不同农家类型林下山参种子的鉴定研究

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(辽宁中医药大学药学院， 辽宁 大连 116600)

·种子检验·

不同农家类型林下山参种子的鉴定研究

张建逵，窦德强，康廷国，王冰

(辽宁中医药大学药学院， 辽宁 大连 116600)

[目的]研究不同农家类型林下山参种子的鉴定方法。[方法]采用测量、称重、外部形态观察、表面特征观察等方法。[结果] 1) 长脖类种子的千粒重最重，大马牙次之，二马牙最轻； 2) 长脖类和大马牙、二马牙种子单粒重、长度均有极显著性差异(p<0.01)，大马牙和二马牙种子单粒重、长度无显著性差异(p>0.05)； 3) 三类种子的宽度、厚度两两之间均有显著性差异(p<0.05)； 4) 三类种子的外观形态有所不同，可作为鉴定特征。[结论]本研究可为林下山参种子的鉴别、选育提供科学依据。

种子； 林下山参； 人参； 长脖； 大马牙； 二马牙

人参(PanaxginsengC.A.Mey.)为我国传统的名贵中药材，具有大补元气、固脉复脱、补脾益肺、生津养血、安神益智的功效。目前市售的人参商品主要有园参、林下山参、野山参等。2015版《中华人民共和国药典》一部对于林下山参的定义为：播种在山林野生状态下自然生长的称“林下山参”，习称“籽海”[1]。有马牙类(大马牙、二马牙)、长脖类(线芦、圆膀圆芦、竹节芦、草芦)等农家类型[2-3]。

在农业生产中，常把内含种子的果核称为“种子”。近年来,关于人参种子的研究报道主要集中在种子带菌检测、种子萌发、种子饱满度、种子大小及分布特征及化感作用等方面[4-8]。在对林下山参种植户的走访中发现，由于长脖类林下山参的形态更似野山参，其价格比马牙类林下山参更高，因此目前市场上有不法商贩以马牙类的种子冒充长脖类种子销售，给种植户造成了经济损失。在各农家类型的人参种子鉴定方面，研究报道较少。本实验通过称重、测量、外部形态观察、表面特征观察等方法对3种不同农家类型的种子进行研究，为林下山参种子的鉴定提供参考。

1 仪器与样品

1.1 仪 器

Sartorius BP 211 D型电子分析天平(德国赛多利斯公司)；Olympus SZX 9 体视显微镜，配PD 72显微数码相机及显微摄影系统(日本奥林巴斯公司)；HITACHI SU 8010型高分辨场发射扫描电镜(日本日立高新技术公司)；游标卡尺(温州三和量具仪器有限公司)。

1.2 样 品

大马牙、二马牙林下山参种子于2015年8月采自辽宁省本溪县东营坊乡南营坊村；长脖类林下山参种子于2015年9月采自辽宁省宽甸县振江乡石柱村；采集时同时将地下部分取出，供鉴别用。以上均经辽宁中医药大学康廷国教授鉴定为五加科植物(Panax ginseng C.A.Mey.)各农家类型的种子。

2 方法与结果

2.1 种子千粒重的测定

将各类种子粒数查清后，全部称重，计算千粒重。千粒重(g)=(W/n)×1 000，式中：W为净种子重量，n为净种子总粒数[9]。由表1可见，长脖类种子的千粒重最重，大马牙次之，二马牙最轻。

2.2 种子单粒重及形态指标的测定及比较

从各类种子中各随机选出30粒，分别用分析天平称定其单粒重，用游标卡尺量其长度、宽度、厚度并计算长宽比，结果见表2。

表3 三类种子各指标间p值的两两比较

类型p值单粒重a长度b宽度a厚度b长宽比c长脖大马牙0.002**0.000**0.000**0.001**0.530长脖二马牙0.000**0.000**0.000**0.000**0.717大马牙二马牙0.2050.4120.040*0.000**0.790

注：“**”表示在0.01水平上有显著性差异；“*”表示在0.05水平上有显著性差异；a表示多重比较的方法为秩变换后的LSD法；b表示多重比较的方法为Tamhane’s T 2法；c表示多重比较的方法为LSD法。

表1 种子的千粒重

指标类型大马牙二马牙长脖W(g)5.094.645.61n195208189千粒重(g)26.1022.3129.68

注：W为净种子重量，n为净种子总粒数。

指标类型大马牙二马牙长脖单粒重(mg)25.88±0.0023.60±0.0029.31±0.01种子长度(mm)5.31±0.295.39±0.145.70±0.26种子宽度(mm)4.30±0.204.39±0.204.66±0.24种子长宽比1.23±0.041.23±0.051.23±0.06种子厚度(mm)2.72±0.292.18±0.162.47±0.22

对各组数据进行差异显著性检验，由于二马牙种子的单粒重数据不呈正态分布，大马牙种子的宽度数据不呈正态分布，因此单粒重和种子宽度数据采用 Kruskal-WallisH检验，其他指标采用单因素方差分析的方法。

