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商洛桔梗种子品质检验与质量标准

2014-08-08李小玲华智锐

湖北农业科学 2014年9期
关键词:质量标准种子

李小玲+华智锐

摘要:为制定商洛桔梗(Platycodon grandiflorum)种子的质量标准,规范种子供需市场,参考种子净度、千粒重、含水量、种子活力、发芽率等检验规程,对商州A号、商州B号、丹凤、商南和山阳桔梗种子进行品质检验。结果表明,不同桔梗种子净度为52.38%~92.19%,千粒重0.973 5~1.093 0 g,135℃高温法含水量7.53%~7.85%,发芽势55.5%~87.0%,发芽率61.0%~88.0%,发霉率1.33%~5.67%,生活力72.0%~90.5%,活力指数0.011 2~0.024 3,种子的颜色有黑色和黄褐色两种。商州A号种子在净度、千粒重、发芽能力方面均优于其他4种种子。采用发芽试验与TTC法测定的桔梗种子生活力基本一致。通过对商洛不同县(区)桔梗种子的对比研究,选用种子净度、千粒重、生活力和发芽率为主要分级指标,把商洛桔梗种子初步分成3类,提出了供生产应用的商洛桔梗种子分级标准建议。

关键词:商洛桔梗(Platycodon grandiflorum);种子;品质检验;质量标准

中图分类号:S567文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)09-2075-04

Quality Inspection and Quality Standards of Shangluo Platycodon grandiflorum Seeds

LI Xiao-ling, HUA Zhi-rui

(Department of Biomedical Medicine Engineering, Shangluo University, Shangluo 726000, Shaanxi, China)

Abstract: The quality standards of Shangluo Platycodon grandiflorum seeds were put forward to standardize the market of seeds. Five kinds of P. grandiflorum seeds including Shangzhou NO.A, Shangzhou NO.B, and Danfeng,Luonan,Shanyang seeds were tested to provide a basis for the classification of P. grandiflorum seeds. Results showed that, the purity of different P. grandiflorum seeds was 52.38%~92.19%. The weight of a thousand seeds was 0.973 5~1.093 0 g. The moisture content was 7.53%~7.85%. The germination energy was 55.5%~87.0%. The germination rate was 61.0%~87.0%. The moldy rate was 2.0%~5.67%. The vitality was 72.0%~90.5%. The vigor index was 0.011 2~0.024 3. Seeds color were black and tawny. Shangzhou NO.A seeds was superior to the other four seeds with respect of seeds purity, thousand-seeds weight,the seed vitality and germination ability. Shangzhou NO.B seeds were lower than the other four seeds significantly in three indexes. The seed viability of the germination test and TTC method was almost consistent. Based on the comparison of five species, selection of purity, weight of a thousand seeds and germination rate of the main classification index, Shangluo Platycodon grandiflorum was divided into three kinds. The classification standards about P. grandiflorum seeds of Shangluo in production were proposed.

Key words: Shangluo Platycodon grandiflorum; seeds; quality test; quality standard

桔梗(Platycodon grandiflorum)别名铃铛花、包袱花、道拉基(朝鲜语)、和尚帽等。李时珍在《本草纲目》一书中说,“此草之根结实而梗直,故名桔梗”。桔梗既是一种资源植物又是一种药、食、观赏兼用的经济植物。它为桔梗科植物,以其干燥根入药,味苦辛,性平,归肺经;具宣肺,利咽,祛痰,排脓等功效,用于咳嗽痰多,胸闷不畅,咽痛,音哑,痢疾腹痛等[1]。

随着桔梗市场需求量的增大,提高其产量和质量对提高我国药农的收入和增加种植地区经济效益都具有重要促进作用。种子作为药材生产的源头,是发展中药材规范化生产的根本,中药材种子的优良与否直接关系到中药材的质量。目前,在桔梗生产中存在出苗率低的现象,这在很大程度上是由种子质量差造成的[2,3]。研究旨在通过对商洛桔梗种子净度、千粒重、含水量、生活力、子粒状况等主要检验指标的测定分析,初步制定桔梗种子的质量分级标准[4],为商洛桔梗药用种植提供一定的参考。

