川牛膝種子成熟度與發芽率、生活力之間關系的研究

楊梅，劉維，吳清華，陳翠平，王倩，裴瑾

·品種品質·

川牛膝種子成熟度與發芽率、生活力之間關系的研究

楊梅，劉維，吳清華，陳翠平，王倩，裴瑾

目的：研究川牛膝種子成熟度與發芽率、生活力之間的關系。方法：觀察不同成熟程度川牛膝果實及種子的外觀形態，并在室溫光照條件下進行發芽率實驗及生活力測定實驗，記錄川牛膝種子的發芽率、發芽勢及生活力。結果：不同成熟度川牛膝種子在外觀形態方面存在明顯差異，成熟的川牛膝種子的發芽率及生活力平均值分別為88.93%和94.40%，明顯高于未完全成熟的川牛膝種子。結論：本實驗首次研究了川牛膝種子不同成熟度與發芽率、生活力之間的關系，通過探索成熟度對川牛膝種子質量的影響，為后續保存川牛膝優良種質提供理論依據。

川牛膝；種子；成熟度；發芽率；生活力

川牛膝為莧科杯莧屬多年生草本植物川牛膝Cyathula offcinalis Kuan的干燥根[1]。“川牛膝”之名，最早見于唐·藺道人《仙授理傷續斷方》，為四川地方習用品，南宋時期作為懷牛膝的替代品入藥，元明以后才逐漸分化成為獨立品種。其栽培歷史可依據《本草綱目》所說：“牛膝處處有之，謂之土牛膝，不堪服用，唯北土及川中人家栽蒔者為良”，追溯到明代[2]。別名有牛膝、天全牛膝、甜牛膝、紅毛藥等。主產于四川樂山、雅安，重慶奉節、巫山、巫溪，湖北恩施，湖南邵陽等地，為著名川產道地藥材。具有逐瘀通經，通利關節，利尿通淋的功效，臨床用于治療經閉癥瘕，跌打損傷，風濕痹痛，尿血血淋等病癥[1]。

川牛膝目前主要為人工栽培品，采用種子繁殖，并以藥農自行留種為主。種子成熟度是影響種子質量的重要因素之一[3]，但實際采收種子過程中，由于藥農缺乏相關的專業知識與技術，導致收集的川牛膝種子成熟度存在較大差異。本文研究了川牛膝種子不同成熟度與種子發芽率及千粒重之間的關系，旨在探明不同成熟度對川牛膝種子質量的影響，以期為后續保存川牛膝優良種質提供理論依

據，為川牛膝藥材的生產提供優良的種質資源。

1 材料與儀器

1.1 實驗材料

川牛膝種子采自四川省樂山市金口河區，經成都中醫藥大學裴瑾教授鑒定為莧科杯莧屬植物川牛膝（Cyathula officinalis Kuan）的種子。采集的川牛膝種子樣品共8批，根據果序顏色的不同分為兩類，分別編號為HS1、HS2、HS3、HS4、HS5和LS1、LS2、LS3。除去果梗及殘存的花被片等雜質，分別保存備用。見圖1、圖2和圖3。

1.2 儀器與試劑

智能光照培養箱GTOP-260B（浙江托普儀器有限公司）；X-射線成像系統（Faxitron MX-20）；解剖顯微鏡（ZEISS Stereo Discovery. V12）；電子分析天平QUINTIX224-1CN(北京Sartorius天平有限公司）；培養皿；濾紙；Na2HPO4；KH2PO4；紅四氮唑（TTC）等。

2 實驗方法與結果

2.1 果序的顏色比較

因川牛膝種子樣品采集時，正值川牛膝主產區采挖藥材。采用肉眼觀察果序的顏色，通過觀察發現，此期間川牛膝果序的顏色存在差異，大部分川牛膝（編號為HS）在采挖時果序的顏色為黃色，部分川牛膝（編號為LS）在采挖時果序的顏色為黃綠色。見圖1和圖2。

圖2 編號為LS的果序

圖1 編號為HS的果序

2.2 不同批次種子形態觀察

采用肉眼和體式顯微鏡觀察果實、種子外觀形態，通過用X-Ray成像系統透射成像，觀察HS和LS川牛膝的種子形態特征。川牛膝果實為胞果，橢圓形或倒卵形，淡黃色，包裹在宿存花被內，長5.0～6.2mm，寬1.8～2.2mm。花柱長約1.5mm，宿存（圖5）。種子1粒，橢圓形，透鏡狀，帶紅色，光亮，長1.9～2.4mm，寬1.2～1.7mm（圖3）。采用X射線成像系統觀察，LS川牛膝的種子在X光透射成像后，可以觀察到未發育完全的干癟種子形態，見圖5和圖6。

