- 中药材种子质量检验方法研究
- 李先恩 魏建和主编
- 4630字
- 2025-03-14 21:29:15
第三节 中药材种子质量与检验方法
药用植物是一类特殊的经济作物,文献记载的药用植物有1万多种,常用栽培药用植物有200多种,大部分用种子繁殖。近年来随着中药材GAP的推行和中国种子标准化的推进,中药材种子检验规程和质量分级标准制定是中药材种植标准化的重要研究内容之一。
目前中药材的种植和种子生产多为小规模独立经营,易造成种质多样,一些生产上用的种子还依赖于野生收集,种子的质量难以控制。近年来中药材种植面积逐渐增加,种子在各地之间频繁流通。由于没有种子的检验规程和质量分级标准,假冒伪劣药材种子案件时有发生,给中药材生产造成了不可弥补的损失。为了保护种子生产、经营和使用者的利益,避免不合格种子用于生产带来的损失,使栽培的优良品种更优质、高产,必须有统一的质量标准,因此开展种子检验规程和质量分级标准化工作非常重要。
一、中药材种子种苗质量标准化的内容和意义
种子品质是由种子的不同特性综合而成,通常包括品种品质和播种品质两方面。品种品质(genetic quality)是指与遗传特性有关的品质(种子的内在品质),如品种的特征、特性等,而播种品质(seedling quality)是指种子播种后与田间出苗状况有关的质量(也即种子的外在品质),如出苗率、出苗速度、幼苗健壮程度等。
种子质量标准化是指对药用植物种子的特征特性、种子生产、种子质量、种子检验方法及种子包装、运输、贮存等方面,制定出一系列科学、合理、明确、可行的技术规定和技术标准,并在生产中执行。简言之,就是实行品种的标准化和种子质量的标准化。品种的标准化是指生产上使用的品种符合品种的特征、特性,种子质量的标准化是指生产上使用的种子质量基本达到国家规定的质量标准。
药用植物种子种苗质量标准化研究,是我国药用植物生产迈向规范化、标准化和现代化的重要工作内容,也是药用植物生产标准和行业规范的重要组成部分。
我国的药用植物种子产业已初步形成,但与农业种子产业相比尚不规范。由于缺乏相应的种子检验规程,种子交易无法可依。由于缺乏原种生产操作技术规程和药用植物种子质量标准,市场流通的种子质量低下,假冒伪劣种子充斥市场,坑农害农事件时有发生,从事药用植物良种繁育的生产者利益得不到应有保护。因此,药用植物种子质量标准和检验规程的研究与制定,将极大地推动我国药用植物种子产业的发展。
二、中药材种子质量分级标准
种子质量的优劣直接影响药用植物的产量和药材品质。种子质量分级标准是衡量种子质量优劣的标准。目前农作物和其他植物的种子等级标准划分以品种纯度、净度、发芽率、含水量等为指标。因我国大多数药用植物还没有育成品种大面积应用于生产,所以我国药用植物种子质量标准化应按种子净度、发芽率、含水量、千粒重等指标进行分级。
三、中药材种子质量检验方法
种子质量是否符合规定的标准,必须通过种子检验才能得出结论。种子检验的结果与所采用的检验方法关系极为密切,不同的方法往往得到不同的结果。为了使种子检验获得普遍一致和正确的结果,就要制定统一、科学的种子检验方法,即种子检验技术规程。
种子检验可分为田间检验和鉴定、室内检验两部分,一般所说的种子检验规程是指种子室内检验规程。
种子检验的主要步骤可分为扦样、检验和签证3个步骤。而检验又包含种子净度、发芽试验、生活力测定、含水量、千粒重、种子健康度检查等多项内容。
(一)扦样
又称取样或抽样。检验样品是从种子批不同部位随机抽取若干次的小部分种子合并而得,从这个样品经一个或几个步骤分成几个更小的样品,每个步骤都要经过反复对分递减或随机抽取小量重新合并,以达到样品的充分混合,又因室内检验取样时通常借助一种特制的扦样器进行,所以这个过程称为扦样。
(二)种子净度
样品中除去各种混杂物和其他植物的种子后,留下的本植物净洁种子重量占检验样品总重量的百分率,称为种子净度。
