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Study on seed testing for Salvia miltiorrhiza

丹参种子质量检验方法的研究



全 文 :丹参种子质量检验方法的研究
淡红梅,祁建军,周丽莉,李先恩
(中国协和医科大学 中国医学科学院 药用植物研究所,北京 100094)
[摘要] 目的:建立丹参种子的检验方法。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:采用风选法筛选丹参种子,种子的净度为50%~60%;种子质量的测定方法宜选用百粒法,种
子水分的测定用高温风干法,烘干时间为3h;种子的生活力用四唑染色法。
[关键词] 丹参;种子;质量检验方法
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)17209004
[收稿日期] 20070726
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30472154);国家科技支
撑计划项目(2006BAI09B012)
[通讯作者] 李先恩,Tel:(010)62810019,Email:xianenli@
sina.com
  丹参SalviamiltiorhizaBge.为唇形科鼠尾草属
植物。又名紫丹参、红根、血参、大红袍等,药用部分
为干燥根和根茎。随着丹参药材需求量的增加,栽
培面积也随之增大。种子育苗移栽是丹参生产上最
常用的方法,少数地区也用分根繁殖。丹参种子繁
殖比分根繁殖简便快,而且移栽苗成活率高、长势整
齐。但是,由于丹参花期长,受自然条件的影响大,
造成种子成熟度不一致,出苗率低,在自然条件下丹
参种子的萌发一般只有30% ~40%,且出苗不齐。
丹参种子易霉烂、不耐贮藏,阴湿、高温都使种子迅
速劣变。目前中药材种子生产还多为一家一户小规
模经营,由于各地气候差异和种子储藏的条件和习
惯不一致,使得种子质量难以控制。本研究对丹参
种子的净度分析、质量测定、真实性鉴定、水分测定
方法,生活力的检测方法进行了研究,为丹参种子质
量检验提供依据。
1 材料
于2004年6月间在丹参主产区收集人工栽培
的丹参当年产种子。编号分别为山东莱芜(BB,
BW,BL,ML)、平邑(LⅠ,LⅡ,SⅠ)、临朐(SFⅡ,
LQ)、曲阜(Q)。
2 方法
2.1 净度分析
2.1.1 一份全试样法 取 LQ,Q,BL,ML,BB,BW
6份丹参种子。采用“徒手减半法”从每份样本中分
取试验样本80g左右。将试样分离成干净种子、其
他植物种子和一般杂质3种成分后分别称重,以 g
表示,计算净种子质量百分率、其他种子质量百分
率、杂质质量百分率。
2.1.2 丹参实粒种子的清选 丹参种子空壳和瘪
粒情况严重,而且从外观不易区分,寻找一种分离出
丹参空壳与实粒种子的简便方法。选取 BW,BB,
LQ,LⅡ,SⅠ,SFⅡ 6份种子,分别用以下方法进行
处理:
水分离法:常温下,将种子浸泡于水中24h,取
上层的种子,用解剖刀逐粒剖开,将空壳和实粒的种
子分别计数。再取下层的种子,与上层种子同样操
作。每处理2次重复,重复100粒。
风选法:取种子30~50g,用重力风力筛选机,
风力由45逐渐上升到54,风选3min后,将种子分
成实粒和空壳两部分,取其中一部分,随机选取2个
重复,每重复100粒,用解剖刀逐粒剖开,将空壳和
实粒种子分别计数,再用同样方法测定另一部分种
子。
离心法:将种子放入10mL离心管中,蒸馏水为
介质,平衡后,以2400r·mim-1离心10min。取出
上层和下层的种子,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,重复100粒。
经过各种方法筛选后的实粒种子,置于双层滤
纸培养内,每皿50粒,4次重复,25℃,12h光照发
芽,并观察其发芽情况,选出最适方法。
2.2 质量测定
本试验中,采取了百粒测定法、千粒测定法来测
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定丹参种子质量。百粒测定法选用的材料为
“LQ”,“Q”,“BL”,“ML”,“BB”,“BW”6份丹参净
种子。千粒测定法选用的材料为 “SⅠ”,“SFⅡ”,
“BB”3份净种子。
2.3 真实性鉴定
采用种子外观形态法,随机数取100粒净种子,
4次重复,逐粒观察丹参种子形态特征并记录。
2.4 水分测定
高恒温烘干法:取“LⅠ”,“LQ”2份丹参净种
子。烘干4h,最初2h内,每隔15min取出铝盒称
重,而后每隔30min取出称重,至恒重,取出迅速放
入干燥器中冷却至室温,约30~40min后称重。
2.5 生活力测定
