中藥種子成熟度、劣變機制及貯藏方法研究進展

王維婷，單成鋼，朱京斌，王志芬

（山東省農業科學院藥用植物研究中心，山東濟南 250100）

中藥包括中藥材、飲片和中成藥，而中藥材又是飲片和中成藥的原料。在全國應用的中藥材中，植物類藥材有800～900種，占90%。目前，藥材種子的生產多為自繁自種，缺乏理論指導。由于各地氣候條件差異和種子貯藏缺乏理論指導，使得種子質量難以控制。有研究表明，丹參當年新生種子平均發芽率僅為75%左右，隔年種子基本無發芽能力[1]。雖然目前已有關于中藥種子質量控制及中藥種子形態結構與萌發特性的報道，但遠不足以給中藥種子貯藏提供理論指導。從生理角度研究中藥種子成熟規律、劣變機理，摸索中藥種子貯藏方法，能夠填補相關研究領域的空白，且對促進中藥GAP規范生產具有重大經濟價值。本文對現有的有關中藥種子采收時期、劣變機理及貯藏方法的研究進行綜述，為開展該方面的研究工作提供支持。

1 中藥種子成熟度與種子活力的關系

種子活力機理是種子科學的一個重要的研究方向，近十幾年來已取得了相對較大的研究進展。大量研究表明，種子活力與種子成熟度密切相關，隨著種子的成熟，種子重量不斷增加，至生理成熟期種子鮮重達到最高，此時表現出最高的種子發芽率及種子活力[2～4]。因此，了解中藥種子成熟規律，找到其最佳采收期是提高中藥種子活力及研究其貯藏方法的基礎。

在中草藥方面，有關桔梗種子的成熟度及其與種子萌發的關系已見報道。桔梗種子從開花到完全成熟需要55～60 d。開花后26～40 d是千粒重和成熟度增長較快的時期，其中31～35 d是千粒重和成熟度增長最快的時期[5]，延邊地區的桔梗種子花后55 d發芽率達到92%[6]。桔梗種子的發芽率隨著千粒重的增加而增加，桔梗種子成熟過程中，干物質的積累是穩定的增長過程[6]。有研究認為，在自然條件能夠滿足桔梗生長發育的情況下，開花后種子成熟的進程主要由自身的發育規律所支配，氣象條件不會顯著影響桔梗種子的成熟進程，但種子成熟期間的氣溫在一定程度上能夠影響種子的千粒重[7]。為提高桔梗種子質量，生產中種子的采收宜晚不宜早。對于晚期開放而不能結出充分成熟種子的花應及時摘去，可進一步提高其他果實的成熟度，從而提高種子質量[8]。

在西洋參種子的研究當中，需要對種子進行18個月的胚熟和生理后熟作用，原因是西洋參果實成熟后，其種胚卻未成熟，發育很小，此時可在12～18℃條件下利用層積沙埋法進行后熟。在澤瀉[9]和柴胡[10]上也有部分種子成熟度的報道，但尚不系統。

總之，針對不同中藥生長習性確定中藥種子的采收期，確保種子成熟度，即可達到確保種子萌發率，提高種子活力的目標，同時也能為研究種子貯藏方法奠定堅實基礎。

2 中藥種子活力劣變機制

種子活力在生理成熟期達到最高，其后開始進入不可逆的活力下降階段，這種不可逆變化的綜合效應稱為種子劣變。種子老化的過程也是劣變的過程，惡劣的環境條件如高溫、高濕等會造成蛋白質變性及細胞受損，從而引起種子劣變。種子劣變涉及到蛋白、糖、核酸、脂肪酸、揮發性物質（如乙醛）、膜透性、酶活性、呼吸強度、脂質過氧化、修復機制等方面的變化[11]，表現為種子變色，萌發遲緩，發芽率降低，畸形苗增多，生長勢差，抗逆力弱，并導致生物產量和經濟產量降低。

利用人工老化的手段研究種子劣變機理的報道很多，多數研究集中在農作物如水稻[12]、玉米[13]和蔬菜如大白菜[14]、辣椒[15]等方面，但對中草藥種子劣變機理的研究報道很少。王贊等以檸條和小葉錦雞兒的種子為試驗材料進行了種子劣變研究，認為種子老化劣變的實質在于細胞結構和生理功能上一系列錯綜復雜的變化，既有物理的，又有生理生化的變化，認為可溶性糖的泄漏和脂質過氧化是導致種子活力降低的中藥因素，其中ACP酶活性與種子發芽指數呈極顯著正相關，是檢驗錦雞兒屬植物種子的良好指標[16]。