检验方法:从要测定的种子中取平均样品,称重(试样重量),计数后倒在试验台上进行精选,分出净种子、无生命杂质、其他植物种子,并分别称重,用以下公式求得种子净度(%)、无生命杂质百分率、其他植物种子百分率。应重复测2次以上,取其结果的平均值。
种子净度(%)=净种子重量/(净种子重量+无生命杂质重量+其他植物种子重量)× 100%
无生命杂质重量(%)=无生命杂质重量/(净种子重量+无生命杂质重量+其他植物种子重量)× 100%
其他植物种子重量(%)=其他植物种子重量/(净种子重量+无生命杂质重量+其他植物种子重量)× 100%
两份试样之间,各相同成分的百分率相差不能超过规定的容许差距。如超过容许范围,则须重新分析成对试样,直至得到各成分的差距均在容许范围之内。
(三)种子发芽试验
1.发芽的定义
在检验室内幼苗出现和生长达到一定阶段,其主要构造表明能在田间适宜条件下生长为正常植株,称为发芽,而能出苗但幼苗生长不正常的不能算是发芽。
2.发芽试验的目的
一是测定种子样品的最大发芽潜力,从而估测种子批田间播种价值。二是比较不同种子批的种用价值。不同种子批在同一条件下进行发芽试验,发芽率高的种子批具有较高的种用价值。
发芽力是指种子在适宜条件下发芽的能力,一般用发芽势(germinative energy)和发芽率(germinative percent)表示。发芽势是指种子发芽初期(规定日期内)发芽的种子数占供试种子数的百分率。种子发芽势高,则表示种子活力强,发芽整齐,出苗一致。种子发芽率是指在发芽试验终期(规定日期内)全部发芽种子数占供试种子数的百分率。种子发芽率高,则表示有生活力的种子多,播种后出苗数多。
3.发芽试验的主要程序
(1)选用和准备发芽床:
小、中粒种子可用纸上发芽床;大粒种子或对水分敏感的小、中粒种子宜用沙床发芽。
(2)试样来源、数种置床和贴标签:
试验样品必须是经充分混合的净种子,数取400粒种子,一般小、中粒种子(桔梗、黄芩等)通常以100粒为1次重复,4次重复。而大粒种子(射干、板蓝根等)每份试样为50粒,8次重复;特大种子25粒为一份试样,16次重复。
种子置床时应注意使种子均匀分布在发芽床上,并且种子之间保持其1~5倍间距,以防病菌相互感染。
在发芽皿或其他器皿的侧面贴上或放上标签,注明种子种类、编号、重复、置床时间等。
(3)破除休眠:
许多药用植物的种子由于存在休眠,直接置于发芽床上不能整齐、良好、快速发芽。为此在移置规定的发芽条件下进行培养前,需经过破除休眠处理,处理的方法应根据药用植物种子的休眠习性和破除休眠的方法进行。
(4)培养条件:
将置床后的种子在规定的条件下发芽,一般采用恒温或变温培养,根据药用植物种子萌发习性采用给予光照或黑暗培养条件。
(5)检查管理:
在种子发芽期间,一般要求间隔一定时期(2~3d)检查发芽试验的状态,以保持适宜的发芽条件,发芽床应始终保持湿润,切忌断水,也不能水分过多或过干。温度应保持在所需温度的±1℃范围内。如作变温处理,应按规定的条件作温度变换。如发现霉烂种子,应及时取出发霉种子,当发霉种子超过5%时,应调换发芽床,以免种子相互污染。如发现腐烂死亡种子,应及时去除并做好记录。
(6)观察记录:
在整个发芽期间至少应观察记录2次,即在发芽势和发芽率的规定时间各记录1次。许多药用植物种子发芽时间比较长,应增加观察记录次数。在初次和中间记录时,将符合标准的正常幼苗、明显死亡的腐烂发霉种子拿出并记录,而将未达到正常发芽标准的小苗、畸形幼苗和未发芽的种子放回原发芽床或调换发芽床后继续发芽。在末次记录时,将正常幼苗、不正常幼苗,硬实、新鲜不发芽的种子和死种子,通过鉴定、分类,分别计数和记录。
(7)重新试验:
当怀疑未发芽种子有休眠,对幼苗的正确评定发生困难,或由于种子受到霉菌感染引起结果不可靠时,或发现试验条件、幼苗评定或计数有差错,以及试验结果超过容许差距时,应重新进行发芽试验。
(8)结果计算:
