7期(copy)

Size: px

Start display at page:

Download "7期(copy)"

载断寇
5 years ago
Views:

1 中国农学通报 0,8(07):07- Chinese Agricultural Science Bulletin 柴胡种子质量分级标准赵立子,, 张婕, 魏建和, 隋春, 金钺, 杨成民, 褚庆龙 ( 北京协和医学院 / 药用植物研究所 / 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室, 北京 0093; 东北林业大学生命科学院, 哈尔滨 040) 摘要 : 为了建立柴胡种子质量分级标准, 以便控制其质量, 规范其供需采用柴胡种子检验方法, 测定不同来源的柴胡种子的发芽率千粒重净度含水量和生活力等指标 ; 根据 K 类中心聚类分析原理, 使用 SPSS7.0 统计分析软件对数据进行了分析最终确定了以发芽率和千粒重项指标为主要标准, 净度和含水量为参考标准的 4 项指标 3 个等级的柴胡种子质量分级标准除去发芽率低于 % 的不合格种子,5 份试样中 Ⅰ 级有 8 个,Ⅱ 级有个,Ⅲ 级有 6 个此标准可为柴胡种子品质检验提供参考关键词 : 柴胡 ; 种子 ; 质量 ; 分级标准中图分类号 :R8. 文献标志码 :A 论文编号 :0-3 Research on Quality Grading Standards of Radix Bupleuri Seeds Zhao Lizi, Zhang Jie,, Wei Jianhe, Sui Chun, Jin Yue, Yang Chengmin, Chu Qinglong ( Key Laboratory of Bioactive Substances and Resources Utilization of Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education/Institute of Medicinal Plant Development/Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing 0093; College of Life Science, Northeast Forestry University, Harbin 040) Abstract: The purpose of this research was to establish quality grading standards of radix bupleuri seeds in order to control the quality and regulate the seeds market supply and demand. In the research, five quality indicators of radix bupleuri seeds were tested including germination percentage, 000-grain weight, neatness, water content and viability using the testing methods identified by our research group; the data were analyzed on the basis of K-means clustering algorithm with the SPSS 7.0 statistical analysis software. The research had finally set up the quality grading standards of radix bupleuri seeds totally with four indices and three grades, which took germination percentage and the 000-grain weight as the main criteria, and the neatness and the water content as the reference. Except the seeds with germination percentage below %, among 5 samples, there were 8 accessions in the first grade, accessions in the second grade, 6 accessions in the third grade. The standards can provide a reference for radix bupleuri seeds quality inspection. Key words: radix bupleuri; seeds; quality; grading standards 0 引言柴胡是中国传统的中药材, 以根入药, 首载于神农本草经, 具有悠久的药用历史, 其具有解表和里退 [] 热疏肝解郁等功效目前中国药典规定柴胡主要是伞形科 (Umbelliferae) 柴胡属 (Bupleurum L.) 的北柴胡 (B. chinense DC.) 和狭叶柴胡 (B. scorzonerifolium Willd.) [] 调查研究表明目前栽培的柴胡主要是北柴胡和三岛柴胡 (B. falcatum), 另有南柴胡和银州柴胡等基金项目 : 国家科技重大专项中药材种子种苗和种植 ( 养殖 ) 标准平台 (009ZX ); 国家公益性行业科研专项荆芥等 9 种大宗药材优良种质挖掘与利用研究 (0070-0) 第一作者简介 : 赵立子, 男,985 年出生, 山东烟台人, 在读硕士研究生, 研究方向 : 药用植物基因资源及分子育种研究通信地址 :0093 北京市海淀区马连洼北路 5 号中国医学科学院药用植物研究所,Tel: , zhaolizi@implad.ac.cn 通讯作者 : 隋春, 女,9 年出生, 副研究员, 博士, 研究方向 : 药用植物种质资源与次生代谢研究通信地址 :0093 北京市海淀区马连洼北路 5 号中国医学科学院药用植物研究所,Tel: , csui@implad.ac.cn 收稿日期 :0-08-, 修回日期 :0-0-3