實驗結果表明：編號為HS的川牛膝果實為黃褐色，種子為棕色，帶紅光；編號為LS的川牛膝果實為黃色或黃綠色，種子為黃棕色，帶紅光。由圖3和圖4可知，HS川牛膝果實和種子的顏色均比LS川牛膝的果實和種子的顏色深。同時，由圖5和圖6可知，HS川牛膝種子更加飽滿，發育更完全。

圖3 不同顏色果序的川牛膝果實照片

圖4 不同顏色果序的川牛膝種子照片

圖5 HS種子X-Ray成像

圖6 LS種子X-Ray成像

圖7 體式顯微鏡觀察川牛膝種子形態，放大倍數為2倍

2.3 種子物理指標的測定

2.3.1 種子千粒重的測定 千粒重表示的是1000粒種子的重量，它是體現種子大小與飽滿程度的一項指標，千粒重越重，飽滿種子占供試樣品質量的百分率越高，種子品質越好。選擇千粒法[4]測定，將樣品充分混合，從中隨機取3份，每份1000粒，稱重，精確到0.001g，取其平均值，即種子的千粒重。研究結

果見表1。

2.3.2 種子含水量的測定 參照《農作物種子檢驗規程》GB /T 3543.6種子水分測定方法，對種子的含水量進行測定。

先將稱量瓶預先烘干、冷卻、稱重，稱取川牛膝種子5g放入預先烘干和稱重過的稱量瓶內，再稱重(精確至0.001g)，每個樣本做兩次重復。使供箱通電預熱至110～115℃，將樣品攤平放入烘箱內的上層，使箱溫在5～10min內回至103±2℃時開始計時，烘8h，取出移入干燥器內冷卻至室溫再稱重。研究結果見表1。

表1 HS和LS川牛膝種子千粒重及含水量比較

結果：HS和LS川牛膝種子的千粒重差異顯著，HS川牛膝種子的千粒重平均值為2.354g，LS川牛膝種子的千粒重平均值為1.388g，由此可知，HS川牛膝千粒重明顯高于LS川牛膝種子。同時由表1可知，HS和LS川牛膝種子的含水量存在差異，HS川牛膝種子的含水量平均值為13.65%，而LS川牛膝種子的含水量平均值為12.41%。

2.4 發芽試驗

參考張祎楠[5]的方法。設定發芽床為濾紙；發芽溫度定為25℃；培養皿水分為70%；光照條件為8h光照，16h黑暗。首次計數時間為第2天；末次計數時間：第10天。每份材料重復3次，每次重復隨機取100粒種子進行發芽，胚軸長度達到真種子自身長度時計為發芽。

發芽率以最終種子發芽數占供試種子數的百分比計。發芽勢是指種子發芽初期，它在規定時間內能正常發芽的種子粒數占供試種子粒數的百分率。本實驗以第7d作為計算發芽勢的時間。發芽指數：發芽指數GI=∑（Gt/Dt ）（Gt為在t天的種子發芽數，Dt為相對應的種子發芽天數）。結果見表2。

2.5 生活力測定

四唑為白色粉末，水溶液無色，在種子組織活細胞內脫氫酶的作用下，無色的氯化三苯基四氮唑接收活種子代謝過程中呼吸鏈上的氫，在活細胞里變成還原態的紅色、穩定、不擴散的三苯基甲臘。根據四唑染色的顏色和部位，區分種子紅色的有生活力部分和無色的死亡部分。

參照張祎楠[5]的方法，采用0.5%的紅四氮唑（TTC）測定川牛膝種子的生活力。將川牛膝種子剝出，并用蒸餾水在25℃恒溫條件下浸泡24h，用刀片將種子縱剖為兩半，將其置于培養皿中，每個培養皿50個半粒，加入0.5%的TTC溶液，讓TTC溶液剛好覆蓋種子，然后將其置于28℃恒溫箱中染色5h。另一半川牛膝種子置于沸水中，使其胚失去活性，使用同樣的方法染色，以此作為對照。實驗結果見表2。