1材料与方法

1.1试验材料

试验用种为2012年3月分别在商州、商南、丹凤、山阳四大桔梗种植县(区)种子站购得。其中,商州购得的种子有两种,购于天士力公司的种子命名为商州A号(公司本地药源基地种植),沙河子种子站提供的为商州B号(当地药农种植)。室温贮藏备用。

1.2方法

1.2.1种子净度检验采用四分法[5]。分别将抽取的2份样品称重,在光洁的桌面上把净度种子、废种子和杂物分开,称量净度种子的重量。3次重复。种子净度=[(种子总重量-杂质重量)/种子总重量]×100%。

1.2.2种子千粒重检验将全部净种子分为4组,从每份中随机取250粒,共1 000粒为1组,测定千粒重。3次重复。

1.2.3种子含水量检验105 ℃恒重法[6]测含水量:称取0.5 g整粒种子在烘箱中烘干,测烘干前后的重量差。3次重复。

种子含水量=[(烘前试样重-烘后试样重)/烘前试样重]×100%

135 ℃高温法:在135 ℃进行烘干测定,方法同“105 ℃恒重法”。

1.2.4种子发芽率、发芽势和发芽指数的检验选取桔梗净种子,用水浸种12 h后[7],在25 ℃每天光照12 h条件下,放入人工气候箱中培养,每个培养皿中放100粒种子,每组3次重复,测定其发芽状况[8]。

发芽率=(12 d发芽总粒数/供试种子粒数)×100%

发芽势=(前7 d内发芽种子数/供试种子粒数)×100%

发芽指数(GI)= ∑(Gt/Dt)

式中,GI为发芽指数, Gt为t日的发芽数, Dt为发芽时间(d)。

1.2.5种子生活力检验活力指数V=S·GI=S·∑(Gt/Dt)

式中,S为幼苗的生长势,也就是在种子发芽几天后的幼苗干重或平均根长。试验中选取发芽12 d后单株幼苗平均干重(105 ℃恒重法)。

用TTC测定法[9]进行桔梗种子生活力检验。

1)配制。称取 0.5 g 2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)放入小烧杯中,先加少许乙醇溶解,再加

20 mL去离子水后用0.1 mol/L的NaOH溶液调pH至7.0,再用去离子水稀释定容至100 mL,配成的0.5%TTC溶液避光保存。

2)显色。对桔梗种子用水浸种48 h,挑选相对饱满健全的种子,用刀片纵切成两瓣,使胚对半分,取半粒放入装有0.5%TTC的试管中,于25 ℃下染色12 h。

3)统计。倒出 TTC 溶液,再用清水将种子冲洗 l~2 次,观察种胚被染色的情况。凡种胚全部或大部分被染成红色的即为具有生活力的种子,种胚不被染色的无活力。

1.2.6数据处理与分析 采用SPSS 13.0软件对试验数据进行处理与分析。

2结果与分析

2.1桔梗种子净度检验结果

从表1可知,商洛不同县(区)的桔梗种子净度相差较大,为52.38%~92.19%之间。商洛桔梗种子净度从高到低为商州A号、商南、丹凤、山阳、商州B号。其中,商州A号种子净度最高,为92.19%;商州B号种子净度最低,含较多杂质,仅为52.38%。最高与最低之间相差39.81个百分点。

2.2桔梗种子千粒重检验结果

从表2可知,商洛桔梗种子的千粒重为0.937 5~1.093 0 g之间。其中,商州A号种子千粒重最高,为1.093 0 g,最低的为山阳的种子,千粒重仅为0.973 5 g,最高与最低之间相差0.119 5 g。丹凤和商南的种子千粒重比较接近,只相差0.03 g。

2.3桔梗种子含水量检验结果

从表3可知,商洛不同县(区)桔梗种子的含水量比较稳定。两种测量方法中,135 ℃下烘7 h测得的含水量较高,所以此方法获得的结果较为准确。135℃高温法下商州A号种子的含水量最高,达到了7.85%,而商南种子含水量最低,仅为7.53%。

