人工老化處理時(shí)間對(duì)紅花種子活力的影響

胡喜巧,成元?jiǎng)?孟麗

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)45300）

種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)資料,而種子的活力、壽命是表示種子質(zhì)量的重要指標(biāo).種子老化是種子貯藏過程中普遍存在的一種現(xiàn)象,即使是利用現(xiàn)代化低溫種質(zhì)庫貯藏的種子,雖然從理論上推算,低含水量的種子可長(zhǎng)期保存,其貯藏壽命可延長(zhǎng)50 a以上[1].但是受物種自身遺傳特性和貯藏環(huán)境條件等因素的影響,品種間的種子活力下降存在非常大的差異.但是種子是活的有機(jī)體,即使是非常干燥的種子,呼吸作用仍在進(jìn)行,種子活力的強(qiáng)弱與其安全貯藏有著十分密切的關(guān)系[2].種子貯藏溫度和濕度是影響種子貯藏壽命的兩個(gè)關(guān)鍵因素[3].良好的貯藏環(huán)境,可以減慢種子的老化速度.種子老化不僅影響其自身萌發(fā)和萌發(fā)后幼苗的生長(zhǎng),而且會(huì)影響產(chǎn)量和品質(zhì).測(cè)定種子老化速度的傳統(tǒng)方法是采用自然老化種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),但這種方法對(duì)新鮮種子的耐貯程度預(yù)測(cè)卻不適宜.而人工加速老化的方法,目前在國外種子貯藏中應(yīng)用較為廣泛,此方法能在較短的時(shí)間內(nèi)了解到種子的老化速度,從而預(yù)測(cè)種子的耐貯藏情況[4].本試驗(yàn)以河南衛(wèi)紅花一號(hào)種子為試驗(yàn)材料,研究了在不同人工老化處理時(shí)間下種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、簡(jiǎn)易活力指數(shù)等種子活力的變化,為紅花種子的安全貯藏提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 自然老化材料為2009年低溫干燥保存的紅花一號(hào)種子.

1.1.2 人工老化處理將均勻裝有當(dāng)年紅花一號(hào)種子的培養(yǎng)皿放在底部盛有清水的密封容器內(nèi),種子層距水面5 cm然后置于溫度40℃,相對(duì)濕度100%的條件下進(jìn)行老化處理.處理時(shí)間分別為1、2、4、6、8、10、12、14、16、18 d,人工老化處理結(jié)束后取出種子,放入恒溫烘干箱內(nèi)于30℃下風(fēng)干備用.

1.2 試驗(yàn)方法

將經(jīng)不同人工老化處理和自然老化1 a的種子分別放入50℃清水中浸泡15 min取出并均勻攤開平放在底部鋪墊2層10 cm2濕透濾紙的培養(yǎng)皿中,然后將培養(yǎng)皿置于25℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)催芽,每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)50粒種子,并以未進(jìn)行老化處理的新種子作對(duì)照（CK）.種子“露白”后開始統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù),之后每隔24 h統(tǒng)計(jì)1次,并及時(shí)清除發(fā)霉腐爛種子,直至種子連續(xù)5 d無萌發(fā)時(shí)結(jié)束試驗(yàn).試驗(yàn)以種胚突破種皮3 mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn),調(diào)查各處理種子的發(fā)芽勢(shì)（GI）、發(fā)芽率、幼苗單株鮮重和種子簡(jiǎn)易活力指數(shù)VI.發(fā)芽率、GI和VI分別按以下公式計(jì)算：

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[5].

2 結(jié)果與分析

2.1 人工老化處理時(shí)間對(duì)紅花種子發(fā)芽勢(shì)的影響

人工老化處理時(shí)間對(duì)紅花種子發(fā)芽勢(shì)的影響結(jié)果見表1.

表1 不同老化處理時(shí)間對(duì)衛(wèi)紅花一號(hào)種子萌發(fā)和簡(jiǎn)易活力指數(shù)的影響

由表1可以看出,對(duì)照種子的發(fā)芽勢(shì)在培養(yǎng)后第3 d最高,達(dá)85.33%；而人工老化處理1～4 d對(duì)種子的發(fā)芽勢(shì)影響不明顯,種子發(fā)芽勢(shì)仍達(dá)80.01%；種子發(fā)芽勢(shì)從人工老化處理6 d開始明顯下降,與對(duì)照差異達(dá)顯著水平.之后隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯下降,至人工老化處理16d種子的發(fā)芽勢(shì)僅為3.33%,到人工老化處理18 d時(shí)種子的發(fā)芽勢(shì)為0.33%.而自然放置1 a的種子的發(fā)芽勢(shì)為62.33%，與人工老化6 d的種子發(fā)芽勢(shì)水平相當(dāng),但與對(duì)照相比差異顯著.其原因可能與種子在高溫高濕環(huán)境下,細(xì)胞膜被破壞、透性增大,導(dǎo)致種子細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外滲,種胚有害物質(zhì)增加,種子生理生化代謝障礙,某些酶不能正常工作有關(guān).