用丹参种子“LⅡ”,“Q”。采用溴麝香草酚兰
法(BTB法)、红墨水染色法、四唑法以及纸上荧光
法分别测定丹参种子的生活力,探讨最佳方法。
3 结果与分析
3.1 净度分析
3.1.1 不同方法清选丹参实粒种子 丹参种子由
于成熟期长,采收后虽然外观完整,但种子胚的发
育不一致,许多为空粒,如果把这部分种子当作完
整种子,将影响种子质量检验方法的进一步分析,
故需进行实粒种子的分离。用水分离法、风选法和
离心法清选丹参种子后实粒种子占的比例分别为
864%,989%,958%。以风选法效果最佳。
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可达76%,而离心
法后种子的发芽率只有33%,虽然风选法和离心法
筛选实粒种子的效率均较高,但离心法筛出的种子
发芽率明显低于其他2种方法低,说明种子经过离
心后,种子受到伤害,发芽率显著下降(表1)。故采
用风力筛选法来去除丹参空壳。
表1 不同方法筛取丹参实粒种子后的发芽率 % 
样品 水分离法 风选法 离心法
BW 735 7600 33
LQ 475 4500 12
Q 525 5475 11
3.1.2 净度分析 种子的增失差都 <5%,检验结
果有效(表2)。
  丹参种子的净度较低,种子净度都低于70%,
空壳在杂质中占有较大比例。由于丹参花期长,种
子成熟度很不一致;开花时容易遇上雨期,引起种子
   表2 丹参种子净度分析结果 % 
样品 空壳 一般杂质 净度 增失差
LQ 2316 1712 5938 034
Q 1256 3986 4678 080
BL 2989 1542 5396 073
ML 1778 3221 4884 117
BB 2704 2366 4816 114
BW 1598 2611 6676 115
受粉不良,种子发育不完全,空壳较多。在种子流入
市场前没有经过初步的清洁处理,从而净度较低,影
响种子的整体质量。
3.2 质量测定
丹参种子千粒重较稳定。“ML”千粒重最大,为
199g,“BB”千粒值最小,为181g,各样品各测定
值之间变异系数均小于40,结果有效(表3)。
表3 百粒法丹参种子千粒重
样品 千粒重/g 标准差 RSD/%
LQ 198 0002 09
Q 196 0003 14
BL 182 0001 08
ML 199 0001 04
BB 181 0001 03
BW 193 0000 03
  用千粒法测定的3份丹参种子的千粒重结果表
明,3份种子2个重复之间的差数都 <5%,表明测
定结果有效。
用千粒法和百粒法测定同一份丹参种子样本千
粒重的结果表明,两者之间没有显著性差异,但与用
千粒法的试验过程相比,用百粒法测定丹参种子的
千粒重过程相对简单,所以丹参种子质量的测定宜
采用百粒法。
3.3 真实性鉴定
丹参种子外部形态特征:小坚果,三棱状长卵
形,长25~33mm,宽13~2mm,灰黑色或茶褐
色,表面为黄灰色糠秕状蜡质层覆盖,背面稍平,腹
面隆起脊,圆钝,近基部两侧收缩稍凹陷;果脐着生
腹面纵脊下方,近圆形,边缘隆起,密布灰白色蜡质
斑,中央有1条C形银白色细线。
3.4 水分测定
用高恒温烘干法,丹参种子在最初的30min内
迅速失去水分,随后失水缓慢;烘干 25,3,35h
时,测得种子的含水量值趋于稳定,故选择适宜烘干
时间为3h。
3.5 生活力测定
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用溴麝香草酚蓝法及红墨水染色法测定种子生
活力,结果重复性较差,不能反映种子的真实生活
力。纸上荧光法测定种子生活力时,发芽法检测出
的种子平均发芽率为46%,而荧光法则为15%,误
差较大,故不能用于丹参种子的生活力测定。因此,
采用四唑染色法测定丹参种子生活力。
3.5.1 预湿处理 丹参种子直接浸泡在水中吸水
充分,不容易出现破裂和损伤。预湿2,4,6h的种
子还未充分吸胀,且种皮尚硬;预湿12h后,种子吸
胀充分而不过度,切剖最容易。预湿18,24h的种
子吸水有些过度,组织有些腐软。故预湿方法选取
为常温下在蒸馏水中直接浸泡12h。
3.5.2 暴露种子组织的方法 完整剥去种皮的染
色情况很好,颜色均匀,但是在观察时还需再将种子
剖开露出胚,操作上费工、费时,故不宜采用。沿腹
缝线纵切与从子叶末端横切去2/5的种子染色不太
均匀,且不易观察,也不宜采用。而沿垂直腹缝线纵
切去2/5的种子染色情况很好,颜色均匀,也方便观
察,所以最终采用此法。
3.5.3 溶液的浓度和染色时间 在05%的四唑
溶液染色,4h内完全染色的种子数随着染色时间
的增加而增加,此后染色的种子数目基本不变,且种
子染色均匀、深浅适宜(表4)。用5%四唑溶液染
  
色4h已经充分,且4~6h内颜色正常,7h后颜色
过深,不便观察。故丹参种子生活力测定为05%
四唑溶液染色4h。
