李俊仁,陳秀珍,梁凌玲,張振山,邢建永,詹若挺,何 瑞
(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥資源科學(xué)與工程研究中心,嶺南中藥資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家中成藥工程技術(shù)研究中心南藥研發(fā)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州510006;2.右江民族醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院, 廣西 百色533000;3.華潤三九醫(yī)藥股份有限公司研發(fā)中心, 廣東 深圳518029)
收載于《中華人民共和國藥典(2015版)》“成方制劑中本版藥典未收載的藥材和飲片”中的藥材品種崗梅來源于冬青科植物崗梅(梅葉冬青,Ilex asprella。(Hook.Et Arn.)Champ.Ex Benth)[1],以干燥根為藥用部位,主要功效為清熱、生津、活血、解毒,可用于治感冒、眩暈、頭痛、咽喉腫痛、跌打損傷等,為嶺南地區(qū)常用藥材[2]。近年來,由于三九感冒沖劑等中成藥的銷量大增,對崗梅藥材的需求不斷增長,大量采挖的結(jié)果使野生崗梅藥材大規(guī)模減少,導(dǎo)致中成藥生產(chǎn)及臨床應(yīng)用嚴(yán)重缺乏藥材,因此,人工規(guī)模化種植崗梅成為必然,對崗梅種苗質(zhì)量的評價(jià)提到了生產(chǎn)日程上來。種子種苗的質(zhì)量從源頭上決定藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量,科學(xué)、客觀的種苗質(zhì)量檢驗(yàn)和分級(jí),才能保證種苗生產(chǎn)及其質(zhì)量控制得到認(rèn)可并能實(shí)際指導(dǎo)生產(chǎn)[3]。
2013年3月31日,從華潤三九藥業(yè)與廣東南領(lǐng)藥業(yè)有限公司合作在廣東平遠(yuǎn)建立的崗梅種苗基地中多處地塊隨機(jī)挖取共600株1年生崗梅種子實(shí)生苗,實(shí)際移栽并測量510株。
卷尺,電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺(0~200mm,廣西廣陸數(shù)字測控股份有限公司)。
移栽當(dāng)日對每株種苗編號(hào)并掛牌,用卷尺測量其株高、根長(根系中主根的長度);用游標(biāo)卡尺測量其株徑,并將所有測量過的苗移栽于南領(lǐng)藥業(yè)指定的種苗移栽地,每月測量各數(shù)據(jù),移栽期1年及2年后分別統(tǒng)計(jì)存活率。
1.4.1 種苗參數(shù)直接 K-聚類分析
采用SPSS 16.0軟件對所測得的510株崗梅種苗所有參數(shù)進(jìn)行K-聚類,獲得每等級(jí)各參數(shù)的聚類結(jié)果及崗梅種苗的等級(jí)分布情況,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分級(jí),制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。以最低級(jí)原則,即任何一項(xiàng)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)均不能定為相應(yīng)等級(jí)的種子為原則評價(jià)種苗數(shù)據(jù)(下同)。
1.4.2 種苗參數(shù)主成分分析-K聚類法
采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行崗梅種苗參數(shù)統(tǒng)計(jì)描述、相關(guān)性分析、主成分分析,提取到2個(gè)主成分,計(jì)算2個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率,進(jìn)而計(jì)算獲得主成分特征向量和特征根,得到種苗評價(jià)因子(F)計(jì)算公式;采用該公式計(jì)算所測崗梅種苗的評價(jià)因子并進(jìn)行K-聚類,得到聚類中心值及各等級(jí)種苗分布及數(shù)量,根據(jù)聚類結(jié)果及生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分級(jí),制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1.4.3 種苗參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差法
采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行崗梅種苗移栽當(dāng)日參數(shù)統(tǒng)計(jì),獲得各參數(shù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差。以平均值加1倍的標(biāo)準(zhǔn)差作為一、二等的分界點(diǎn),平均值作為二、三等的分界點(diǎn),平均值減1倍標(biāo)準(zhǔn)差為三等的下限點(diǎn),低于三等下限的為等外種苗;同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分級(jí),制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1.4.4 3種種苗質(zhì)量初步分級(jí)方法比較
跟蹤觀察崗梅種苗移栽后的生長情況,并測量崗梅種苗生長參數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況,以移栽1年、移栽2年的種苗存活率對3種崗梅種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)。
移栽當(dāng)日共記錄510株崗梅苗,測量了株高、根長和株徑,數(shù)據(jù)如表1。
表1 一年生崗梅實(shí)生苗植株參數(shù)統(tǒng)計(jì)描述(n=510)
2.2.1 種苗參數(shù) K-聚類分析
采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行崗梅種苗參數(shù)K-聚類,獲得結(jié)果如表2,其中一、二等的種苗數(shù)占總數(shù)的60.8%。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)初步確定了分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見表3),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)遵守最低級(jí)原則,即任何一項(xiàng)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)均不能定為相應(yīng)等級(jí)的種苗,任何一項(xiàng)低于三等標(biāo)準(zhǔn)的種苗即為不合格種苗。
表2 崗梅種苗參數(shù)K-聚類中心及所屬等級(jí)苗數(shù)(n=510)
表3 種苗參數(shù)K-聚類法對崗梅種苗的質(zhì)量分級(jí)