2.4桔梗种子发芽率、发芽势和发芽指数的检验结果

从表4可知,在25 ℃下每天光照12 h进行发芽试验,其中发芽率最高的是商州A号和丹凤种子,分别达到87.0%和88.0%,而商州B号种子和山阳种子的发芽率较低,只有63.5%和61.0%,最高与最低相差27.0个百分点。通过发芽指数可以看出,商州A号、丹凤和商南3种种子发芽比较整齐,而商州B号和山阳种子的发芽指数分别为19.95和15.50。

从表5可知,不同桔梗种子发霉率为商州B号种子>山阳种子>丹凤种子>商州A号种子>商南种子。其中,商州B号种子发霉率高达6.00%,商南种子的发霉率最低,为1.33%,两者相差4.67个百分点。总体上,商洛桔梗种子的发霉率较低,均小于10%,对发芽试验的准确性影响不大。

2.5桔梗种子生活力检验结果

从表6可知,商洛桔梗种子的活力指数为商州A种子>丹凤种子>商南种子>商州B号种子>山阳种子。活力指数与发芽指数的大小顺序一致,它很好地反映了不同试样点桔梗种子活力的大小。TTC染色法测定的生活力从整体上与活力指数的大小顺序一致,但不同试样点种子染色结果相差较大。用TTC法测得商州A号种子和丹凤种子生活力最高,分别达到90.5%和87.5%,而商州B号种子和山阳种子生活力最低,商南种子以80.0%居中。

2.6数据处理与种子质量分级

试验过程中最稳定、受人为因素干扰最少的是千粒重和发芽率,采用SPSS 13.0软件对检测的两组数据进行K聚类分析,结果见表7。从表7可知,统计分析软件把商洛桔梗种子分成3类,商州A号种子和丹凤种子为一类种子,一类种子的最低千粒重为1.092 1 g,最低发芽率为88%,其余两类也都有各自的数值标准。从最低千粒重来看,一类与三类相差0.118 6 g,而与二类只相差0.003 g。从最低发芽率来看,3个分类标准的梯度良好,平均每个级别之间相差13.5个百分点。

2.7商洛桔梗种子品质检验结果

通过对不同县(区)桔梗种子的检验,从整体上得出商洛桔梗种子品质相关数据:平均净度76.85%,平均千粒重1.047 9 g,135 ℃高温法下平均含水量7.65%,平均发芽率75.7%,平均发芽指数22.28,平均发霉率3.47% ,平均活力指数0.018 1,平均生活力81.0%。

2.8商洛桔梗种子质量分级标准的初步制定

桔梗种子品质分级还没有制定国家和地方标准,参照本试验研究取得的桔梗种子K聚类分析结果,结合其他作物种子质量标准,初步制定商洛桔梗种子质量分级标准(草案)见表8,以供参考。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准都不能作为相应等级的合格种子。

3小结与讨论

桔梗种子净度相差较大,两种购于商州区的种子却有不同的结果,这可能与种子的采收过程有关,往往可通过再加工如筛选来提高质量。发芽率是以净种子测定的,种子质量标准离不开净度分析。

千粒重的差异性较小,其测定过程受干扰因素少,它反映了种子饱满程度,其可能与发育程度及遗传有关。

桔梗种子含水量比较稳定,这可能与地理气候和贮藏条件有关。135 ℃高温法测得的结果较准确,与郭巧生等[10]对桔梗种子的含水量研究结论一致,也可以用粉碎烘干法测定含水量。

发芽势、发芽率和发芽指数是发芽能力的主要指标,在发芽试验中,不同县(区)种子差异性明显,较准确地体现了其发芽能力的大小。3个指标中发芽率最为重要,它直接反映种子的田间出苗率。种子的发芽情况还受发霉率的影响,发霉率主要由种子的自身特性和发芽初期的培养条件决定,若初期加水过多,桔梗种子则易发霉。

生活力是由人工短时间实验测得,存在人为的误差可能性较大。桔梗种子非常小,且种子表面很光滑,在浸泡种子的过程中时间长短不好把握,浸泡时间较短,种子不易切开,浸泡时间较长,种子变软,切开时易损伤胚,这使切开种胚的操作变得困难。所以,使用染色法测桔梗种子活力难度较大。

