不同类型牛膝种子质量分级标准研究

李曼 王鑫源 邢冰

摘要：以不同类型牛膝种子为试验材料，研究牛膝种子的净度、含水量、千粒质量、生活力、发芽率等指标，通过相关性分析和K均值聚类制定牛膝种子的质量分级标准，并对种子分级标准进行大田验证。结果表明，不同类型牛膝种子的净度、含水量、千粒质量、生活力和发芽率均存在差异，发芽率与千粒质量、生活力显著或极显著相关，相关系数分别为0.369、0.865，其余指标间均无相关性;K均值聚类将牛膝种子（秋子、蔓薹子）质量分为3个等级，其中发芽率、千粒质量及生活力可作为分级的重要指标;田间试验结果表明，各等级的牛膝种子（秋子、蔓薹子）在出苗率、单株质量、产量及质量指标中均存在差异，均表现为Ⅰ级﹥Ⅱ级﹥Ⅲ级。结果显示，本研究制定的牛膝种子质量分级标准可行，可以为牛膝种子种植技术的研究提供科学依据。

关键词：牛膝;种子;秋子;蔓薹子;种子质量分级标准;K均值聚类分析

中图分类号：S567.23+9.024   文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）20-0149-05

牛膝（Achyranthes bidentata Bl.）为苋科多年生草本植物，主要以干燥根入药[1]，是驰名中外的四大怀药之一，具有补肝肾、强筋骨、引血下行、逐瘀通经的功效[2]。牛膝主产区分布在河南、河北、内蒙古等地区，繁殖方式以种子繁殖为主，种子分为秋子和蔓薹子[3]。河南地区牛膝种子繁殖类型有秋子和蔓薹子，而内蒙古、河北等地区的繁殖类型为蔓薹子。目前，我国的中药材种子质量分级标准研究处于起步阶段，且绝大部分中药材种子没有相应的种子质量分级标准，造成了中药材种子市场混乱，种子质量良莠不齐，而药用植物种子的质量是提高中药材产量、品质、高效的基础[4-5]，因此急需制定种子质量标准。此外，国内外关于牛膝種子分级标准的研究报道甚少，仅祁建军等对牛膝种子质量分级研究进行了报道[6-7]。本试验通过对不同类型牛膝种子各项指标进行研究，结合大田验证，以制定牛膝种子质量分级标准。1 材料与方法

1.1 试验材料

收集2017年河南省温县和武陟县、内蒙古赤峰市、河北省安国市等地的牛膝种子35份（表1），经河南中医药大学董诚明教授鉴定为苋科植物牛膝（Achyranthes bidentata Bl.）的种子，于室温贮存，备用，种子检验于2017年3—6月在河南中医药大学实验室进行。

1.2 试验方法

1.2.1 净度及含水量 参照《农作物种子检验规程》中四分法扦样进行取样，种子净度、含水量的测定参照《农作物种子检验规程》中净度及水分测定方法进行[8-9]。

1.2.2 千粒质量 从净种子中随机选取3份，每份1 000粒，称质量，精确到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）测定生活力。将浸泡过夜的种子沿胚的中线纵切成两半，置于0.5% TTC溶液中避光染色3 h，胚染成红色的种子为有生活力的种子，100个半粒为1次重复，设3次重复。

1.2.4 发芽率 从净种子中随机取100粒种子，经蒸馏水冲洗后置于土壤发芽盒中，在室温为25 ℃条件下进行发芽试验，12 h光照、12 h 黑暗培养，以胚根长为种子长的1/2作为发芽标准，每天观察种子萌发情况，萌发结束后统计发芽率。发芽率=n /N×100%。其中：n为最终发芽数;N为供试种子数。

1.2.5 田间验证试验 试验于2017年在河南省焦作市武陟县大封镇驾部村进行（113°14′40″E，34°59′32″N）。土壤状况：全氮含量为 1 500 mg/kg，速效磷含量为3.825 mg/kg，速效钾含量为 120 mg/kg，有机质含量为12.25 g/kg，pH值为913。采用随机区组试验设计，选取秋子和蔓薹子每个等级样品设置田间小区，每份种子3次重复，小区面积为 6 m2。2017年7月11日播种，7月28日观察田间出苗率，11月26日采收，记录单株鲜质量及产量，随后将样品带回实验室，采用高效液相色谱法（HPLC法）测定β-蜕皮甾酮和齐墩果酸的含量[10-11]。

1.3 数据分析

应用SPSS和DPS统计软件，对发芽率、生活力、千粒质量、水分、净度等指标结果进行相关性分析和K均值聚类分析，制定牛膝种子质量分级标准，对田间验证试验指标进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 牛膝种子分级指标结果

2.1.1 净度 如表 2所示，秋子平均净度为8392%，其中Q1种子的净度最高，Q11种子的净度最低;蔓薹子平均净度为86.77%，其中M26种子的净度最高，M31种子的净度最低。

2.1.2 含水量 不同类型牛膝种子水分测定结果见表2。从表2中可以看出，秋子含水量范围为960%～11.42%，其中含水量最低的为Q12，最高的为Q3;蔓薹子含水量范围为9.70%～12.50%，其中含水量最高的为M26，最低的为M32。

2.1.3 千粒质量 不同类型牛膝种子千粒质量测定结果见表2。由表2可知，秋子千粒质量范围为1.559 2～3.285 4 g，其中千粒质量最低的为Q8，最高的为Q1;蔓薹子千粒质量范围为2.690 6～4.191 2 g，其中千粒质量M30最高，M32最低。

2.1.4 生活力 不同类型牛膝种子生活力测定结果见表2。由表2可知，秋子生活力范围为52.00%～9600%，其中最低的为Q7，最高的为Q16;蔓薹子生活力范围为45.00%～99.00%，其中最高的为M29，最低的为M21。可见，各地的秋子及蔓薹子生活力存在差别。

2.1.5 发芽率 不同类型牛膝种子发芽率测定结果见表2。发芽率反映种子质量的优劣，由表2可知，秋子平均发芽率为77.06%，其中Q1的最高（98.00%），Q8的最低（37.00%）;蔓薹子平均发芽率为7758%，其中M29的最高（98.00%），M32的最低（51.00%）。