种子超干贮藏的生理生化基础和耐干机制研究进展

近年来,种子超干贮藏逐渐成为种子生物学及植物种质资源保存领域的研究热点,本文从超干贮藏种子的生理生化基础、耐干机制等方面综述了种子超干贮藏国内外研究的最新进展,并对此领域的研究进行展望.     

多年超干贮存对大葱种子生理生化特性的影响

大葱种子的贮存效应随着贮存温度和种子含水量的不同而变化。超干含水量的大葱种子(MC2 8% )在 2 0℃温度下密封贮存 11年后 ,种子发芽率和苗长没有明显降低 ,脱氢酶活性、SOD活性及细胞膜完整性均得到较好的维持。 2 8%和 5 3%的大葱种子在 0℃温度下密封贮存 13年后 ,也具有一定的种子发芽率和苗长 ,而 7 4 %和 2 6 %的大葱种子活力全部丧失。这意味着利用超干技术保存大葱种质是可行的     

不同老化处理时间对棉花种子生理生化的影响

以鲁棉10号棉花种子为实验材料,用LH-80型人工老化箱处理棉花种子0(ck),2,4,6,8d和12d,测定其发芽指标(发芽率、发芽势和发芽指数)和生化指标(SOD、POD和MDA活性)以及相对电导率.结果表明:随着老化程度的加深,发芽指标均呈现下降趋势,与对照相比分别降低7.66％～30.00％、3.34％～28.00％和2.27％～14.82％.老化过程中,SOD和POD活性随着老化时间的延长总体均降低,而MDA活性和相对电导率随老化时间的延长总体逐渐升高.     

超干种子老化方法比较研究

本试验种用谷子、绿豆，经４０℃及４５℃，湿度ＲＨ＝９５％－１００％老化６天及５天。然后测各含水量的５项活力指标。经生物统计表明：谷子４０℃，４５℃二处理间差异显著，且４０℃高温老化６天时间，在不同含水量的组合上，除含水量０．８５％外，其余二因子组合均优于４５℃老化６天的不同含水量处理，且有０．０１显著差异。绿豆老化温度亦以４０℃较好，种子含水量老化结合谷子和绿豆均以５．８％处理效果最好，二种作物经     

蓝萼香茶菜种子人工老化过程中生理生化特性的研究

研究了蓝萼香茶菜种子人工老化过程中发生的一系列生理生化变化。结果表明:随着老化程度的加深,种子各项发芽指标逐渐降低,电导率和丙二醛含量逐渐升高;老化种子内保护酶(CAT、POD、SOD)活性降低;种子内贮藏物质(可溶性蛋白质、可溶性糖)也呈现逐渐降低的趋势。说明蓝萼香茶菜种子老化过程中种子活力降低可能是由于细胞膜系统受损和有毒物质积累所致。本研究可为蓝萼香茶菜种子的合理贮藏及生产上种子活力的提高提供理论依据。     

老化处理对2种披碱草属牧草种子生理生化的影响

采用高温高湿(42℃,RH 100%)人工老化法处理加拿大披碱草和老芒麦种子,并对不同老化时间种子进行发芽指标、电导率、脱氢酶活性、酸性磷酸酯酶活性和丙二醛含量的测定。结果表明:在老化处理过程中,加拿大披碱草种子发芽指标在老化初期先呈缓慢上升趋势,随老化时间延长,呈现出下降趋势,老芒麦呈现下降趋势;在两种牧草种子老化过程中,电导率升高;脱氢酶和酸性磷酸酯酶活性下降。脱氢酶和酸性磷酸酯酶都可以用来衡量加拿大披碱草种子活力;而丙二醛含量不适合用于评价本材料种子活力。     

苦瓜和菜豆种子的超干燥贮藏研究

本试验用氯化钙为干燥剂，将苦瓜种子合水量降至5.58％、4．09％、3．45％和2．71％，菜豆种子含水量降至7.44％、5．56％和4.55％。在室温下密闭贮存各批种子，6个月后检测种子生活力和活力，结果表明：低含水量的苦瓜种子生活力和活力保持较高水平，超干处理能够提高苦瓜种子的耐藏性：各批菜豆种子中，含水量为7．44％的种子生活力和活力最高，含水量低于5．56％的种子生活力和活力下降，因此，菜豆种子不宜进行超干燥贮存，但适度干燥有利于延长菜豆种子的贮藏寿命。     

红松种子超干贮藏研究

种子种质超干节能型保存技术的研究是20世纪80年代末在种子学与保护生物学领域兴起的研究热点.具体树种种子含水量的最佳范围,需要实验证明,许多作物种子都可进行超干贮藏,但不同类型种子耐干程度差异较大,而且种子寿命与水分含量的对数关系,存在水分临界值,种子寿命并非始终随含水量的降低而呈对数增长.对东北珍贵树种红松进行超干实验,证明红松种适合超干,含水量3%以上,种子生活力差异不显著;含水量3%以下,生活力降低,电导率值增大;含水量4%抗衰老,是超干贮藏最佳含水量.     

种子寿命与超干贮藏

从种子寿命的概念、影响种子寿命的内外因子及种子劣变机理方面对种子寿命研究进展情况进行了综述,对种子贮藏的新技术--种子超干贮藏的意义、原理、方法及干燥损伤、吸胀损伤等有关生理机制问题进行了探讨.     

超干老化向日葵种子吸胀萌发过程生理机制的研究

研究了超干向日葵种子老化后萌发过程的生理机制,结果表明,超干向日葵种子老化后鲜质量、发芽率、发芽指数及活力指数与未超干的相比均有显著变化;超干有利于向日葵种子活力的保持,且以含水量2.08%的超干种子各项指标提高幅度最大;随着种子的萌发,热稳定蛋白含量减少;超干的向日葵种子比末超干的MDA含景低,超干能有效地减少种子贮藏期间有毒物质的积累;超干的向日葵种子的抗氧化酶系统保持最好,减轻或阻止了活性氧启动的脂质过氧化作用,避免对膜系统的损伤,保证超于种子的正常萌发.     