K聚类分析结果中,分类的千粒重差值较小,这样小的差值在实际分级工作中很难精确测出。从最低发芽率来看,3个分类标准的梯度良好。为了实际分级工作的方便,还需要对这些数值进行调整。本研究只测定了商洛4个县(区)的桔梗种子,并未达到制定一个地区种子质量标准的严格要求,要保证分级标准的客观性,只能把K聚类分析得到的结果作为一种参考依据。确定种子质量分级标准,必须在大量的实验基础上进行数据统计,本试验测得的活力指数和生活力能在一定程度上代表桔梗种子质量,但想要把它们当成种子质量的分级标准,就必须对商洛所有县域的桔梗种子进行大量的、长时间的检验。另外,发芽结果表明,黑色种子的发芽数明显高于黄褐色的种子,而黑色并带有光泽的种子发芽情况最好。

综上所述,将净度、千粒重、生活力、发芽率作为衡量桔梗种子分级标准的主要依据,桔梗种子的外观色泽可作为衡量其分级标准的次要依据。可以通过把握合理的采收时间、提供良好的贮藏条件来提高桔梗种子的综合质量,以更好地服务于中草药生产。种子质量标准的制定需要一个长期的过程,具体有待进一步研究。

参考文献:

[1] 中国药典委员会.中国药典[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2] 孙丽娜,吴松权,王艳秋,等.市场上流通桔梗种子质量分析[J]. 中国种业,2005(11):533.

[3] 韦春兰,刘丽,赵荣梅,等.桔梗种子发芽特性的研究[J].中国中药杂志,2006,31(11):23.

[4] 张春庆,王建华.药用植物种子品质检验[M].北京:高等教育出版社,2006,42(10):36-41.

[5] 颜启传.种子检验原理和技术[M].杭州:浙江大学出版社,2001.

[6] 国际种子检验协会(ISTA)种苗评定与种子活力测定方法手册[M].徐本美,韩建国,等,译.北京:北京农业大学出版社,1993.

[7] DAVIDSON K G V,SAWA S,MOORE F D, et al. Maize seed response to successive imbibition/dryback cycles:viability and vigour[J]. Seed Science Research,1994,4(4):31-37.

[8] 刘自刚,张雁,王新军,等.桔梗种子活力研究进展[J].种子,2006,25(26):4-6.

[9] 李锦文.种子活力测定方法研究[J].林业科技,2010,13(6):82-91.

[10] 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(5):9-11.

135 ℃高温法:在135 ℃进行烘干测定,方法同“105 ℃恒重法”。

1.2.4种子发芽率、发芽势和发芽指数的检验选取桔梗净种子,用水浸种12 h后[7],在25 ℃每天光照12 h条件下,放入人工气候箱中培养,每个培养皿中放100粒种子,每组3次重复,测定其发芽状况[8]。

发芽率=(12 d发芽总粒数/供试种子粒数)×100%

发芽势=(前7 d内发芽种子数/供试种子粒数)×100%

发芽指数(GI)= ∑(Gt/Dt)

式中,GI为发芽指数, Gt为t日的发芽数, Dt为发芽时间(d)。

1.2.5种子生活力检验活力指数V=S·GI=S·∑(Gt/Dt)

式中,S为幼苗的生长势,也就是在种子发芽几天后的幼苗干重或平均根长。试验中选取发芽12 d后单株幼苗平均干重(105 ℃恒重法)。

用TTC测定法[9]进行桔梗种子生活力检验。

1)配制。称取 0.5 g 2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)放入小烧杯中,先加少许乙醇溶解,再加

