以及滁州较低,分别为814%,823%,829%,
见表3。
3.4 不同居群夏枯草种子相对电导率 34份夏枯
草种子材料其相对电导率在16% ~53%。其中,安
徽安庆夏枯草种子相对电导率最高,为53%;江西
进贤栽培、江西进贤野生以及陕西商洛3个居群夏
枯草种子相对电导率都为16%左右,见表3。
3.5 不同产地夏枯草种子发芽 不同居群夏枯草
种子其发芽率、发芽指数以及活力指数之间存在显
著性差异。其中,发芽率最高的是四川甘孜夏枯草
种子,为9267%;发芽指数最高的是甘肃夏枯草种
子,为2700;活力指数最高的是安徽金寨夏枯草种
子,为7678。安徽亳州、贵池以及铜陵等居群夏枯
草种子其发芽率、发芽指数以及活力指数都很低,见
表4。
表4 不同居群夏枯草种子发芽结果(n=3)
No. 发芽率/% 发芽指数 活力指数 No. 发芽率/% 发芽指数 活力指数
1 9267a 1959ef 4040h 18 6767hi 1506h 4726f
2 9133ab 2700a 6400b 19 8233e 1784e 4434g
3 6100kl 992no 1839r 20 7133fgh 1233jklm 2485pq
4 7033fgh 1697fg 3797i 21 6600ij 1296j 3020m
5 5767lm 1214jklm 3003m 22 7400f 1660g 4557fg
6 6300jk 1469h 3494jk 23 5800lm 1062n 2394q
7 8433de 2384c 6085c 24 3800q 642q 1021s
8 5800lm 1276jkl 2979m 25 4333p 831p 1855r
9 7167fgh 1389i 2620op 26 4400op 808p 1813r
10 5400m 1194lm 3632ij 27 6300jk 1045no 1815r
11 8100e 1378i 3214l 28 3333r 611p 1062s
12 8700cd 1751ef 4572fg 29 4733no 849p 1703r
13 7100fgh 1284jk 2757no 30 4800n 976o 2570opq
14 9267a 1926d 5458d 31 6300jk 1050no 2765no
15 6567ij 1173m 3299l 32 6833ghi 1201klm 2931mn
16 8833bc 1826e 5077e 33 9133ab 2523b 7678a
17 7233fg 1251jklm 3406kl 34 2800s 513r 962s
·418·
第34卷第7期
2009年4月
Vol.34,Issue 7
April,2009
3.6 夏枯草种子质量分级标准的制定 以夏枯草
种子净度、千粒重、含水量、电导率和发芽率5项指
标进行K类中心聚类分析,最终类中心值见表5。
表5 K类中心聚类的最终类中心值(n=34)
类别
净度
/%
千粒重
/g
含水量
/%
相对电导率
/%
发芽率
/%
1 9177 06618 892 2180 8789
2 8969 05893 930 2975 6533
3 8916 05490 944 3483 4028
以夏枯草种子净度、千粒重、含水量、电导率和
发芽率5项指标的聚类中心值作为夏枯草种子分级
标准的参考值,结合生产实际和可操作性,在此基础
上初步制定了夏枯草种子质量分级标准见表6。
3 讨论
种子质量包含内在和外在的指标。本实验以发
芽率、千粒重、水分和净度以及相对电导率5项指标
初步制定了夏枯草种子质量的分级标准。分级方法
采用最低定级原则,即任何一项指标不符合规定标
表6 夏枯草种子质量初步分级标准(草案)
级别 净度/% 千粒重/g 发芽率/% 相对电导率/% 含水量/% 外部特征
一 ≥92 ≥066 ≥88 ≤22 ≤892 饱满,有光泽,大小均匀,干燥,无杂质
二 90~92 059~066 65~88 22~30 892~930 较饱满,略有光泽,大小较均匀,有少许瘪粒和杂质
三 ≥89 ≥055 ≥40 ≤35 ≤944 种子瘦、瘪,无光泽,大小不均匀,有瘪粒和杂质
准都不能作为相应等级的合格种子。在分级的4项
指标中,发芽率最为重要,因其可较直接反映种子的
田间出苗率。千粒重可反映种子饱满程度和种子成
熟度等。而净度和水分却不同,往往可通过再加工
如清选和干燥等来提高质量。但是发芽率是以净种
子测定的,离不开净度分析。相对电导率的高低在
一定程度上反映了种子活力的高低,可以作为种子
活力的判断依据。一般而言,种子活力越高,膜功能
越强大,渗透物越少,相对电导率越低;种子活力越
低,细胞膜受到损伤,煮沸时内容物越容易渗透出