2 08 中国农学通报共 9 种 5 变种及变型在不同地区不同程度的被药 [3-4] 用另外, 柴胡种子的繁育质量评价与流通还缺乏监管柴胡生产面临产量低药材质量和药效不稳定 [5] 等问题而中药材质量的稳定首先需要中药材生产的规范化, 其中种子生产的标准化是中药材生产规范 [6] 化的重要组成部分中药材种子标准化的研究, 首先是要从中药材种子分级开始因为种子分级可以保证种子质量, 防止良种混杂退化, 是促进药用植物稳定 [7] 高产保证药材质量的有效措施所以中医药产业的发展迫切需要建立一整套科学的种子分级标准, 使中药材种子在流通中, 做到有据可依, 以维护中药材 [8] 种子的育种者生产者经营者和使用者的共同利益作为中医药行业年使用量排名靠前的大宗药材, 柴胡种子缺乏相关的质量标准, 存在着栽培资源混乱种子质量良莠不齐和种子供需不规范等问题因此, 提高柴胡的药材产量和质量, 必须以优质的种子为基础新培育的中柴号, 和中柴 3 号 3 个北柴胡常规品种, 对解决柴胡栽培种质混乱问题有重要意义另外, 目前柴胡种子研究方面, 马 [0] 宏飞等主要对柴胡种子的千粒重生活力和发芽率 [9] 等进行了研究胡小荣等对柴胡种子的发芽条件及 TTC 生活力测定方法进行了考察种子检验方法和分级标准未见报道在开展柴胡种子检验规程的方法学研究的基础上, 对来自中国医学科学院药用植物研究所种质资源库甘肃和河北的 00 份柴胡种子进行了 5 项检验指标的调查, 研究建立了柴胡种子分级标准, 以便控制柴胡质量, 规范柴胡的供需材料与方法. 材料发芽率千粒重净度含水量和生活力选择来自甘肃山东山西河北和北京的份种子和 9 份本课题组选育的中柴系列北柴胡品种的种子作为试验材料 ( 表 ) 所有种子样品在中国医学科学院药用植物研究所种质资源库中低温保存表柴胡种子样品的编号来源种和样品编号来源种或栽培类型样品编号来源种或栽培类型甘肃陇西山西绛县山西绛县山西蒲成 34 0 甘肃临洮不详不详 5 40 中柴号北京平谷 6 山东蒙阴北京平谷 7 4 中柴号中柴 4 号中柴 5 号北京顺义 5 注 : 未标明来源种的均收自栽培产区, 未同时收植物和药材标本, 来源无法确认, 但均为国内生产上栽培的柴胡