20 mL去离子水后用0.1 mol/L的NaOH溶液调pH至7.0,再用去离子水稀释定容至100 mL,配成的0.5%TTC溶液避光保存。

2)显色。对桔梗种子用水浸种48 h,挑选相对饱满健全的种子,用刀片纵切成两瓣,使胚对半分,取半粒放入装有0.5%TTC的试管中,于25 ℃下染色12 h。

3)统计。倒出 TTC 溶液,再用清水将种子冲洗 l~2 次,观察种胚被染色的情况。凡种胚全部或大部分被染成红色的即为具有生活力的种子,种胚不被染色的无活力。

1.2.6数据处理与分析 采用SPSS 13.0软件对试验数据进行处理与分析。

2结果与分析

2.1桔梗种子净度检验结果

从表1可知,商洛不同县(区)的桔梗种子净度相差较大,为52.38%~92.19%之间。商洛桔梗种子净度从高到低为商州A号、商南、丹凤、山阳、商州B号。其中,商州A号种子净度最高,为92.19%;商州B号种子净度最低,含较多杂质,仅为52.38%。最高与最低之间相差39.81个百分点。

2.2桔梗种子千粒重检验结果

从表2可知,商洛桔梗种子的千粒重为0.937 5~1.093 0 g之间。其中,商州A号种子千粒重最高,为1.093 0 g,最低的为山阳的种子,千粒重仅为0.973 5 g,最高与最低之间相差0.119 5 g。丹凤和商南的种子千粒重比较接近,只相差0.03 g。

2.3桔梗种子含水量检验结果

从表3可知,商洛不同县(区)桔梗种子的含水量比较稳定。两种测量方法中,135 ℃下烘7 h测得的含水量较高,所以此方法获得的结果较为准确。135℃高温法下商州A号种子的含水量最高,达到了7.85%,而商南种子含水量最低,仅为7.53%。

2.4桔梗种子发芽率、发芽势和发芽指数的检验结果

从表4可知,在25 ℃下每天光照12 h进行发芽试验,其中发芽率最高的是商州A号和丹凤种子,分别达到87.0%和88.0%,而商州B号种子和山阳种子的发芽率较低,只有63.5%和61.0%,最高与最低相差27.0个百分点。通过发芽指数可以看出,商州A号、丹凤和商南3种种子发芽比较整齐,而商州B号和山阳种子的发芽指数分别为19.95和15.50。

从表5可知,不同桔梗种子发霉率为商州B号种子>山阳种子>丹凤种子>商州A号种子>商南种子。其中,商州B号种子发霉率高达6.00%,商南种子的发霉率最低,为1.33%,两者相差4.67个百分点。总体上,商洛桔梗种子的发霉率较低,均小于10%,对发芽试验的准确性影响不大。

2.5桔梗种子生活力检验结果

从表6可知,商洛桔梗种子的活力指数为商州A种子>丹凤种子>商南种子>商州B号种子>山阳种子。活力指数与发芽指数的大小顺序一致,它很好地反映了不同试样点桔梗种子活力的大小。TTC染色法测定的生活力从整体上与活力指数的大小顺序一致,但不同试样点种子染色结果相差较大。用TTC法测得商州A号种子和丹凤种子生活力最高,分别达到90.5%和87.5%,而商州B号种子和山阳种子生活力最低,商南种子以80.0%居中。

2.6数据处理与种子质量分级

试验过程中最稳定、受人为因素干扰最少的是千粒重和发芽率,采用SPSS 13.0软件对检测的两组数据进行K聚类分析,结果见表7。从表7可知,统计分析软件把商洛桔梗种子分成3类,商州A号种子和丹凤种子为一类种子,一类种子的最低千粒重为1.092 1 g,最低发芽率为88%,其余两类也都有各自的数值标准。从最低千粒重来看,一类与三类相差0.118 6 g,而与二类只相差0.003 g。从最低发芽率来看,3个分类标准的梯度良好,平均每个级别之间相差13.5个百分点。

2.7商洛桔梗种子品质检验结果

通过对不同县(区)桔梗种子的检验,从整体上得出商洛桔梗种子品质相关数据:平均净度76.85%,平均千粒重1.047 9 g,135 ℃高温法下平均含水量7.65%,平均发芽率75.7%,平均发芽指数22.28,平均发霉率3.47% ,平均活力指数0.018 1,平均生活力81.0%。

2.8商洛桔梗种子质量分级标准的初步制定

桔梗种子品质分级还没有制定国家和地方标准,参照本试验研究取得的桔梗种子K聚类分析结果,结合其他作物种子质量标准,初步制定商洛桔梗种子质量分级标准(草案)见表8,以供参考。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准都不能作为相应等级的合格种子。