经Kruskal-WallisH检验，三类种子的单粒重、种子的宽度均有极显著性的差别(p=0.000<0.05)； 种子的长度、厚度数据经检验，数据方差不齐，采用Tamhane’s T 2的方法[10]，结果表明，三类种子的长度、厚度均有极显著的差别(p=0.000<0.01)； 种子的长宽比数据经检验，数据方差齐，采用LSD的方法[10]，结果表明，三类种子的长宽比没有差别(p>0.05)。

进一步对有显著性差别的指标进行两两比较，结果见表3。

种子单粒重数据进行秩变换，得到秩次代替原变量，再采用LSD法进行两两比较[11]，由表3可知，长脖类和大马牙、二马牙种子单粒重均有极显著性的差异(p<0.01)，大马牙和二马牙种子单粒重无显著性差异(p>0.05)。

对种子宽度数据进行秩变换，得到秩次代替原变量,再采用LSD法进行两两比较[11]，由表3可知，三类种子的宽度两两之间均有显著性差异(p<0.05)。

对种子的长度数据进行多重比较[10]，由表3可知，长脖类和大马牙、二马牙种子长度均有极显著性的差异(p<0.01)，大马牙和二马牙种子长度无显著性差异(p>0.05)。

对种子的厚度数据进行多重比较[10]，由表3可知，三类种子的厚度两两之间均有极显著性差异(p<0.01)。

2.3 种子外观形态鉴定

从各类种子中各随机选出20粒，清洗干净，晾干后，将种子置于体视显微镜下观察并拍照，每类观察10粒种子，结果见图1。每类剩余的10粒种子分别用双面胶将其固定在钻台上，标号后喷金，将其置于扫描电镜下，密封抽真空，观察并拍照，结果见图2。

2.3.1 大马牙类种子

果核椭圆形。略扁，表面浅黄棕色，凹凸不平有皱纹，粗糙，体视显微镜下可见明显的角质化。背侧呈弓形隆起，两侧较平，腹侧平直或稍内凹，基部珠孔呈略尖小突起。珠孔上方有1条脉，延至果核上端后分为数支，凡脉经过处果核均向内微凹而呈浅沟状，一面有2条沟，另一面有1条沟，均较为明显，沟内有时有丝状的中果皮残存。扫描电镜下可见：种皮表面纹饰呈嚼烂状，即像被侵蚀后形成的不规则的沟和小孔穴[12]。孔穴内常见球形颗粒。种皮表面可见少数形状不规则的碎块或片状突起。

2.3.2 二马牙类种子

果核椭圆形。略扁，表面黄白色，凹凸不平有皱纹，稍粗糙，体视显微镜下可见明显的角质化。背侧呈弓形隆起，两侧较平，腹侧平直或稍内凹，基部珠孔呈略尖小突起。珠孔上方有1条脉，延至果核上端后分为数支，凡脉经过处果核均向内微凹而呈浅沟状，一面有2条沟，另一面有1条沟，均不明显，沟内有时有丝状的中果皮残存。扫描电镜下可见：种皮表面纹饰呈嚼烂状，即像被侵蚀后形成的不规则的沟和小孔穴。种皮表面可见少数形状不规则的碎块或片状突起。

2.3.3 长脖类种子

果核椭圆形。略扁，长5～6.5 mm，宽4～5 mm，厚2.1～3.0 mm。表面黄棕色，凹凸不平有皱纹，较粗糙，体视显微镜下可见其角质化不明显，十分粗糙。背侧呈弓形隆起，两侧较平，腹侧平直或稍内凹，基部珠孔呈较尖小突起。珠孔上方有1条脉，延至果核上端后分为数支，凡脉经过处果核均向内微凹而呈浅沟状，一面有2条沟，另一面有1条沟，均极为明显，沟内有时有丝状的中果皮残存。扫描电镜下可见：种皮表面纹饰呈一些方向不定的平行短棱，相邻的两短棱间为1条较浅的长沟；孔穴较少见；种皮表面可见许多形状不规则的碎块状或片状突起，常成片存在。

注：1为大马牙；2为大马牙(表面放大)；3为二马牙；4为二马牙(表面放大)；5为长脖类；6为长脖类(表面放大)。下同。图1 林下山参种子外观形态

2.3.4 三类种子的检索表

结合三类种子的千粒重、形态指标测量及形态描述，编写检索表如下：

1. 千粒重约29 g，种子长度约5.70 mm，宽度约4.70mm，表面黄棕色，较粗糙，体视显微镜下可见角质化不明显，基部珠孔呈较尖小突起，表面沟状纹理极明显。扫描电镜下可见种皮表面纹饰呈一些方向不定的平行短棱，相邻的两短棱间为一较浅的长沟；孔穴少见；种皮表面可见许多形状不规则的碎块状或片状突起，常成片存在

长脖类

1. 千粒重22～26 g，种子长度为5.30～5.40 mm，宽度为4.30～4.40 mm，表面浅黄棕色，或黄白色，体视显微镜下可见角质化明显，基部珠孔呈略尖小突起，表面沟状纹理明显或不明显。扫描电镜下可见种皮表面纹饰呈嚼烂状，具稍深的沟，孔穴多见。种皮表面可见少数形状不规则的碎块或片状突起