3 赵立子等 : 柴胡种子质量分级标准 09. 方法 [] 利用柴胡种子检验方法, 对种子发芽率千粒重净度含水量和生活力等 5 项指标进行了测定.. 发芽率测定在已经充分混匀的柴胡净种子中随机抽取 4 个重复 (00 粒 / 重复 ) 进行发芽试验容器使用有机塑料发芽盒,0.5 cm 浸湿海绵上覆双层滤纸 5 8 h 光照,5 6 h 无光照条件下变温培养置床当天为第 0 天, 大约从第 7 天开始幼苗发育到适当阶段, 进行第次计数, 到第天左右进行最后计数并结束实验试验期间根据情况可以适当增加统计计数幼苗鉴定时将幼苗分为正常幼苗不正常幼苗和未发芽种子进行统计.. 千粒重测定对柴胡净种子试样使用 0 粒重进行重量测定从充分混匀的柴胡净种子中随机抽取个重复 (0 粒 / 重复 ) 进行称重小数位数按照 ISTA [3] 标准保留个重复称量完毕后再取平均质量其得到的份重复的重量差数与平均数之比不得超过 5.0% 如果超过应该再测定第 3 个重复, 直至达到要求, 取其中差距小的份结果计算平均质量..3 净度分析净度分析采用徒手减半法抽取试验样品柴胡种子送检样品的重量应超过 60 g, 净度分析试验中送检样品的最小重量为 6 g( 至少含有 0 粒种子单位 ) 由于柴胡 0 粒种子的重量为 3 g, 所以净度分析时应从每份柴胡试样中分取份全试样在净度分析台上将试样分离成干净种子其他植物种子和一般杂质等 3 种成分, 然后将分离后的各成分分别称重, 计算各成分所占百分比如果分析后的重量之和与原始重量增失差距大于 5%, 则需重新测定千粒重发芽率和生活力均要用净种子进行测定..4 含水量测定采用高温烘干减重法对柴胡种子含水量进行测定每个试样重复次先将样品盒 ( 铝盒 ) 烘干 (30, h), 然后放入干燥器中进行冷却从充分混匀的柴胡试样中随机称取份种子 (5.0 g/ 份 ), 放入冷却后的样品盒中一起称重 ( 精确至 0.00 g) 称重时试样在空气中暴露时间不应超过 min 再将样品盒连同种子进行烘干(30~,.5 h) 待冷却后进行称量根据烘干后种子失去的重量计算种子含水量百分比精确到 0.% 每一试样用其次测定值的算术平均数表示, 之间差距不得超过 0.%..5 生活力测定种子生活力测定采用四唑染色法 (TTC 法 ) 进行从充分混匀的柴胡净种子中随机抽取 3 个重复 (00 粒 / 重复 ) 进行预湿预湿条件为 0,6 h 然后将种子浸入 0.5% 四唑溶液进行染色 (30,8 h) 再观察种子胚乳切面和胚的染色情况并统计分为有生活力种子和无生活力种子种..6 分级标准制定根据系统聚类的类平均法原理, 对发芽率千粒重净度含水量和生活力进行 K 类中心聚类分析, 计算数据之间的距离, 把距离小的逐步两两合并, 直到需要的分级数为止靠近大数的类一般为一级种子, 靠近小数的类为等外级以发芽率和千粒重为主要指标判断种子质量, 再结合净度含水量指标制定柴胡种子分级标准结果与分析. 发芽率千粒重, 净度, 含水量和生活力的测定对份柴胡种子的发芽率千粒重净度含水量和生活力进行测定, 结果如表所示测定结果显示柴胡种子发芽率在 %~85%, 平均是表份柴胡种子试样检测指标样品编号发芽率 /% 千粒重 /g 净度 /% 含水量 /% 生活力 /%

4 0 中国农学通报样品编号发芽率 /% 千粒重 /g 净度 /% 含水量 /% 生活力 /% 续表 %; 千粒重在 0.87~. g, 平均是.096 g; 净度在.7%~98.3%, 平均是 9.%; 含水量在 %~5.4%, 平均是 8%; 生活力在 55%~97%, 平均是 % 从中可以看出柴胡不同种质之间各项指标差异颇为明显. K 聚类分析结果采用 SPSS 7.0 统计软件对各项检测结果进行 K [4] 聚类分析通过分析影响柴胡种子质量的发芽率千粒重净度和含水量等 4 项指标, 除去发芽率低于 % 的不合格种子, 将 5 份试样划分为 3 个等级其中 Ⅰ 级有 8 个,Ⅱ 级有个,Ⅲ 级有 6 个结合生产实际和可操作性综合考虑, 选定以发芽率和千粒重项指标作为种子质量分级的主要标准, 净度和含水量作为参考指标, 共 4 项指标制定出柴胡种子 3 个等级的分级标准分级方法采用确定等级最