表4 不同染色时间下丹参种子染色结果
染色时间/h
染色情况/%
完全染色 部分染色 未染色
1 48 42 10
2 52 35 13
3 60 23 17
4 65 16 19
5 66 16 18
6 66 14 20
7 68 15 17
8 65 17 18
3.5.4 生活力鉴定标准 200粒丹参种子离体胚发
芽试验中,可以看到,完整的胚发芽,长成的幼苗也是
完整的,有些完整胚即使是新鲜的,但也不能发芽;即
使种子胚能生成完整的子叶,一旦根有缺损,也不能
生长成正常幼苗;子叶破损面积达1/2以上的胚不能
发芽;生成的正常幼苗中,子叶若有破损,均是端处或
侧边破损等于或小于子叶总面积的1/3。
根据200粒丹参种子四唑染色数据,拟定出丹
参种子生活力四唑染色的鉴定标准(表5)。
有生活力种子类:胚全部染色;子叶远胚根一
表5 丹参种子离体胚发芽和四唑染色结果总计
离体胚发芽状态 发芽数 未发芽数 染色数目 四唑染色状态
完整且新鲜 65 1 64 完全着色
仅胚根破损 0 51 仅胚根不着色
仅子叶破损 0 12 仅子叶不着色
子叶远胚根处或侧边≤1/3破损 1 1 2 子叶远胚根处或侧边≤1/3不着色
子叶远胚根处或侧边1/3~1/2破损 0 0 2 子远胚根处或侧边1/3~1/2不着色
子叶远胚根处或侧边≥1/2破损 0 1 3 子叶远胚根处或侧边≥1/2不着色
子叶近胚根处≤1/3破损 0 2 1 子叶近胚根处≤1/3不着色
子叶近胚根处1/3~1/2破损 0 2 1 子叶近胚根处1/3~1/2不着色
子叶近胚根处≥1/2破损 0 1 2 子叶近胚根处≥1/2不着色
胚根及部分子叶破损 0 1 4 胚根及部分子叶不着色
组织腐烂 0 6 6 组织腐烂
- - 5 12 完全不着色
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。
4 讨论
在种子检验中,种子质量一般可概括为两个方
面,一是反应品种品质的纯度和真实性;二是体现种
子播种品质的净度、千粒重、发芽率、生活力、活力、
健康度和水分含量等。尽管衡量种子质量特性较
多,最终目的是要测定种子的种用价值。我国从20
世纪50年代至今,执行的农作物种子质量标准中,
以纯度、净度、发芽率和水分4项指标对种子质量进
行分级定级。但是随着种子产业发展的需要,在发
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达国家种子质量评价不再局限于传统的4项指标,
对种子健康度、种子活力和品种纯度检验的要求也
日益增多。
丹参种子外表皮上有1层果胶,遇水后迅速吸
涨,果胶中的糖类等有机物溶解,在荧光下会出现光
圈,所以,用荧光法测定丹参种子生活力时不能够准
确地分别出死种子与活种子。
山东为我国丹参的主产区,主要以种子育苗移
栽的方式进行栽培,且为我国丹参种子的主要产地,
近年来,陕西商洛也采用育苗移栽的方式进行栽培,
而四川中江主要采用分根栽培的方式,因此,以山东
产的丹参种子为试验材料具有一定的代表性。
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StudyonseedtestingforSalviamiltiorrhiza
DANHongmei,QIJianjun,ZHOULili,LIXianen
(ChineseAcademyofMedicalSciences,PekingUnionMedicalColege,InstituteofMedicinalPlantDevelopment,
Beijing100094,China)
[Abstract] Objective:ToestablishaseedtestingmethodsforSalviamiltiorhiza.Method:ReferingtotheInternationalSeed
TestingRulesmadebyISTAandtheSeedTestingforCrops(GB/T3543.11995)issuedbyChina.Result:Theseedsareselectedby
winnowing;theseedpurityisabout50%60%;100grainweightisusedtodeterminethequalityoftheseed;theseedmoisturecon
tentisdeterminedbyairdrying,thedryinghouris3h.SeedviabilityistestedbyTTCmethod.
[Keywords] Salviamiltiorhiza;seed;SeedTestingRules
[责任编辑 吕冬梅]
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