来,相对电导率越高。由于夏枯草种子存在特殊的
黏膜物质,其可能在一定程度上影响电导率的测定
结果,因此本实验中把相对电导率作为种子活力的
参考,而不作为主要的分级指标。本分级标准中以
千粒重、发芽率2个指标为主判断种子质量,而净度
分析次之,含水量最后。
K类中心聚类分析是利用数学原理的分级方
法,它与其他分级方法,如平均数加减标准差法、频
度划分法、正态分布线分级法、材料综合整理法有所
不同,是属于数据类的平均划分,更适宜于判断物体
的内在品质,因此使用此方法制定的夏枯草种子分
级标准更为科学、可行。
不同来源夏枯草种子质量波动较大,种子质量
最重要的指标发芽率相差悬殊,最低值为28%,最
高值可达9267%。由此看见,加强夏枯草种子繁
育和建立夏枯草种子质量控制标准体系非常重要。
除了国家标准局1986年发布了人参种子国家标准
外,只有如甘草[45]、桔梗[6]、明党参[7]、车前草[8]、
远志[9]和返魂草[10]等少数的药用植物开展了种子
质量标准的初步研究。而包括夏枯草在内的绝大部
分中药材种子还没有相应的检验标准和质量标准,
无法对市场上的中药材种子质量进行检验和有效控
制。这使得中药材种子检验工作无标准可依,种子
质量控制受到极大的制约。因此,开展中药材种子
检验规程和质量标准的研究是我国中药材规范化生
产急需解决的重要问题。目前,药用植物种子质量
标准及品质检验研究方法主要参考农作物种子,同
时结合药用植物种子自身的特性进行一定的修改,
本实验亦是参照其他农作物的基础上对夏枯草种子
质量检测研究进行了初步的探讨。
[参考文献]
[1] 中国药典.一部[S].2005:197.
[2] 郭巧生,刘 丽,赵荣梅,等.夏枯草种子萌发特性的研究
[J].中国中药杂志,2006,31(13):1045.
[3] 张贤秀,郭巧生,王艳茹.种子引发对夏枯草种子活力影响的
初步研究[J].中国中药杂志,2008,33(5):493.
[4] 张连义,郭莉珍,塞音吉亚,等.甘草种子发芽检验标准的确
定[J].内蒙古草业,2002,14(1):15.
[5] 张国荣,张玉进,李生彬.乌拉尔甘草种子种苗分级标准制定
[J].现代中药研究与实践,2004,18(5):14.
[6] 郭巧生,赵荣梅,刘 丽,等.桔梗种子品质检验及质量标准
研究[J].中国中药杂志,2007,32(5):377.
[7] 郭巧生,厉彦森,王长林.明党参种子品质检验及质量标准研
究[J].中国中药杂志,2007,32(6):478.
[8] 张寿文.江西道地药材车前规范化栽培技术(GAP)及其优质
高产的生理特性研究[D].北京:北京中医药大学,2004.
[9] 贺玉林,李先恩,淡红梅.远志种子质量分级标准研究[J].种
·518·
第34卷第7期
2009年4月
Vol.34,Issue 7
April,2009
子,2007,26(1):106.
[10] 秦佳梅,张卫东,刘凤莲.返魂草种子质量标准研究[J].种
子,2006,25(12):100.
StudyonseedqualitytestandqualitystandardofPrunelavulgaris
GUOQiaosheng,ZHANGXianxiu,WANGYanru,LIULi,CHENYuhang
(InstituteofChineseMedicinalMaterials,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
[Abstract] Objective:Tostudyseedqualitytest,andestablishseedqualityclassificationstandardofPrunelavulgaris.
Method:TheseedqualityandplantingqualityofP.vulgarisfromdiferentpopulationweremeasuredandtheseindexeswereanalyzed
byKclustering.Resultandconclusion:Theseedpurity,1000seedsweight,seedmoisturecontent,seedviabilityoftheseedofP.
vulgarisfromdiferentpopulationweremeasured,andtheseedqualityclassificationstandardofP.vulgaris.
[Keywords] Prunelavulgaris;seed;qualitytest;qualitystandard
[责任编辑 吕冬梅]
·618·
第34卷第7期
2009年4月
Vol.34,Issue 7
April,2009