種子劣變具有不可逆、不可避免和全體間不同等特點，但可以通過控制貯藏和加工處理等條件延緩種子劣變速度，提高其潛在表現[17]。由于種子劣變造成的種子質量問題，如活力降低，生活力下降，耐貯藏能力差，田間建植率減小等現象給生產上帶來難以估算的經濟損失。研究中藥種子劣變機理能夠為中藥種子貯藏方法的提出建立牢固的理論基礎，開展該方面的研究具有潛在的重大社會效益和經濟價值。

3 中藥種子貯藏方法

種子的萌發性能和壽命在很大程度上取決于種子本身的遺傳特性、形態結構和生理活性以及貯藏前種子的狀況 （包括種子的飽滿程度、損傷程度和含水量等），同時也與貯藏時的環境條件有密切關系。種子貯存保管的好壞，直接關系到播后的種子發芽率和保苗率。因此，合適的種子貯藏手段是保證種子質量的主要措施。而種子的含水量和貯藏期間的溫度、濕度對貯藏種子的活力影響最為顯著。

目前，超干貯藏及超低溫貯藏是國內外的一大研究熱點。鄒冬梅提出利用硅膠室溫干燥法超干保存銀合歡種子，并證明將銀合歡種子含水量降至5%以下能顯著提高抗老化劣變的能力，該方法可行[18]。由于不同的藥用植物其種子的壽命差異很大，短至幾天，長至五年，多數種子的壽命在2～3年，因此針對不同的藥用植物需采用不同的貯藏方法。目前，關于藥用植物貯藏方法的研究報道極少，在生產上仍然以采用新鮮種子為主。但是，種子采收期不一定是種子萌發的最佳時期，采收后迅速播種由于種子休眠、氣候條件不適宜等會導致種子萌發率的下降，人工溫室育苗則會提高生產成本。根據不同藥用植物生理特點，選用恰當的貯藏方法，對于降低藥材生產成本，提高藥農經濟收入具有重大的現實意義。

[1]孫群,梁宗鎖,李紹軍,等.丹參種子形態結構與吸水萌發特性[J].中國中藥雜志,2004,29(10):934～938.

[2]毛培勝,韓建國,浦心春,等.高羊茅種子成熟過程中的活力變化[J].中國草地,1997,(2):36～41.

[3]王顯國,韓建國,陳志紅,等.新麥草種子成熟過程中活力變化的研究[J].草地學報,2000,(8):306～311.

[4]Adam N M,McDonald M B,Henderlong P R.The influence of seed position,planting and harvesting dates on soybean seed quality[J].Seed Science and Technology,1989,(17):143～152.

[5]張卓,吳基日,嚴一字,等.桔梗種子成熟動態的研究[J].中國種業,2006,10:39.

[6]嚴一字,吳基日,吳松權,等.桔梗種子成熟天數與成熟度及發芽率的關系[J].延邊大學農學學報,2005,27(4):244～248.

[7]張卓,吳基日,嚴一字,等.桔梗種子成熟與主要氣象要素的關系[J].東北林業大學學報,2007,35(1):86～87.

[8]孟祥才,王喜軍,孫暉.桔梗種子不同成熟度對播種品質、貯藏及生長的影響[J].現代中藥研究與實踐,2006,20(4):22～23.

[9]陳菁瑛,張麗梅,葛培盛,等.種子成熟度對澤瀉種子萌發與植株生長的影響[J].現代中藥研究與實踐,2007,21(1):3～5.

[10]魏建和,李昆同,陳惠珍,等.種子成熟度及種皮對北柴胡和三島柴胡種子萌發的影響[J].中國中藥雜志,2003,28(7):614～617.

[11]孫群,王建華,孫寶啟.種子活力的生理和遺傳機理研究進展[J].中國農業科學,2007,40(1):48～53.

[12]楊亞平,姜孝成,陳良碧,等.水稻種子老化的生理機制[J].湖南農業大學學報,2008,34(3):265～269.

[13]劉軍,黃上志,傅家瑞.不同活力玉米種子胚萌發過程中蛋白質的變化[J].熱帶亞熱帶植物學報,1999,7(1):65～69.

[14]唐祖君,宋明.大白菜種子人工老化及劣變的生理生化分析[J].園藝學報,1999,26(5):319～322.

[15]劉月輝,王登花,黃海龍,等.辣椒種子老化過程中的生理生化分析[J].種子,2003,(2):15,25.

[16]王贊,那潼,李源,等.錦雞兒種子劣變過程中生理生化特性的研究[J].干旱地區農業研究,2008,26(5):180～184.

[17]王彥榮,劉友良,沈益新.種子劣變的生理學研究進展綜述[J].草地學報,2001,9(3):159～164.

[18]鄒冬梅.銀合歡種子的超干保存[J].熱帶作物學報,2006,27(3):17～21.