3小结与讨论

桔梗种子净度相差较大,两种购于商州区的种子却有不同的结果,这可能与种子的采收过程有关,往往可通过再加工如筛选来提高质量。发芽率是以净种子测定的,种子质量标准离不开净度分析。

千粒重的差异性较小,其测定过程受干扰因素少,它反映了种子饱满程度,其可能与发育程度及遗传有关。

桔梗种子含水量比较稳定,这可能与地理气候和贮藏条件有关。135 ℃高温法测得的结果较准确,与郭巧生等[10]对桔梗种子的含水量研究结论一致,也可以用粉碎烘干法测定含水量。

发芽势、发芽率和发芽指数是发芽能力的主要指标,在发芽试验中,不同县(区)种子差异性明显,较准确地体现了其发芽能力的大小。3个指标中发芽率最为重要,它直接反映种子的田间出苗率。种子的发芽情况还受发霉率的影响,发霉率主要由种子的自身特性和发芽初期的培养条件决定,若初期加水过多,桔梗种子则易发霉。

生活力是由人工短时间实验测得,存在人为的误差可能性较大。桔梗种子非常小,且种子表面很光滑,在浸泡种子的过程中时间长短不好把握,浸泡时间较短,种子不易切开,浸泡时间较长,种子变软,切开时易损伤胚,这使切开种胚的操作变得困难。所以,使用染色法测桔梗种子活力难度较大。

K聚类分析结果中,分类的千粒重差值较小,这样小的差值在实际分级工作中很难精确测出。从最低发芽率来看,3个分类标准的梯度良好。为了实际分级工作的方便,还需要对这些数值进行调整。本研究只测定了商洛4个县(区)的桔梗种子,并未达到制定一个地区种子质量标准的严格要求,要保证分级标准的客观性,只能把K聚类分析得到的结果作为一种参考依据。确定种子质量分级标准,必须在大量的实验基础上进行数据统计,本试验测得的活力指数和生活力能在一定程度上代表桔梗种子质量,但想要把它们当成种子质量的分级标准,就必须对商洛所有县域的桔梗种子进行大量的、长时间的检验。另外,发芽结果表明,黑色种子的发芽数明显高于黄褐色的种子,而黑色并带有光泽的种子发芽情况最好。

综上所述,将净度、千粒重、生活力、发芽率作为衡量桔梗种子分级标准的主要依据,桔梗种子的外观色泽可作为衡量其分级标准的次要依据。可以通过把握合理的采收时间、提供良好的贮藏条件来提高桔梗种子的综合质量,以更好地服务于中草药生产。种子质量标准的制定需要一个长期的过程,具体有待进一步研究。

参考文献:

[1] 中国药典委员会.中国药典[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2] 孙丽娜,吴松权,王艳秋,等.市场上流通桔梗种子质量分析[J]. 中国种业,2005(11):533.

[3] 韦春兰,刘丽,赵荣梅,等.桔梗种子发芽特性的研究[J].中国中药杂志,2006,31(11):23.

[4] 张春庆,王建华.药用植物种子品质检验[M].北京:高等教育出版社,2006,42(10):36-41.

[5] 颜启传.种子检验原理和技术[M].杭州:浙江大学出版社,2001.

[6] 国际种子检验协会(ISTA)种苗评定与种子活力测定方法手册[M].徐本美,韩建国,等,译.北京:北京农业大学出版社,1993.

[7] DAVIDSON K G V,SAWA S,MOORE F D, et al. Maize seed response to successive imbibition/dryback cycles:viability and vigour[J]. Seed Science Research,1994,4(4):31-37.

[8] 刘自刚,张雁,王新军,等.桔梗种子活力研究进展[J].种子,2006,25(26):4-6.

[9] 李锦文.种子活力测定方法研究[J].林业科技,2010,13(6):82-91.

[10] 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(5):9-11.

