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]10015302(2008)17209004
[收稿日期] 20070726
[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(2006BAI09B012)
[通讯作者] 李先恩,Tel:(010)62810019,Email: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
·0902·
第33卷第17期
2008年9月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 17
September,2008
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
864%,989%,958%。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 735 7600 33
LQ 475 4500 12
Q 525 5475 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 2316 1712 5938 034
Q 1256 3986 4678 080
BL 2989 1542 5396 073
ML 1778 3221 4884 117
BB 2704 2366 4816 114
BW 1598 2611 6676 115
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
199g,“BB”千粒值最小,为181g,各样品各测定
值之间变异系数均小于40,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 198 0002 09
Q 196 0003 14
BL 182 0001 08
ML 199 0001 04
BB 181 0001 03
BW 193 0000 03
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25~33mm,宽13~2mm,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 25,3,35h
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
·1902·
第33卷第17期
2008年9月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 17
September,2008
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05%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05%
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
·2902·
第33卷第17期
2008年9月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 17
September,2008
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。
[参考文献]
[1] 国际种子检验协会.国际种子检验规程[S].北京:中国农业
出版社,1996:16.
[2] 胡 晋.国际种子检验协会 2000年以来主要出版物介绍
[J].种子世界,2005(2):64.
[3] 张进生,戴 刚.中国种子质量标准化研究[J].农业质量标
准,2003(4):14.
[4] 李建刚,严见方.种子标准化现状、存在问题及对策[J].种
子,2006(2):72.
[5] 周仕荣.浅淡新形势下的种子质量管理[J].种子科技,2002
(4):193.
[6] 支巨振.《1995农作物种子检验规程》实施指南[M].北京:
中国标准出版社,2004:9.
[7] 阎富英国内外种子生活力和活力测定技术的最新进展
[J].种子,2005(6):48.
[8] 颜启传.种子四唑测定手册[M].上海:上海科技出版社,
1992:7.
[9] 喻方圆,唐燕飞.四唑染色法快速测定任豆种子生活力的研
究[J].种子,2004(7):40.
[10] 陈 婧.小麦种子生活力与发芽率的相关性分析[J].种子科
技,2002(5):287.
[11] 刘继永,王英平,孔祥义.天南星种子生活力和发芽率的测定
[J].特产野生经济动植物研究,2004(1):256.
[12] 盛海平,刘华开,孙树坤.水稻种子生活力与发芽率间的相关
模式及应用[J].安徽农业科学,2000,28(3):276.
[13] 孙 群,刘文婷.丹参种子的吸水特性及发芽条件研究[J].
西北植物学报.2003,9:1518.
[14] 陈 英.实用中药种子技术手册[M].北京:人民卫生出版
社.1999:9.
[15] HamptonJG,TeKronyDM.Handbookofvigortestmethods
[M].Zurich,Switzerland:ISTA,1995.
[16] HamptonJG,CoolbearP.Potentiaversusactualseedperform
ancecanvigortestingprovideananswer[J].SeedSciTech,
1990,18:215.
[17] DeswalDP,ChandU.Standardizationofthetetrazoliumtestfor
vialiblityestimationinricebean,[Vignaumbalata(Thumb.)
Ohwi&Ohashi]seeds[J].SeedSciFechnol,1997,25:409.
StudyonseedtestingforSalviamiltiorrhiza
DANHongmei,QIJianjun,ZHOULili,LIXianen
(ChineseAcademyofMedicalSciences,PekingUnionMedicalColege,InstituteofMedicinalPlantDevelopment,
Beijing100094,China)
[Abstract] Objective:ToestablishaseedtestingmethodsforSalviamiltiorhiza.Method:ReferingtotheInternationalSeed
TestingRulesmadebyISTAandtheSeedTestingforCrops(GB/T3543.11995)issuedbyChina.Result:Theseedsareselectedby
winnowing;theseedpurityisabout50%60%;100grainweightisusedtodeterminethequalityoftheseed;theseedmoisturecon
tentisdeterminedbyairdrying,thedryinghouris3h.SeedviabilityistestedbyTTCmethod.
[Keywords] Salviamiltiorhiza;seed;SeedTestingRules
[责任编辑 吕冬梅]
·3902·
第33卷第17期
2008年9月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 17
September,2008