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(1.河北农业大学农学院, 河北 保定 071000; 2.北京中医药大学中药学院, 北京 100102;3.中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所, 北京 100193;4.中药材规范化生产教育部工程研究中心, 北京 100102 )
·种子检验·
西陵知母种苗质量分级标准研究
马春英1,侯俊玲2,王文全2,3,4,刘晓清1
(1.河北农业大学农学院, 河北 保定 071000; 2.北京中医药大学中药学院, 北京 100102;3.中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所, 北京 100193;4.中药材规范化生产教育部工程研究中心, 北京 100102 )
目的:制定西陵知母种苗质量分级标准。 方法:从易县和安国药材市场收集西陵知母种苗10份,测定种苗的株高、鲜重、须根数、地径和种球直径等指标,采用SPSS 19.0统计分析软件进行统计分析,确定西陵知母种苗分级的主要指标,并制定西陵知母种苗分级标准。 结果:西陵知母种苗分为3个等级:一级种苗须根数≥20条,单株重≥40 g,种球直径≥1.6 cm;二级种苗须根数16~20条(不含20),单株重20~40 g(不含40),种球直径1.4~1.6 cm(不含1.6);三级种苗须根数7~16条(不含16),单株重5~20 g(不含20),种球直径0.8~1.4 cm(不含1.4)。结论:考虑到种苗是形成药材的源头,建议生产中采用一、二级种苗,以形成高产量高品质的药材。
西陵知母; 种苗质量; 分级标准
知母为百合科植物知母(AnemarrhenaasphodeloidesBge.)的干燥根茎,具有清热泻火,滋阴润燥的功效。用于外感热病,高热烦渴,肺热燥咳,骨蒸潮热,内热消渴,肠燥便秘等症[1]。河北易县是知母的道地产区,所产知母以质量优良,疗效好而被称为“西陵知母”。目前道地产区从易县已经扩展至整个河北省。随着知母药材出口量和国内市场需求量的不断增加,过度的采挖利用导致野生知母资源危机日趋严重,为了解决野生资源缺乏的问题,人工栽培知母上世纪就已经进入市场。目前,河北省不仅是野生知母的主要分布区,也是人工栽培知母的主要产区。
在知母形成栽培品的过程中,其种子和种苗是源头,是药材产量和品质形成的重要前提和基础[2]。目前河北省没有西陵知母种苗质量标准、种苗的检验技术规程,没有形成由质检机构、检验规程、质量标准等构成较完善的质量监督体系。由于缺乏相应的种苗质量标准,在一定程度上导致了西陵知母种苗市场的混乱,假劣药材种苗充斥市场,致使药材质量参差不齐,更为严重的是给西陵知母用药的安全性和有效性带来隐患。为了保护西陵知母种苗生产、经营和使用者的利益,避免不合格种苗用于生产,提高和保障生产中西陵知母的产量和质量,开展西陵知母种苗质量标准的研究与制定十分必要。
本研究对西陵知母道地产区的知母种苗质量分级进行了系统的研究,以期为西陵知母的规范化生产及西陵知母种苗质量标准的制定提供依据。
1.1 材 料
2014年4月在易县和安国共收集知母种苗10份。其中来自易县的知母种苗2份,来自安国药材市场的知母种苗8份,每份种苗200株。经河北农业大学中药材系杨太新教授鉴定为西陵知母种苗。
1.2 方 法
采取随机取样法,9份知母种苗各选取代表性种苗50株,其中在安国药材市场上收集到1份种苗生长期为2年以上,具有明显的根状茎,选择该份代表性种苗为20株,共调查了470株知母种苗的株高、鲜重、须根数、地径、种球直径等指标。调查性状之后,将470株知母种苗标记好移栽至河北农业大学药用植物园栽培,知母种苗移栽后浇透水,只进行常规田间除草,未施用任何肥料。2014年11月,将知母进行采收,采收后调查成活率等指标。针对试验结果应用SPSS 19.0软件进行统计分析,得出知母种苗的分级结果。
2.1 西陵知母种苗性状调查
在易县和安国药材市场调查发现,知母种苗质量参差不齐,说明制定知母种苗质量分级标准迫在眉睫。
2.2 西陵知母种苗质量指标的确定
2.2.1 西陵知母种苗质量指标的测定结果
针对易县和安国药材市场种苗质量参差不齐的现状,对470株西陵知母种苗的株高、须根数、单株重、地径和种球直径等5个指标进行了测定。表1显示,西陵知母种苗单株重的变异系数最大,为0.867,其次是须根数、球茎直径和地径,变异系数分别为0.477、0.453和0.429。与株高的变异系数相比,这4个指标变异范围大,初步筛选为西陵知母种苗质量标准的指标。
表1 西陵知母种苗质量指标的描述统计量(n=470)
指标极小值极大值均值标准差变异系数株高(cm)9.456.233.7528.91530.2641须根数(条)24711.865.6570.477单株重(g)0.3580.0513.709211.891970.867地径(cm)0.1521.8580.750540.3216490.429种球直径(cm)0.0002.7741.066740.4831690.453
2.2.2 西陵知母种苗5个指标的主成分分析
由主成分分析结果(表2)可见,前3个特征值的累计贡献率已达到89.952%,说明前3个主成分基本包含了全部的指标信息。取前3个特征值,并计算出相应的特征向量。
因而前3个主成分为:
F1=0.526X1+0.742X2+0.877X3+0.866X4+0.880X5;
F2=0.793X1-0.503X2-0.177X3+0.010X4+0.116X5;
F3=0.296X1+0.369X2+0.121X3-0.413X4-0.203X5;
式中,X1为株高;X2为须根数;X3为单株重;X4为地径;X5为种球直径。
表2 主成分方差贡献
