不同類型牛膝種子質量分級標準研究

李曼 王鑫源 邢冰

摘要：以不同類型牛膝種子為試驗材料，研究牛膝種子的凈度、含水量、千粒質量、生活力、發芽率等指標，通過相關性分析和K均值聚類制定牛膝種子的質量分級標準，并對種子分級標準進行大田驗證。結果表明，不同類型牛膝種子的凈度、含水量、千粒質量、生活力和發芽率均存在差異，發芽率與千粒質量、生活力顯著或極顯著相關，相關系數分別為0.369、0.865，其余指標間均無相關性;K均值聚類將牛膝種子（秋子、蔓薹子）質量分為3個等級，其中發芽率、千粒質量及生活力可作為分級的重要指標;田間試驗結果表明，各等級的牛膝種子（秋子、蔓薹子）在出苗率、單株質量、產量及質量指標中均存在差異，均表現為Ⅰ級﹥Ⅱ級﹥Ⅲ級。結果顯示，本研究制定的牛膝種子質量分級標準可行，可以為牛膝種子種植技術的研究提供科學依據。

關鍵詞：牛膝;種子;秋子;蔓薹子;種子質量分級標準;K均值聚類分析

中圖分類號：S567.23+9.024?? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）20-0149-05

牛膝（Achyranthes bidentata Bl.）為莧科多年生草本植物，主要以干燥根入藥[1]，是馳名中外的四大懷藥之一，具有補肝腎、強筋骨、引血下行、逐瘀通經的功效[2]。牛膝主產區分布在河南、河北、內蒙古等地區，繁殖方式以種子繁殖為主，種子分為秋子和蔓薹子[3]。河南地區牛膝種子繁殖類型有秋子和蔓薹子，而內蒙古、河北等地區的繁殖類型為蔓薹子。目前，我國的中藥材種子質量分級標準研究處于起步階段，且絕大部分中藥材種子沒有相應的種子質量分級標準，造成了中藥材種子市場混亂，種子質量良莠不齊，而藥用植物種子的質量是提高中藥材產量、品質、高效的基礎[4-5]，因此急需制定種子質量標準。此外，國內外關于牛膝種子分級標準的研究報道甚少，僅祁建軍等對牛膝種子質量分級研究進行了報道[6-7]。本試驗通過對不同類型牛膝種子各項指標進行研究，結合大田驗證，以制定牛膝種子質量分級標準。1 材料與方法

1.1 試驗材料

收集2017年河南省溫縣和武陟縣、內蒙古赤峰市、河北省安國市等地的牛膝種子35份（表1），經河南中醫藥大學董誠明教授鑒定為莧科植物牛膝（Achyranthes bidentata Bl.）的種子，于室溫貯存，備用，種子檢驗于2017年3—6月在河南中醫藥大學實驗室進行。

1.2 試驗方法

1.2.1 凈度及含水量 參照《農作物種子檢驗規程》中四分法扦樣進行取樣，種子凈度、含水量的測定參照《農作物種子檢驗規程》中凈度及水分測定方法進行[8-9]。

1.2.2 千粒質量 從凈種子中隨機選取3份，每份1 000粒，稱質量，精確到0.001 g。

1.2.3 生活力 采用2，3，5-氯化三苯基四氮唑法（TTC法）測定生活力。將浸泡過夜的種子沿胚的中線縱切成兩半，置于0.5% TTC溶液中避光染色3 h，胚染成紅色的種子為有生活力的種子，100個半粒為1次重復，設3次重復。

1.2.4 發芽率 從凈種子中隨機取100粒種子，經蒸餾水沖洗后置于土壤發芽盒中，在室溫為25 ℃條件下進行發芽試驗，12 h光照、12 h 黑暗培養，以胚根長為種子長的1/2作為發芽標準，每天觀察種子萌發情況，萌發結束后統計發芽率。發芽率=n /N×100%。其中：n為最終發芽數;N為供試種子數。

1.2.5 田間驗證試驗 試驗于2017年在河南省焦作市武陟縣大封鎮駕部村進行（113°14′40″E，34°59′32″N）。土壤狀況：全氮含量為 1 500 mg/kg，速效磷含量為3.825 mg/kg，速效鉀含量為 120 mg/kg，有機質含量為12.25 g/kg，pH值為913。采用隨機區組試驗設計，選取秋子和蔓薹子每個等級樣品設置田間小區，每份種子3次重復，小區面積為 6 m2。2017年7月11日播種，7月28日觀察田間出苗率，11月26日采收，記錄單株鮮質量及產量，隨后將樣品帶回實驗室，采用高效液相色譜法（HPLC法）測定β-蛻皮甾酮和齊墩果酸的含量[10-11]。

1.3 數據分析

應用SPSS和DPS統計軟件，對發芽率、生活力、千粒質量、水分、凈度等指標結果進行相關性分析和K均值聚類分析，制定牛膝種子質量分級標準，對田間驗證試驗指標進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 牛膝種子分級指標結果

2.1.1 凈度 如表 2所示，秋子平均凈度為8392%，其中Q1種子的凈度最高，Q11種子的凈度最低;蔓薹子平均凈度為86.77%，其中M26種子的凈度最高，M31種子的凈度最低。

2.1.2 含水量 不同類型牛膝種子水分測定結果見表2。從表2中可以看出，秋子含水量范圍為960%～11.42%，其中含水量最低的為Q12，最高的為Q3;蔓薹子含水量范圍為9.70%～12.50%，其中含水量最高的為M26，最低的為M32。

2.1.3 千粒質量 不同類型牛膝種子千粒質量測定結果見表2。由表2可知，秋子千粒質量范圍為1.559 2～3.285 4 g，其中千粒質量最低的為Q8，最高的為Q1;蔓薹子千粒質量范圍為2.690 6～4.191 2 g，其中千粒質量M30最高，M32最低。

2.1.4 生活力 不同類型牛膝種子生活力測定結果見表2。由表2可知，秋子生活力范圍為52.00%～9600%，其中最低的為Q7，最高的為Q16;蔓薹子生活力范圍為45.00%～99.00%，其中最高的為M29，最低的為M21。可見，各地的秋子及蔓薹子生活力存在差別。

2.1.5 發芽率 不同類型牛膝種子發芽率測定結果見表2。發芽率反映種子質量的優劣，由表2可知，秋子平均發芽率為77.06%，其中Q1的最高（98.00%），Q8的最低（37.00%）;蔓薹子平均發芽率為7758%，其中M29的最高（98.00%），M32的最低（51.00%）。