2.2.2 崗梅種苗參數(shù)的主成分分析結(jié)合聚類分析
采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行崗梅種苗參數(shù)主成分分析和計(jì)算,獲得種苗評價(jià)因子,進(jìn)一步K-聚類分三等。其中種苗各參數(shù)間呈顯著正相關(guān)(p<0.01),株徑和株高間的相關(guān)系數(shù)最高(0.688,表4);進(jìn)一步提取到2個(gè)主成分(F 1,F(xiàn) 2),累積貢獻(xiàn)率達(dá)到90%(表5);由主成分矩陣計(jì)算主成分特征向量和特征根(表6),得到種苗評價(jià)因子(F)計(jì)算公式;采用該公式計(jì)算種苗評價(jià)因子F并進(jìn)行K-聚類,得到如表7的聚類中心值及各等級(jí)種苗數(shù)。其中一、二等的苗占到總數(shù)的61.6%。主成分分析結(jié)果顯示在3個(gè)種苗參數(shù)中,影響種苗質(zhì)量的主導(dǎo)因素是株徑和根長。
表4 一年生崗梅種苗各參數(shù)間簡單相關(guān)系數(shù)
表5 主成分變量解釋
表6 主成分特征向量和特征根
由表6主成分矩陣內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得的特征根,可得到以下2個(gè)主成分公式:
F 1=0.585×株高+0.530×根長+0.615×株徑。
F 2=-0.524×株高+0.825×根長-0.212×株徑。
因此,種苗評價(jià)因子F的計(jì)算公式為:
F=F 1×0.708 5+F 2×0.192 4。
計(jì)算移栽日所有種苗的評價(jià)因子F并采用K-聚類法分成三等,初步獲得聚類中心如表7,把510棵種苗分為三等,根據(jù)實(shí)際參數(shù)分出的二等種苗數(shù)目最多,約占總數(shù)42%;一、二等苗占總數(shù)的61.5%。
表7 種苗評價(jià)因子聚類中心及所屬等級(jí)苗數(shù)(n=510)
2.2.3 種苗參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差法
采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行崗梅種苗移栽當(dāng)日參數(shù)統(tǒng)計(jì),獲得各參數(shù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差(見表1)。按1.4.3種苗參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差法進(jìn)行分級(jí),獲得各等級(jí)參數(shù)范圍(表8)。以最低級(jí)原則,即任何一項(xiàng)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)均不能定為相應(yīng)等級(jí)的種子為原則評價(jià)種苗數(shù)據(jù),共有接近70%的崗梅種苗可定為合格種苗(一至三等),其余為不合格種苗(表8)。
表8 種苗參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差法崗梅種苗分級(jí)參數(shù)
2.2.4 3種崗梅種苗質(zhì)量分級(jí)方法的比較
用于質(zhì)量分級(jí)研究的崗梅藥材尚未到達(dá)采收年限,無法進(jìn)行藥材產(chǎn)量、質(zhì)量分析,而藥材人工種植生產(chǎn)迫切需要評價(jià)崗梅種苗質(zhì)量,故暫以成活率評價(jià)3種方法。從表9可見,移栽1年、2年后仍存活的崗梅苗中,種苗參數(shù)K-聚類和主成分評價(jià)因子K-聚類分級(jí)得到的3個(gè)等級(jí)種苗的存活率與原來的質(zhì)量級(jí)別相關(guān),即質(zhì)量級(jí)別高的,存活率也高;存活種苗中一、二等苗分別占71.9%和74.7%。以標(biāo)準(zhǔn)差法分級(jí)得到的3個(gè)等級(jí)中及等外苗中,移栽1年后一等和三等苗的存活率較接近,二等種苗存活率最高;存活種苗中一、二等苗占36.9%。質(zhì)量等級(jí)為等外苗(屬不合格苗)的種苗存活率最低,僅為28.8%,占存活苗的18.1%??梢娖浯婊盥逝c等級(jí)相關(guān)性較差。因此,目前的結(jié)果結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求來看,種苗參數(shù)K-聚類法是3種方法中最簡便實(shí)用的崗梅種苗質(zhì)量分級(jí)方法。
由于中藥材野生資源的貧乏,規(guī)?;N植藥材已成為保障市場和臨床應(yīng)用的必由之路,而種子種苗的質(zhì)量控制是源頭上保障藥材質(zhì)量的重中之重,因此藥用植物的種子種苗質(zhì)量研究被提上日程。已有的藥用植物種苗質(zhì)量分級(jí)研究中,主要采用了適合品種特征的參數(shù)測量結(jié)合K-聚類法進(jìn)行分類,和/或進(jìn)一步結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐確定適宜生產(chǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[4-10]。最后的定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)除菊花等少數(shù)品種外較少有種苗標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量等級(jí)與藥材的產(chǎn)量或者質(zhì)量相關(guān)聯(lián)[11]。
崗梅人工馴化種植為新的崗梅藥材供應(yīng)形式,隨著市場需求將逐步擴(kuò)大,優(yōu)質(zhì)種子種苗是藥材生產(chǎn)的必要保障。本研究對崗梅種苗基地1年生崗梅種子實(shí)生苗移栽后進(jìn)行了追蹤觀察,根據(jù)測量的數(shù)據(jù)采用3種最常用分析方法進(jìn)行了質(zhì)量分級(jí)的探索。以移栽時(shí)崗梅種苗的株高、株徑和根長3個(gè)參數(shù)K-聚類并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際制定了種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)移栽1年、2年后種苗成活情況進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明,移栽時(shí)種苗等級(jí)越高,成活率也越高,可以作為崗梅1年生種子實(shí)生苗的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)使用。更符合藥材特性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),有待藥材收獲后根據(jù)產(chǎn)量、質(zhì)量進(jìn)一步修訂。
表9 3種崗梅種苗質(zhì)量分級(jí)方法評價(jià)
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