超干贮藏对棉花种子活力及生理特性的影响

用氧化钙超干燥使棉花(中棉所12)种子含水量降至2.8%。超干贮藏后,由于硬实率明显提高,直接发芽测定结果表明,超干种子的发芽力、活力低于常规贮藏种子;而破除种皮限制后,超干种子发芽力、活力高于常规贮藏种子。对生理指标的测定表明,超干种子的ABA含量明显低于常规贮藏种子,而脱氢酶、POD、SOD活性和GA1/3含量均高于常规贮藏种子。说明超干贮藏有利于棉花种子活力的长期保持,但发芽前需要破除种皮。缓湿处理可使棉花超干种子的发芽力、活力显著提高,相对电导率和ABA含量明显降低,对GA1/3和iPAs含量亦有明显的提高作用,而对脱氢酶、POD、SOD活性无明显影响。     

荷兰豆种子人工老化过程中生理生化指标的研究

以荷兰豆种子为试材,通过人工加速老化的方法,对其种子的一些生理生化指标进行测定。结果表明： 经(48℃±1℃)老化处理后的荷兰豆种子的蛋白质含量,脱氢酶活性,过氧化物酶活性总体呈下降趋势。     

辣椒种子老化过程中的生理生化分析

研究了辣椒种子人工老化过程中所发生的一系列生理生化变化。结果表明：随着老化程度的加深，种子各项发芽指标逐渐降低，电导率逐渐升高，并且电导率的变化与发芽率有较好的一致性。另外，老化种子内过氧化氢酶活性明显降低，而脱氢酶活性在不同老化程度种子内无明显差异。由此说明辣椒种子老化过程中种子活力降低可能是由于细胞膜系统受损和有毒物质积累造成的。     

蓝茎冰草种子劣变过程中生理生化变化

研究蓝茎冰草（Pascopyrum smithii）种子在自然和人工老化过程中生理生化变化。结果表明：在自然和人工老化过程中，发芽率和活力指数下降，活力指数的变化先于发芽率，是反映种子质量的敏感指标；蓝茎冰草种子电导率与种子生活力及活力正相关；氨基酸泄漏与种子中游离氨基酸含量正相关，不反映种子膜的透性；蓝茎冰草种子中可溶性蛋白质含量随着人工老化而上升。     

硅作用下镉对小麦幼苗生理生化指标的影响研究

为对镉污染区域的小麦增施硅肥提供理论依据,明确在添加不同浓度硅的作用下,镉对小麦生理生化各个指标的影响,通过采用水培试验方法,研究在不同加硅量作用下,镉对小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶系统活性(SOD、POD、CAT)、脯氨酸含量、可溶性蛋?白含量以及MDA含量的影响。结果表明：在加硅量(30,60,90 mg/L)作用下,小麦幼苗的叶绿素a含量显著升高,分别为74.35%、100.00%和116.75%,叶绿素b分别升高了64.71%、48.53%和83.82%,可溶性蛋白质含量显著升高,分别为5.41%、14.68%和21.80%,SOD活性显著升高,分别为269.98%、222.46%和139.24%,MDA的含量则显著降低,分别为26.79%、34.82%和42.86%,说明硅缓解了镉毒害对小麦幼苗的影响;在加硅量(120,150 mg/L)作用下,虽然小麦幼苗叶绿素b的含量与对照相比没有显著性差异,但是叶绿素a显著提高了47.64%和38.74%、可溶性蛋白质含量显著提高了18.28%和3.48%,MDA的含量显著降低了32.14%和30.36%,依然在一定程度上缓解了镉毒害对小麦幼苗的影响;在加硅量180 mg/L作用下,虽然小麦幼苗MDA含量有所降低,但是脯氨酸和可溶性蛋白质含量与对照相比均显著降低。结论：浓度低于150 mg/L的加硅量作用下可以缓解镉对小麦幼苗的毒害。     

不同土壤含水量对菲油果幼苗生长及生理生化特性的影响

为了探索菲油果幼苗生长所需的最适土壤水分条件,对所试材料的耐性进行初步研究,采用不同梯度的土壤水分含量(20%、40%、60%、80%)分别对1年生菲油果扦插苗进行栽培处理,正常管理作为对照。通过对菲油果幼苗生长特性及生理生化特性,如过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性等指标的测定,研究菲油果幼苗对不同土壤含水量的耐受特性,并探索菲油果适宜生长的水分含量区间。结果表明,在不同含水量处理下,菲油果幼苗均可以生长;当水分含量高于80%时出现淹水胁迫,表现为茎干生长过快,其POD、SOD活性也随着胁迫时间的延长表现为持续上升;水分含量低于20%时出现干旱胁迫,菲油果则表现出生长受到抑制,POD、SOD酶活则随着胁迫的加剧,均出现先降低后增加的趋势。菲油果在40%~50%的土壤质量含水量范围内生长最为健壮;所试材料在一定时间内（50天）对不适宜的含水量具有一定耐性。     

久保桃湿冷贮藏过程中生理生化指标的变化

研究了久保桃在温度1℃±1℃,相对湿度(RH)90%的湿冷保鲜贮藏条件下的几种生理生化指标的变化。试验结果表明,复合保鲜剂在湿冷贮藏条件下能有效地保持久保桃果实的采后品质,可明显抑制桃果实的可溶性固形物含量的增加和果实硬度的下降,降低果实褐变率,从而延缓大桃的成熟。