马牙类

2. 种子厚度约2.70 mm，宽度约4.30 mm，表面浅黄棕色，体视显微镜下可见表面沟状纹理明显，扫描电镜下可见孔穴内常具球形颗粒

大马牙

2. 种子厚度约2.20 mm，宽度约4.40 mm，表面黄白色，体视显微镜下可见表面沟状纹理不明显，扫描电镜下可见孔穴内的球形颗粒少见

二马牙

图2 林下山参种皮表面纹饰(扫描电镜下)

3 讨论与结论

3.1园参的种子最早源自野山参的种子，而林下山参最早是将园参的种子播撒在山林野生状态下自然生长而成的。本实验中3种农家类型的种子均来自于由园参种子发育而成的林下山参，其千粒重及形态指标等的差异可能与其生态环境上的差异及繁殖的代数不同有关。

3.2在进行种子形态观察时，应先将种子表面洗净、烘干，再进行观察，防止砂土、灰尘等影响观察结果。

3.3肖盛元等的研究表明，人参种子宽度总体平均值约为4.5 mm，宽度>4.5 mm和<4.5 mm 的分别占总体的48.56%和51.44%。人参种子单粒重为10～50 mg[7]。本实验的结果与之大体一致，但单粒重明显偏低，其原因之一可能是由于林下山参的种植过程中没有人为因素(如施肥、灌溉等)的影响，造成其种子中初生代谢产物积累不如园参种子中的多，所以林下山参种子单粒重较园参种子的要低。

3.4本实验结果表明： 1) 长脖类种子的千粒重最重，大马牙次之，二马牙最轻； 2) 长脖类和大马牙、二马牙种子单粒重、长度均有极显著性的差异(p<0.01)，大马牙和二马牙种子单粒重、长度无显著性差异(p>0.05)； 3) 三类种子的宽度、厚度两两之间均有显著性差异(p<0.05)； 4) 三类种子的外观形态有所不同，可作为鉴定特征。本研究结果可为林下山参种子的鉴别、选育提供科学依据。

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[12]刘长江.植物种子形态分类研究术语(Ⅱ)[J].种子,1990,9(1):66-68.

成出苗不齐，甚至断苗的情况，进而影响冬凌草的产量和质量。在实际生产过程中，种子的千粒重、发芽率、发芽势等指标的高低对种子的出苗情况影响较大。

冬凌草种子颗粒微小，应用种子形态鉴定法鉴别较为困难，采用幼苗形态鉴别则周期较长，时效性不高，不利于实现冬凌草的现代化栽培。经查阅相关资料文献，考虑下一步将采用生化鉴定的方法和色谱技术对冬凌草种子的真实性进行研究。

在种子发芽实验过程中，冬凌草种子的吸胀前处理是种子发芽的前提。在不同的发芽条件下，首、末次发芽时间是不同的，因此，在发芽率测定前，要进行种子的最佳消毒处理、最佳发芽床、最佳发芽温度等的单因素考察，再在最佳发芽条件下进行发芽首末次计数时间的确定，方便统一种子的发芽时间，对种子发芽率的测定有重大意义。

介于实验过程中发现部分冬凌草种子出现病菌感染的情况，对冬凌草种子健康度检测的方法进行研究，并制定了冬凌草种子健康度的测定方法。在探索研究影响冬凌草种子发芽率的病原微生物的过程中发现：所分离出的大部分菌种对冬凌草种子的萌发影响很小。但实验观察中发现，镰刀菌属真菌在种子萌发前期抑制种子的萌发，后期导致种苗腐烂而死亡；链格孢菌属真菌在种子萌发前期对冬凌草种子影响较小，后期导致种苗腐烂而死亡；毛霉属真菌在种子萌发前期抑制冬凌草种子的萌发，但较镰刀菌属真菌抑制作用弱，后期影响较小。青霉属真菌对冬凌草种子的萌发几乎无影响。其中，链格孢属真菌和镰刀菌属真菌对冬淩草种子正常萌发影响较大，而链格孢属真菌出现频率最高，因此，最终将链格孢属真菌作为影响冬凌草种子的主要菌种。对影响冬凌草种子发芽率的病原微生物及防治方法有待进一步研究。

参考文献：

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(本栏目责任编辑：申 晓)

Study on the Authentication of the Seed of Ginseng Cultivated Under Forest of Different Farm Types

ZHANGJiankui,DOUDeqiang,KANGTingguo,WANGBing

2016-11-26

2015年辽宁省教育厅科学研究一般项目(L 2015349)；辽宁省中药原料药质量监测技术服务中心建设项目。

张建逵(1980—)，男，辽宁省大连市人；副教授，博士研究生，主要从事中药种质资源及品质评价研究；E-mail：lnzyzjk@sina.com。

康廷国(1953—)，男，内蒙古赤峰人；教授，博士生导师，主要从事中药鉴定及品质评价研究；E-mail：kangtg@lnutcm.edu.cn。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.115

S 567.5+1

A

1001-4705(2017)04-0115-05