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(1.云南省藥物研究所, 昆明 650111; 2.云南白藥集團(tuán)創(chuàng)新研發(fā)中心, 昆明 650111;3.云南省中藥和民族藥新藥創(chuàng)制企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 昆明 650111; 4.云南中醫(yī)藥大學(xué), 昆明 650500)
滇重樓(ParispolyphyllaSmith var.yunnanensis)為百合科重樓屬多年生宿根性草本植物[1],以干燥根莖入藥,是藥材重樓的原植物來(lái)源之一,主要分布于我國(guó)西南部的云南、四川和貴州一帶,云南是其核心產(chǎn)區(qū)。滇重樓以重樓皂苷作為有效成分,具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚之功效,用于癰腫、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、跌打傷痛、驚風(fēng)抽搐等癥[2]?,F(xiàn)代研究表明,重樓在抗腫瘤、止血止痛、抑菌消炎、調(diào)節(jié)免疫、抗氧化、保護(hù)肝臟與腎臟等方面具有重要作用[3-5],廣泛用于多種疾病的治療,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值。近年來(lái),重樓藥材價(jià)格一路上揚(yáng),滇重樓野生資源遭到了掠奪式的采挖,現(xiàn)已處于瀕臨枯竭的狀態(tài)。同時(shí),重樓藥材價(jià)格居高不下也激發(fā)了廣大藥農(nóng)的種植熱情,經(jīng)過(guò)近十余年的發(fā)展,工業(yè)用重樓藥材已從野生采挖供給逐漸走向人工栽培生產(chǎn),在滇重樓的規(guī)范化和規(guī)?;耘喾矫嬉呀?jīng)取得階段性進(jìn)展[6]。滇重樓主要以種子育苗移栽作為繁殖手段,種子質(zhì)量直接影響藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量。滇重樓種子具有復(fù)雜的休眠形態(tài),采摘時(shí)種胚發(fā)育不成熟、種皮及胚乳存在萌發(fā)抑制物[7],具有二次發(fā)育的特性[8]。隨著種植面積的逐漸增大,滇重樓種子在不同產(chǎn)區(qū)間交易流通,難免出現(xiàn)種源混雜、以次充好、種子質(zhì)量參差不齊等問(wèn)題,最終導(dǎo)致其在自然狀態(tài)下萌發(fā)十分困難,嚴(yán)重阻礙了滇重樓的自然和人工繁殖[9-10],給藥農(nóng)造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。更為重要的是,種子質(zhì)量的不穩(wěn)定,直接造成重樓藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的不均一,影響用藥的有效性和安全性,嚴(yán)重制約了重樓藥材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,對(duì)滇重樓種子的研究主要集中在休眠機(jī)理[11-12]、育苗技術(shù)及提高萌發(fā)率[13-15]等方面,未見(jiàn)關(guān)于種子質(zhì)量等級(jí)的報(bào)道。因此,本研究在對(duì)不同產(chǎn)地滇重樓種子收集的基礎(chǔ)上,根據(jù)前期研究的滇重樓種子檢驗(yàn)規(guī)程[16],開(kāi)展滇重樓種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究,以期建立滇重樓種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范滇重樓種子交易秩序,為滇重樓規(guī)范化栽培提供有力的保障,從而保證重樓藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)材料采自云南省大理州、麗江市各滇重樓栽培區(qū)的20份滇重樓種子(表1)。種子采收后搓去假種皮,洗凈,晾干種子表面水分備用。
表1 滇重樓種子材料采集信息
根據(jù)李瑪?shù)萚16]的方法,對(duì)供試種子進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)測(cè)量、凈度、千粒重、含水量、生活力和發(fā)芽率等6個(gè)項(xiàng)目的測(cè)定,考察供試種子的質(zhì)量狀況。
采用四分法從送驗(yàn)樣品中扦取試驗(yàn)樣品,并將其分為凈種子、其他植物種子和雜質(zhì)3種成分,測(cè)定各成分的重量百分比,重復(fù)4次。
采用種子外觀形態(tài)法,隨機(jī)數(shù)取100粒種子,用精度0.01 mm電子數(shù)顯卡尺測(cè)量種子大小、逐粒觀察形狀、顏色以及表面結(jié)構(gòu)等特征并記錄,3次重復(fù)。
采用五百粒法測(cè)定滇重樓種子千粒重。分別將各個(gè)批次種子試樣充分混勻,隨機(jī)從凈種子中數(shù)取500粒,重復(fù)4次,分別稱重記錄,精確到0.001 g,計(jì)算500粒種子的平均重量,該重量乘以2即為實(shí)測(cè)的滇重樓種子千粒重。
滇重樓種子水分測(cè)定采用高恒溫烘干法(130±2)℃。稱取各產(chǎn)地的滇重樓種子樣品5 g,3個(gè)重復(fù),裝入烘干恒重的小鋁盒中,130 ℃恒溫烘干8 h,計(jì)算種子含水量。
采用TTC染色法測(cè)定滇重樓種子生活力。隨機(jī)數(shù)取經(jīng)凈度分析后的滇重樓種子,3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)50粒種子,沿種臍縱切,取其中一半,浸入0.01% TTC溶液中,置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中避光染色7 h,染色結(jié)束后用清水沖洗3~5次種子,觀察種子染色情況,統(tǒng)計(jì)種子生活力。
生活力(%)=(染色種子數(shù)/供試種子)×100%
隨機(jī)選取形態(tài)完整的滇重樓種子50粒,3個(gè)重復(fù),用0.1%高錳酸鉀溶液浸種10 min,無(wú)菌水沖洗3~5次,將種子均勻置于鋪有2層充分濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中,置于20 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中,黑暗培養(yǎng)。初次計(jì)數(shù)時(shí)間為種子置床后的第30天,末次計(jì)數(shù)時(shí)間為種子置床后的第100天,統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率。