表2 HS和LS川牛膝種子的發芽情況及生活力比較

結果：HS和LS川牛膝種子的發芽能力及生活力存在顯著差異。HS川牛膝種子的發芽能力及生活力明顯高于LS川牛膝種子。

3 結論與討論

3.1 通過對HS和LS川牛膝種子從果序顏色、果實與種子外觀形態比較、千粒重與含水量的比較及發芽試驗等方面的研究比較發現，HS和LS川牛膝的種子在外部形態特征上存在一定差異，HS川牛膝種皮的顏色比LS川牛膝種皮的顏色深，HS川牛膝種子中干癟種子的比例比LS川牛膝種子低。所以可以確定編號為LS的川牛膝種子未完全成熟。

3.2 HS川牛膝種子的發芽率、發芽勢及生活力均比LS川牛膝種子高。說明川牛膝種子的成熟度是影響種子質量的關鍵因素之一。所以在川牛膝種子生產過程中，適時采收是提高種子質量的重要措施之一。

3.3 種子生活力通常是指一批種子中具有生命力（即活的）種子數占種子總數的百分率。一般情況下，高活力的種子在適宜條件下一定能發芽，而且發芽快，出苗整齊的種子也一定有高的生活力；能發芽的種子都是具有生活力的種子，但是有生活力的種子不一定能發芽。實驗研究結果表明，LS川牛膝的種子（未完全成熟）的生活力平均值達78.00%，其發芽率平均值才20.66%。導致此結果的原因為種子在發育過程中已經形成了胚，并且其胚組織具有活性，由于未發育成熟而不具備發芽能力，所以出現了高生活力低發芽率的情況。

[1] 國家藥典委員會.中國藥典2010年版一部[S].北京:中國醫藥科技出版社,2010:35.

[2] 彭成.中華道地藥材[M].北京:中國中醫藥出版社,2011:2810.

[3] 范巧佳,方志然,孫磊,等.川牛膝種子發芽特性的研究[J].四川農業大學學報,2013,31(3):254.

[4] 國際種子檢驗協會.顏啟傳,畢辛華(譯).國際種子檢驗規程[S].北京:農業出版社,1985.

[5] 張祎楠.川牛膝種質資源評價研究[D].成都:成都中醫藥大學學位論文,2013.

（責任編輯：胡慧玲）

Study on the connection among the maturity,the germination rate and the viability of Cyathula officinalis Kuan seed

YANG Mei, LIU Wei, WU Qing-hua, CHEN Cui-ping, WANG Qian, PEI Jin//(Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; The Ministry of Education Key Laboratory of Standardization of Chinese Herbal Medicine; Key laboratory of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources in Sichuan Province—Key Laboratory Breeding Base of Co-founded by Sichuan Province and MOST, Chengdu 611137, Sichuan)

Objective:To study the connection among the maturity, the germination rate and the viability of Cyathula officinalis Kuan seed.Method:The appearance shape of different maturity Cyathula officinalis Kuan fruit and seeds were observed. The germination and viability measurement experiments were carried out at room temperature and under light. The maturity, germination rate and the viability of Cyathula officinalis Kuan seed were recorded.Result:Obvious difference was found in appearance of the different maturity Cyathula offcinalis Kuan seeds. The average germination rate and viability of mature seed were 88.93% and 94.40% respectively which were signifcantly higher than that of the immature seeds.Conclusion:The connection among the maturity, the germination rate and the viability of Cyathula offcinalis Kuan seed are investigated for the frst time by exploring the infuence of maturity on the quality of Cyathula offcinalis Kuan seed, as to provide theoretical basis for preserving Cyathula offcinalis excellent germplasm.

Cyathula offcinalis Kuan; seed; maturity; germination rate; viability

R 282

A

1674-926X(2015)02-001-03

四川省科技廳科技項目（2014SZ0156）

成都中醫藥大學藥學院 中藥材標準化教育部重點實驗室 四川省中藥資源系統研究與開發利用重點實驗室—省部共建國家重點實驗室培育基地，四川 成都 611137

楊梅(1989-)，女，碩士生，從事中藥品種、質量及資源研究

Tel:15882425997 Email:731816886@qq.com

裴瑾(1970-)，女，教授，從事中藥品種、質量及資源研究

Tel:(028)61800231 Email:peixjin@163.com

2015-02-06