主成分方差贡献贡献率(%)累积贡献率(%)13.12262.43162.43120.92618.52180.95230.4509.00289.95440.3136.25296.20650.1903.794100.000
综合来看,在第1主成分表达式中,除株高外,须根数、单株重、地径和种球直径的系数均比较大,又因第1主成分的方差贡献率最高,因此可以把单株重、须根数、地径和种球直径筛选为知母种苗分级的主要指标。
2.2.3 西陵知母种苗成活率与5个指标的相关性
知母种苗质量好坏的一个最直接的判断标准应该是移栽后的成活情况。本研究中将易县和安国药材市场收集的10份知母种苗的移栽成活率进行了计算,分别与10份种苗的平均株高、平均须根数、平均单株重、平均地径和平均种球直径进行了相关分析。
表3 安国市场10份种苗的成活率与5个指标的相关性
2个指标间的相关性相关系数Sig.株高和成活率的相关性0.2970.405须根数和成活率的相关性0.6140.059单株重和成活率的相关性0.4090.240地径和成活率的相关性0.3770.282种球直径和成活率的相关性0.4880.153
由表3可见,虽然5个指标与成活率的相关性并不显著,但从数据来看,须根数、种球直径、单株重和成活率的相关系数分别为0.614、0.488和0.409,地径和成活率的相关系数仅为0.377。
经变异系数分析和主成分分析,筛选的指标均包括单株重、须根数、种球直径和地径。经查阅资料,药用植物种苗分级指标一般确定为2~3个。结合知母种苗的移栽成活率和5个指标的相关性分析,选定须根数、单株重和种球直径作为知母种苗分级的指标。
2.3 西陵知母种苗质量标准
用SPSS 19.0软件进行K-中心聚类分析,以须根数、单株重和种球直径3个指标将西陵知母种苗聚为3类(表4)。由于考虑到470株种苗中有20株种苗具有根茎而无种球直径,所以做K-中心聚类分析时选用的是450株西陵知母种苗。
表4 西陵知母种苗质量分级指标最终聚类中心值
指标聚类1聚类2聚类3须根数(条)91620单株重(g)6.9522.3641.87种球直径(cm)0.9081.4421.616
根据知母种苗质量分级指标的最终聚类中心值,结合知母种苗生产实际,划分出3类知母种苗质量分级标准,第1类知母种苗属于一级种苗,第2类知母种苗属于二级种苗,第3类知母种苗属于三级种苗。
以须根数、单株重和种球直径为划分指标将知母种苗分为3个等级,结果见表5。
表5 知母种苗单项指标等级划分标准
指标一级二级三级须根数(条)≥20≥16≥7单株重(g)≥40≥20≥5种球直径(cm)≥1.6≥1.4≥0.8
本研究通过对河北省易县和安国药材市场的10份西陵知母种苗的主要质量指标的测定和分析,结合西陵知母种苗生产实际,将须根数、单株重和种球直径作为西陵知母种苗质量分级指标,制定了其分级标准,即一级种苗须根数≥20条,单株重≥40 g,种球直径≥1.6 cm;二级种苗须根数16~20条(不含20),单株重20~40 g(不含40),种球直径1.4~1.6 cm(不含1.6);三级种苗须根数7~16条(不含16),单株重5~20 g(不含20),种球直径0.8~1.4 cm(不含1.4)。低于三级种苗标准的种苗为不合格种苗。
西陵知母原来产区仅限于易县,有学者对易县栽培知母与野生知母的药材质量进行了比较,结果表明,两者的指标成分含量差异不大,以此为依据提出栽培知母可以替代野生知母作为西陵知母药用[3]。如今,随着研究的深入,西陵知母的产区已扩展至整个河北省,这为西陵知母栽培地的选择提供了更多的机会。
目前,有关部分中药的省级地方标准以及国家标准都已陆续出台[4-6],但由于药材种植的规范化还没有完全普及,各地种植药材的标准不一,药材种植户又比较分散,加上药材种苗的大小、重量等又与不同年份的气候有关,所以药材质量标准的制定跟试验中种苗的选择有很大关系。建议尽快实现药材的规范化种植,做到统一种质,统一管理,这样制定出的种苗标准才更加能够指导生产。
[1]国家药典委员会.中国药典(一部)[M].北京:化学工业出版社,2010:197.
[2]李隆云,彭锐,李红莉,等.中药材种子种苗的发展策略[J].中国中药杂志,2010,35(2):247.
[3]陈千良.“西陵知母”质量特征及其影响因素研究[D].北京:中医药大学博士研究生论文,2006.
[4]雷志强,张寿文,刘华,等.车前子种子种苗分级标准的研究[J].江西中医学院学报,2007,19(5):65.
[5]潘超美,黄崇才,郑芳昊,等.药用植物土沉香种苗分级标准的研究[J].广州中医药大学学报,2012,29(2):180-184.
[6]黄永兴,臧埔,郜玉钢,等.西洋参种苗质量标准的研究[J].人参研究,2012(2):9-11.
[7]唐玲,张丽霞,王云强,等.金钗石斛种苗分级质量标准研究[J].中药材,2012,35(1):12-15.
(本栏目责任编辑:申 晓)
Study on Classification Criteria ofAnemarrhenaasphodeloidesBge. Seedlings
MAChunying1,HOUJunling2,WANGWenquan2,3,4,LIUXiaoqing1
2016-10-25
河北省教育厅项目(ZD 2014063);河北农业大学作物学科梯队建设基金(TD 2016 C 314);河北农业大学中青年骨干教师境外研修项目。
马春英(1977—),女,河北临漳人;副教授,博士,研究方向:药用植物资源培育;E-mail:chunyingma@hotmail.com。
王文全,E-mail:wwq57@126.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.119
S 567
A
1001-4705(2017)03-0119-03