发芽试验结束后,计算正常幼苗各次重复发芽势和发芽率,以百分率表示,计数时以100粒种子为1次重复。如采用50粒或25粒的副重复,则应将相邻副重复合并成100粒的重复。计算4次重复的正常幼苗平均百分率,检查结果,如果在其容许差距范围内,则认为结果是可靠的。如超过规定的差距,则须重做试验。
发芽势(%)=[发芽初期(规定日期内)正常发芽种子数]/(供试种子数)× 100%
发芽率(%)=[发芽终期(规定日期内)全部正常发芽种子数]/(供试种子数)× 100%
(四)种子活力测定
1.种子活力、生活力和发芽率的含义、区别和关系
(1)种子活力:
是指种子在广泛的田间条件下,迅速整齐出苗和长成正常幼苗的潜在能力。
(2)种子生活力:
是指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生活力,通常用供检样品中活种子数占样品总数的百分率表示。
(3)种子发芽率:
是指种子在适宜条件下(检验室控制条件下)长成正常植株的能力,通常用供检样品中长成正常幼苗占样品总数的百分率表示。
一般情况下,如果鉴定正确,生活力测定和发芽率测定的结果基本一致,即种子生活力和发芽率没有明显差异。而种子活力与发芽率之间不一定存在正相关,通常高发芽率的种子具有较高活力,但高发芽率的种子批中仍然表现出种子活力的差异。有时种子具有高发芽率,但种子活力不高。例如两批发芽率均为80%的种子,其中一批田间出苗率为61%,而另一批种子却完全不出苗,这是由于前者种子活力较高,后者种子活力较低,许多陈种子就是这样。
2.种子活力测定方法
种子活力测定方法有很多,一般分为直接法和间接法两种。
(1)直接法:
是在检验室条件下模拟田间不良环境测定田间出苗率的方法,如低温处理模拟早春播种期的低温条件,砖砂(砾)试验模拟田间板结或黏土地区条件。
(2)间接法:
是在检验室内测定与田间出苗率(活力)相关的种子特性的方法,如测定某些生理生化指标(酶的活性、呼吸强度)及测定生化劣变处理后的发芽率(加速老化试验、人工劣变试验等)。
1999年版《国际种子检验规程》推荐两种已基本标准化的方法,即电导率测定和加速老化法。
种子生活力的测定方法有许多,常用的方法为生物化学法,如TTC染色法、靛红染色法。
(五)种子水分测定
种子水分(seed moisture content)又称种子含水量,通常有两种含义:一种以湿重为基数,是指种子样品中所含水的重量占供检种子样品重量的百分率。另一种以干重为基数,是指种子样品中所含水的重量占样品中干物质重量的百分率。种子水分常以湿重为基数。
目前种子水分测定最常用的方法有烘干减重法和电子仪器测定法。
(六)种子重量测定
种子千粒重(weight per 1 000 seeds)通常是指自然干燥状态下1 000粒种子的重量。
混合经过去杂的净种子,随机数取两份试样,大粒种子每份500粒;中、小粒种子每份1 000粒,两次重复,精确称重后计算千粒重,如果两份试样重量相差不超过5%,可用两份试样的平均重量为其千粒重。如果两份试样重量之差超过容许差距,应再数取第3份试样称重,取其差距最小的两份试样计算平均千粒重。
(七)种子健康度检查
种子健康测定(seed health testing)的目的是测定种子是否携带病原菌(如真菌、细菌及病毒),有害的动物(如线虫及害虫)等健康状况。许多植物病虫害通过种子进行传播,因此种子健康测定是防止病虫害传播的重要途径,同时也是评价种子批的质量、确定其使用价值的有效措施之一。种子健康测定主要包括种子病害测定和种子虫害测定两方面内容。
种子病害测定的主要方法有:肉眼检验、过筛检验、洗涤检验、滤纸培养检验、琼脂培养检验、离体胚检验、漏斗法检验。
种子虫害测定的方法有:肉眼检验、过筛检验、剖粒检验、染色检验、比重检验等。
药用植物种子健康测定的内容除检验农作物的种传病虫害外,随着药用植物种植面积的扩大,也应该注意检验药用植物种子传播的病虫害。