5 赵立子等 : 柴胡种子质量分级标准表 3 柴胡种子质量分级标准等级发芽率 /% 千粒重 /g 净度 /% 含水量 /% Ⅰ Ⅱ Ⅲ 低标准原则, 即任何一项指标不符合规定标准, 则该种子不能作为相应等级的合格种子 ( 表 3) 3 结论与讨论在分级的 4 项指标里, 发芽率是最为重要的它可以较直接地反映出种子在田间的出苗率千粒重可以反映出种子的成熟度和种子的饱满程度由于柴胡是复伞形花序, 种子成熟时间不集中, 而且柴胡种子小, 收集的种子通常是不同级别种子的混合, 种子的成熟度和大小差别很大因此, 发芽率和千粒重是反映柴胡种子质量的重要指标净度和含水量由于容易受人为因素和客观因素影响, 并且根据试验结果显示柴胡种子含水量差别很小, 所以只能作为参考指标但是发芽率是用净种子来测定的, 所以净度分析也是必不可少的生活力由于检测速度快, 可以作为补充指标 [5] K 类中心聚类分析适用于判断物体的内在品质, 其具有收敛速度快, 运算量小, 能用于处理庞大的样本数据的优点所以使用该方法来制定柴胡种子分级标 [6] 准是可行的但是由于 K 类中心聚类分析对于噪声和孤立点较为敏感, 容易受例外情况的影响, 所以在试验时要注意异常数据的处理在用 SPSS 对生活力和发芽率进行线性回归分析中发现, 相关系数 R=0.578,R =0.4 P=0.000< 0.00, 说明回归关系具有统计学意义但由于相关系数 R 和决定系数 R 稍低, 所以生活力和发芽率两者的线性关系一般因此, 在日常快速检测种子活力时, 鉴于生活力具有简便快速检测的优点, 可以用于柴胡种子的日常快速检测, 但是不能代替发芽率作为分级标准中的判断指标在对不同柴胡种子试样的发芽率比较中发现, 柴胡种子发芽率波动较大, 从 %~85% 说明不同批次和不同来源的柴胡种子质量上参差不齐这是由于目前上流通的柴胡种子采收期不统一, 造成柴胡种子成熟度不同, 反映出目前柴胡种子在繁育过程中种质混乱种植过程不规范等问题所以加强柴胡种子规范化繁育和制定柴胡种子分级标准刻不容缓柴胡种子的优劣是保证柴胡在种植后能否达到稳定高产和最终药材能否达到药典规定的指标的关键目前, 中国药用柴胡种子还没有相应的分级标准, 这使得无法有效的对上流通的柴胡种子进行质量控制和品质评价, 使得柴胡种子检验无标准可依, 种子质量受到严重制约而种子是植物种植栽培的最基本的生产资料, 是生产合格中药材的基础所以制定柴胡种子分级标准是促进柴胡种子质量提高, 改善柴胡药材质量的有效措施笔者提供的柴胡种子分级标准是在实验研究的基础上提出的, 可供有关部门在指定柴胡种子质量分级标准时参考参考文献 [] 森立之. 神农本草经 [M]. 上海 : 上海科技卫生出版社,9. [] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典 ( 一部 )[M]. 北京 : 中国医药科技出版社,00:63. [3] 秦雪梅, 王玉庆, 岳建英. 栽培柴胡资源状况分析 [J]. 中药研究与信息,005,7(8):30-3. [4] 潘胜利. 中药柴胡的药源调查及商品鉴定 [J]. 中药材,996,9(5): [5] 张丽萍, 杨世林, 杨春清, 等. 中国药材种子种苗产业存在的问题及其对策 [J]. 中国中药杂志,999,4(0):5-58. [6] 魏建和, 陈士林, 程惠珍, 等. 中药材种子种苗标准化工程 [J]. 中药材种子种苗标准化工程,005,7(6): [7] 鲍铁军, 杨文德. 中草药种子分级及检验方法 [J]. 种子世界,9,8: 6-7. [8] 许琨. 种子质量标准的确定方法研究 [J]. 种子,9,4:-6. [9] 马宏飞, 王玉庆, 马小娟. 柴胡种子生物学性状研究 [J]. 农学学报, 0,8:6-. [0] 胡小荣, 孙雨珍, 陈辉, 等. 柴胡种子发芽条件及 TTC 生活力测定方法的研究 [J]. 种子科技,998,3:8-9. [] 张婕, 魏建和, 隋春, 等. 柴胡种子检验规程 [J]. 种子,0,30(6): 3-3. 颜启传. 种子学 [M]. 北京 : 中国农业出版社,00. [3] 国际种子检验协会.996 国际种子检验规程 [M]. 北京 : 中国农业出版社,999. [4] 赖国毅, 陈超. SPSS7.0 中文版常用功能与应用实例精讲 [M]. 北京 : 电子工业出版社,00. [5] 步媛媛, 关忠仁. 基于 K-means 聚类算法的研究 [J]. 西南民族大学学报 : 自然科学版,009,: [6] 喻彪, 骆雯, 赖朝安. 数据挖掘聚类算法研究 [J]. 现代制造工程,009, 3:-.

4期

中国农学通报 2013,29(04):39-43 Chinese Agricultural Science Bulletin 中药荆芥最新研究进展 1,2 1,2 赵立子, 魏建和 ( 1 北京协和医学院药用植物研究所, 北京 100193; 2 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室, 北京