2.2 人工老化處理時(shí)間對(duì)紅花種子發(fā)芽率的影響

由表1可以看出,隨著人工老化處理時(shí)間的延長(zhǎng),種子的發(fā)芽率呈下降趨勢(shì).人工老化1～4 d種子的發(fā)芽率仍在80.00%以上,且與對(duì)照相比差異不顯著,從第6 d開始以后的各個(gè)處理種子的發(fā)芽率明顯下降,特別到第16 d時(shí)種子的發(fā)芽率只有6.01%,到第18 d時(shí)種子的發(fā)芽率幾乎為0（0.67%）.而自然放置1 a的種子的發(fā)芽率為64.67%,與人工老化6 d的種子發(fā)芽率水平差異不顯著,但與對(duì)照相比差異顯著.由試驗(yàn)結(jié)果可知：人工老化處理時(shí)間對(duì)紅花種子的發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)的影響基本一致；而種子經(jīng)人工老化處理1、2和4 d后仍具有較高的發(fā)芽率的原因可能是種子對(duì)短時(shí)間內(nèi)的高溫高濕脅迫有一定的耐受性,人工老化處理后種子受到的傷害較輕,老化結(jié)束后部分種子可逆所致.

2.3 人工老化處理對(duì)紅花種子簡(jiǎn)易活力指數(shù)的影響

由表1可以看出,隨著人工老化時(shí)間的延長(zhǎng),衛(wèi)紅花一號(hào)種子的簡(jiǎn)易活力指數(shù)呈下降趨勢(shì),下降幅度因人工老化處理時(shí)間的長(zhǎng)短而有不同的表現(xiàn).其中對(duì)照種子的簡(jiǎn)易活力指數(shù)最高為18.65,與人工老化處理1～4 d相比沒有顯著性差異,但與第6 d處理及以后各處理相比差異均達(dá)極顯著水平,人工老化處理16 d的種子簡(jiǎn)易活力指數(shù)為0.03,人工老化處理18 d時(shí)的種子簡(jiǎn)易活力指數(shù)為0,種子完全失去活力.其他人工老化處理的種子簡(jiǎn)易活力指數(shù)在17.78～6.31.而自然放置1 a的種子的簡(jiǎn)易活力指數(shù)10.71,與人工老化6 d的種子簡(jiǎn)易活力指數(shù)相比沒有顯著性差異.

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明,紅花種子人工老化處理1～4 d對(duì)種子老化的影響不大,之后,隨著人工老化時(shí)間的延長(zhǎng),種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率呈明顯下降趨勢(shì),至人工老化16 d時(shí)種子發(fā)芽率僅為6.01%,至人工老化18 d時(shí)種子的發(fā)芽率幾乎為0.說明種子在短時(shí)間內(nèi)受高溫高濕脅迫傷害較輕,老化的時(shí)間越長(zhǎng),種子受傷害越深、劣變?cè)娇?直至最后種子活力完全喪失.

種子老化劣變既有物理變化,又有生理生化變化,其實(shí)質(zhì)在于細(xì)胞結(jié)構(gòu)與生理功能上的一系列復(fù)雜的變化[4].紅花種子亞油酸含量較高,在高溫高濕條件下容易發(fā)生酸敗現(xiàn)象,老化速度更快.與人工老化處理相比,種子自然老化的進(jìn)程相對(duì)緩慢.有關(guān)研究表明[6-10],人工老化處理在一定程度上仍無法替代自然老化.但是人工老化采取高溫高濕措施,在較短時(shí)間內(nèi)使種子受到傷害的同時(shí)可自然修復(fù)；自然老化盡管作用時(shí)間緩慢,種子受損傷后卻無法自行修復(fù)而導(dǎo)致深度損傷.因此在實(shí)際貯藏過程中,低溫干燥的貯藏環(huán)境對(duì)延長(zhǎng)紅花種子活力十分重要.

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