發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽種子數(shù)/供試種子)×100%
應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行聚類(lèi)分析,得出滇重樓種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
表2 滇重樓種子檢驗(yàn)結(jié)果
表3 各指標(biāo)相關(guān)性分析
試驗(yàn)中滇重樓種子均去果皮和假種皮,并陰干表面水分,試樣均沒(méi)有其他植物種子,亦無(wú)雜質(zhì),凈度為100%。
滇重樓果實(shí)蒴果室背開(kāi)裂,棕黃色;種子多數(shù),種皮肉質(zhì)多汁,櫻紅色,長(zhǎng)6.64~7.42 mm,寬5.09~5.52 mm。除去假種皮后種子呈卵球形,種子堅(jiān)硬,光滑,呈白色,長(zhǎng)4.09~4.88 mm,寬3.34~4.11 mm,種子一側(cè)有黃白色圓形種臍。
對(duì)20份滇重樓種子長(zhǎng)度、寬度、含水量、千粒重、生活力和發(fā)芽率的測(cè)定結(jié)果表明(表2),各項(xiàng)指標(biāo)都存在明顯的差異。滇重樓種子含水量在59.32%~69.04%之間,千粒重為30.21~48.21 g,生活力為83.66%~97.33%,發(fā)芽率為82.33%~97.00%。其中,16號(hào)材料種子長(zhǎng)度最短,為4.09 mm,4號(hào)和5號(hào)材料最長(zhǎng),為4.88 mm,16號(hào)材料種子寬度最小,僅為3.34 mm,2號(hào)材料最寬,為4.11 mm,6號(hào)材料含水量最低,為59.32%,9號(hào)材料含水量最高,達(dá)69.54%,16號(hào)材料千粒重最低,僅為30.21g,4號(hào)材料最高,為48.21 g,11號(hào)材料生活力最低,為83.66%,最高的是1號(hào)、3號(hào)和4號(hào)材料,達(dá)到97.33%,11號(hào)材料發(fā)芽率最低,為82.33%,3號(hào)材料發(fā)芽率最高,達(dá)97.00%。
由表3可得,滇重樓種子長(zhǎng)度、寬度與千粒重呈極顯著相關(guān),發(fā)芽率和生活力相關(guān)系數(shù)為0.974,為極顯著相關(guān)關(guān)系,含水量與種子長(zhǎng)度、寬度、千粒重呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,與發(fā)芽率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此,以種子生活力作為種子質(zhì)量分級(jí)的首要依據(jù),千粒重和含水量作為次要依據(jù)。運(yùn)用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行K聚類(lèi)分析,最終聚類(lèi)中心值見(jiàn)表4。
以滇重樓種子生活力、千粒重、含水量3項(xiàng)指標(biāo)的聚類(lèi)中心值作為滇重樓種子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的參考值,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和可操作性,在此基礎(chǔ)上,初步制定了滇重樓種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果見(jiàn)表5。
表4 K類(lèi)中心聚類(lèi)的最終類(lèi)中心值
表5 滇重樓種子質(zhì)量分級(jí)劃分表
種子凈度分析是開(kāi)展千粒重、生活力等其他指標(biāo)測(cè)定的基礎(chǔ),在本次試驗(yàn)中,所用材料的種子凈度均為100%,種子凈度較高是因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)材料是收集滇重樓成熟果實(shí)后,除去果皮和假種皮,洗凈、陰干,沒(méi)有夾雜其他植物種子。因此,種子凈度不宜作為種子質(zhì)量的分級(jí)指標(biāo)。
在種子分級(jí)指標(biāo)中,發(fā)芽率可直接反映種子的田間出苗率,是確定播種量和用種量的主要依據(jù)[17],但由于滇重樓種子具有生理—形態(tài)休眠的特性[18],試驗(yàn)周期長(zhǎng),不利于實(shí)際操作,通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),發(fā)芽率與生活力相關(guān)性極顯著。因此,本研究以滇重樓種子生活力代表發(fā)芽率作為種子質(zhì)量的分級(jí)指標(biāo);滇重樓種子成熟時(shí),胚極不發(fā)育,具有后熟的特性[19],種子后熟過(guò)程中胚發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)完全來(lái)自種子自身儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng),種子千粒重可反映種子貯藏物質(zhì)的多少、飽滿程度和成熟度[20]。相關(guān)性分析表明,種子大小和種子千粒重息息相關(guān),因此以千粒重作為另一分級(jí)指標(biāo);含水量高低決定種子安全儲(chǔ)存和種子壽命[21]。本研究表明,含水量與種子千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān),因此,將含水量作為參考指標(biāo)。此外,本研究發(fā)現(xiàn),滇重樓種子千粒重與發(fā)芽率和生活力無(wú)相關(guān)性,表明滇重樓種子在適宜的發(fā)芽條件下,種子大小對(duì)發(fā)芽率和生活力無(wú)影響。
滇重樓種子質(zhì)量與重樓藥材質(zhì)量的優(yōu)劣、產(chǎn)量的高低息息相關(guān),目前關(guān)于滇重樓種子的質(zhì)量等級(jí)劃分非常不清晰,很難對(duì)市售種子的質(zhì)量進(jìn)行有效地控制和評(píng)價(jià),造成種子質(zhì)量良莠不齊,嚴(yán)重影響規(guī)范化生產(chǎn)成效。因此,開(kāi)展滇重樓種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究是重樓藥材規(guī)范生產(chǎn)急需解決的問(wèn)題。本研究初步確定了滇重樓種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),以期為規(guī)范滇重樓種子市場(chǎng),從源頭控制重樓藥材質(zhì)量提供理論依據(jù)。