135 ℃高温法:在135 ℃进行烘干测定,方法同“105 ℃恒重法”。

1.2.4种子发芽率、发芽势和发芽指数的检验选取桔梗净种子,用水浸种12 h后[7],在25 ℃每天光照12 h条件下,放入人工气候箱中培养,每个培养皿中放100粒种子,每组3次重复,测定其发芽状况[8]。

发芽率=(12 d发芽总粒数/供试种子粒数)×100%

发芽势=(前7 d内发芽种子数/供试种子粒数)×100%

发芽指数(GI)= ∑(Gt/Dt)

式中,GI为发芽指数, Gt为t日的发芽数, Dt为发芽时间(d)。

1.2.5种子生活力检验活力指数V=S·GI=S·∑(Gt/Dt)

式中,S为幼苗的生长势,也就是在种子发芽几天后的幼苗干重或平均根长。试验中选取发芽12 d后单株幼苗平均干重(105 ℃恒重法)。

用TTC测定法[9]进行桔梗种子生活力检验。

1)配制。称取 0.5 g 2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)放入小烧杯中,先加少许乙醇溶解,再加

20 mL去离子水后用0.1 mol/L的NaOH溶液调pH至7.0,再用去离子水稀释定容至100 mL,配成的0.5%TTC溶液避光保存。

2)显色。对桔梗种子用水浸种48 h,挑选相对饱满健全的种子,用刀片纵切成两瓣,使胚对半分,取半粒放入装有0.5%TTC的试管中,于25 ℃下染色12 h。

3)统计。倒出 TTC 溶液,再用清水将种子冲洗 l~2 次,观察种胚被染色的情况。凡种胚全部或大部分被染成红色的即为具有生活力的种子,种胚不被染色的无活力。

1.2.6数据处理与分析 采用SPSS 13.0软件对试验数据进行处理与分析。

2结果与分析

2.1桔梗种子净度检验结果

从表1可知,商洛不同县(区)的桔梗种子净度相差较大,为52.38%~92.19%之间。商洛桔梗种子净度从高到低为商州A号、商南、丹凤、山阳、商州B号。其中,商州A号种子净度最高,为92.19%;商州B号种子净度最低,含较多杂质,仅为52.38%。最高与最低之间相差39.81个百分点。

2.2桔梗种子千粒重检验结果

从表2可知,商洛桔梗种子的千粒重为0.937 5~1.093 0 g之间。其中,商州A号种子千粒重最高,为1.093 0 g,最低的为山阳的种子,千粒重仅为0.973 5 g,最高与最低之间相差0.119 5 g。丹凤和商南的种子千粒重比较接近,只相差0.03 g。

2.3桔梗种子含水量检验结果

从表3可知,商洛不同县(区)桔梗种子的含水量比较稳定。两种测量方法中,135 ℃下烘7 h测得的含水量较高,所以此方法获得的结果较为准确。135℃高温法下商州A号种子的含水量最高,达到了7.85%,而商南种子含水量最低,仅为7.53%。

2.4桔梗种子发芽率、发芽势和发芽指数的检验结果

从表4可知,在25 ℃下每天光照12 h进行发芽试验,其中发芽率最高的是商州A号和丹凤种子,分别达到87.0%和88.0%,而商州B号种子和山阳种子的发芽率较低,只有63.5%和61.0%,最高与最低相差27.0个百分点。通过发芽指数可以看出,商州A号、丹凤和商南3种种子发芽比较整齐,而商州B号和山阳种子的发芽指数分别为19.95和15.50。

从表5可知,不同桔梗种子发霉率为商州B号种子>山阳种子>丹凤种子>商州A号种子>商南种子。其中,商州B号种子发霉率高达6.00%,商南种子的发霉率最低,为1.33%,两者相差4.67个百分点。总体上,商洛桔梗种子的发霉率较低,均小于10%,对发芽试验的准确性影响不大。

2.5桔梗种子生活力检验结果

从表6可知,商洛桔梗种子的活力指数为商州A种子>丹凤种子>商南种子>商州B号种子>山阳种子。活力指数与发芽指数的大小顺序一致,它很好地反映了不同试样点桔梗种子活力的大小。TTC染色法测定的生活力从整体上与活力指数的大小顺序一致,但不同试样点种子染色结果相差较大。用TTC法测得商州A号种子和丹凤种子生活力最高,分别达到90.5%和87.5%,而商州B号种子和山阳种子生活力最低,商南种子以80.0%居中。

