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Study on seed quality test and quality standard of Prunella vulgaris

夏枯草种子品质检验及质量标准初步研究


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] 20080711
[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,Email: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
DHG9030A电热恒温鼓风干燥箱,SPX250G
培养箱,DDS370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05g
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0001g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
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重不超过002g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05g,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7141%;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
6342%,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 1776 018 198 002 2000 1993 8882 033
2 1716 000 276 000 2000 1991 8577 064
3 1816 095 073 008 2000 1992 9079 040
4 1826 002 169 000 2000 1997 9130 014
5 1610 013 372 000 2000 1996 8052 022
6 1769 017 214 000 2000 2000 8844 000
7 1734 229 033 001 2000 1996 8670 019
8 1428 516 052 000 2000 1995 7141 083
9 1849 054 091 001 2000 1995 9244 025
10 1837 005 153 000 2000 1996 9187 020
11 1759 163 054 015 2000 1991 8796 046
12 1922 000 067 006 2000 1995 9610 025
13 1841 118 038 000 2000 1997 9204 015
14 1832 000 159 000 2000 1991 9158 046
15 1810 019 161 002 2000 1992 9050 042
16 1966 000 030 000 2000 1996 9830 019
17 1936 000 062 000 2000 1998 9681 009
18 1820 001 170 000 2000 1992 9101 091
19 3731 038 218 002 4000 3989 9328 028
20 1945 008 045 000 2000 1998 9726 011
21 1902 002 093 000 2000 1997 9512 015
22 1884 003 101 002 2000 1990 9418 052
23 1926 001 072 000 2000 1998 9629 008
24 1725 231 040 000 2000 1997 8626 068
25 1878 011 110 000 2000 1999 9389 006
26 1818 044 133 003 2000 1999 9092 004
27 1268 715 011 001 2000 1995 6342 177
28 1631 026 336 001 2000 1993 8156 035
29 1833 007 156 002 2000 1998 9163 011
30 1823 006 170 000 2000 2000 9116 002
31 1847 021 123 000 2000 1991 9233 045
32 1782 000 212 000 2000 1993 8909 083
33 1949 008 039 000 2000 1996 9746 021
34 1848 008 140 000 2000 1996 9239 022
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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042~072g,以05~07g为
多,其中贵州锦屏夏枯草种子最小为042g,江西进
贤野生夏枯草种子最大为072g,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 05600k 884klm 1662opq 18 06455gh 900jkl 3013g
2 05951j 907ijk 2253kl 19 07003bc 922hij 1847no
3 05454k 1008abc 2055m 20 06383h 905ijk 2567ij
4 04978l 988bcde 2998g 21 06261hi 932ghij 1825no
5 04241o 1018ab 4837b 22 06097ij 941fghi 2170lm
6 04467m 1002abcd 3791d 23 06943bcd 840no 3310f
7 05468k 885klm 1580q 24 06387h 896jklm 1985mn
8 05025l 1006abc 3280f 25 05900j 928ghij 2766h
9 04708m 982cde 2818h 26 05670k 968def 2667hi
10 06734def 906ijk 2648hi 27 06066ij 912hijk 2125lm
11 07086bc 923hij 1569pq 28 05540k 865mn 3418f
12 07190a 906ijk 1607opq 29 05029l 959efg 5344a
13 06872cde 989bcde 1837no 30 04846lm 869lmn 4022c
14 07165b 843no 3598e 31 06058ij 829o 2425jk
15 06000j 1017abc 5175a 32 06710ef 823o 2538ij
16 07039bc 945fgh 3723de 33 07061bc 814o 1779op
17 06622fg 996abcd 4142c 34 04892l 1028a 4182c
  注:差异显著性分析取α=005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1028%;安徽金寨、安徽庐江
以及滁州较低,分别为814%,823%,829%,
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9267%;发芽指数最高的是甘肃夏枯草种
子,为2700;活力指数最高的是安徽金寨夏枯草种
子,为7678。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 9267a 1959ef 4040h 18 6767hi 1506h 4726f
2 9133ab 2700a 6400b 19 8233e 1784e 4434g
3 6100kl 992no 1839r 20 7133fgh 1233jklm 2485pq
4 7033fgh 1697fg 3797i 21 6600ij 1296j 3020m
5 5767lm 1214jklm 3003m 22 7400f 1660g 4557fg
6 6300jk 1469h 3494jk 23 5800lm 1062n 2394q
7 8433de 2384c 6085c 24 3800q 642q 1021s
8 5800lm 1276jkl 2979m 25 4333p 831p 1855r
9 7167fgh 1389i 2620op 26 4400op 808p 1813r
10 5400m 1194lm 3632ij 27 6300jk 1045no 1815r
11 8100e 1378i 3214l 28 3333r 611p 1062s
12 8700cd 1751ef 4572fg 29 4733no 849p 1703r
13 7100fgh 1284jk 2757no 30 4800n 976o 2570opq
14 9267a 1926d 5458d 31 6300jk 1050no 2765no
15 6567ij 1173m 3299l 32 6833ghi 1201klm 2931mn
16 8833bc 1826e 5077e 33 9133ab 2523b 7678a
17 7233fg 1251jklm 3406kl 34 2800s 513r 962s
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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 9177 06618 892 2180 8789
2 8969 05893 930 2975 6533
3 8916 05490 944 3483 4028
  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 ≥066 ≥88 ≤22 ≤892 饱满,有光泽,大小均匀,干燥,无杂质
二 90~92 059~066 65~88 22~30 892~930 较饱满,略有光泽,大小较均匀,有少许瘪粒和杂质
三 ≥89 ≥055 ≥40 ≤35 ≤944 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9267%。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[45]、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]
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[2]  郭巧生,刘 丽,赵荣梅,等.夏枯草种子萌发特性的研究
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[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.
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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
byKclustering.Resultandconclusion:Theseedpurity,1000seedsweight,seedmoisturecontent,seedviabilityoftheseedofP.
vulgarisfromdiferentpopulationweremeasured,andtheseedqualityclassificationstandardofP.vulgaris.
[Keywords] Prunelavulgaris;seed;qualitytest;qualitystandard
[责任编辑 吕冬梅]
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Vol.34,Issue 7
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