2.6数据处理与种子质量分级

试验过程中最稳定、受人为因素干扰最少的是千粒重和发芽率,采用SPSS 13.0软件对检测的两组数据进行K聚类分析,结果见表7。从表7可知,统计分析软件把商洛桔梗种子分成3类,商州A号种子和丹凤种子为一类种子,一类种子的最低千粒重为1.092 1 g,最低发芽率为88%,其余两类也都有各自的数值标准。从最低千粒重来看,一类与三类相差0.118 6 g,而与二类只相差0.003 g。从最低发芽率来看,3个分类标准的梯度良好,平均每个级别之间相差13.5个百分点。

2.7商洛桔梗种子品质检验结果

通过对不同县(区)桔梗种子的检验,从整体上得出商洛桔梗种子品质相关数据:平均净度76.85%,平均千粒重1.047 9 g,135 ℃高温法下平均含水量7.65%,平均发芽率75.7%,平均发芽指数22.28,平均发霉率3.47% ,平均活力指数0.018 1,平均生活力81.0%。

2.8商洛桔梗种子质量分级标准的初步制定

桔梗种子品质分级还没有制定国家和地方标准,参照本试验研究取得的桔梗种子K聚类分析结果,结合其他作物种子质量标准,初步制定商洛桔梗种子质量分级标准(草案)见表8,以供参考。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准都不能作为相应等级的合格种子。

3小结与讨论

桔梗种子净度相差较大,两种购于商州区的种子却有不同的结果,这可能与种子的采收过程有关,往往可通过再加工如筛选来提高质量。发芽率是以净种子测定的,种子质量标准离不开净度分析。

千粒重的差异性较小,其测定过程受干扰因素少,它反映了种子饱满程度,其可能与发育程度及遗传有关。

桔梗种子含水量比较稳定,这可能与地理气候和贮藏条件有关。135 ℃高温法测得的结果较准确,与郭巧生等[10]对桔梗种子的含水量研究结论一致,也可以用粉碎烘干法测定含水量。

发芽势、发芽率和发芽指数是发芽能力的主要指标,在发芽试验中,不同县(区)种子差异性明显,较准确地体现了其发芽能力的大小。3个指标中发芽率最为重要,它直接反映种子的田间出苗率。种子的发芽情况还受发霉率的影响,发霉率主要由种子的自身特性和发芽初期的培养条件决定,若初期加水过多,桔梗种子则易发霉。

生活力是由人工短时间实验测得,存在人为的误差可能性较大。桔梗种子非常小,且种子表面很光滑,在浸泡种子的过程中时间长短不好把握,浸泡时间较短,种子不易切开,浸泡时间较长,种子变软,切开时易损伤胚,这使切开种胚的操作变得困难。所以,使用染色法测桔梗种子活力难度较大。

K聚类分析结果中,分类的千粒重差值较小,这样小的差值在实际分级工作中很难精确测出。从最低发芽率来看,3个分类标准的梯度良好。为了实际分级工作的方便,还需要对这些数值进行调整。本研究只测定了商洛4个县(区)的桔梗种子,并未达到制定一个地区种子质量标准的严格要求,要保证分级标准的客观性,只能把K聚类分析得到的结果作为一种参考依据。确定种子质量分级标准,必须在大量的实验基础上进行数据统计,本试验测得的活力指数和生活力能在一定程度上代表桔梗种子质量,但想要把它们当成种子质量的分级标准,就必须对商洛所有县域的桔梗种子进行大量的、长时间的检验。另外,发芽结果表明,黑色种子的发芽数明显高于黄褐色的种子,而黑色并带有光泽的种子发芽情况最好。

综上所述,将净度、千粒重、生活力、发芽率作为衡量桔梗种子分级标准的主要依据,桔梗种子的外观色泽可作为衡量其分级标准的次要依据。可以通过把握合理的采收时间、提供良好的贮藏条件来提高桔梗种子的综合质量,以更好地服务于中草药生产。种子质量标准的制定需要一个长期的过程,具体有待进一步研究。

参考文献:

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