種子老化過程中的相關變化及研究進展

張春慧，曲紅彤，孫 杰

（吉林市種子管理站，吉林 132013）

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種子老化過程中的相關變化及研究進展

張春慧，曲紅彤，孫 杰

（吉林市種子管理站，吉林 132013）

摘 要：文章結合國內外研究對種子在貯藏過程中的老化與劣變機理展開生理與生化變化方面分析，并就種子老化過程中相對電導率、過氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量對發(fā)芽力、活力的影響進行分析，提出修復種子老化、延緩種子老化的方法，以期為今后做好種子貯藏工作提供理論依據與實踐路徑。

關鍵詞：種子 老化 貯藏

目前國內外關于種子老化及劣變機理的研究報道很多［1］，種子的老化或劣變是指降低種子生存能力導致種子喪失活力與萌發(fā)力的不可逆轉變化，是一個伴隨著種子貯藏時間的誕生而發(fā)生與發(fā)展的、自然而不可能避免的過程。目前關于種子老化的機制尚不明確，但一般認為種子老化開始于種子生理成熟時，在老化過程中種子內部發(fā)生一系列的生理生化變化，種子的各功能、結構受到損害，其損害程度隨時間延長而逐漸增大，從而導致種子質量下降，如活力、生活力、貯藏能力、田間建植率及植株生產性能等，甚至喪失活力［2］。將這些變化可歸納為生理變化、生化變化及細胞內微結構變化等3方面。

1　生理、生化變化

種子生理變化是指種子萌發(fā)與種苗生長方面的變化，這些變化包括：種子顏色改變，萌發(fā)緩慢［2］，萌發(fā)力下降，在萌發(fā)中對不良條件的適應力減弱，對不良條件的忍受力下降，對輻射處理高度敏感，種苗生長緩慢等。

發(fā)生于種子內部生化反應與過程上的變化叫做生化變化，這類變化包括酶活性、呼吸作用、合成能力、貯藏物質、有毒物質含量等方面的變化［3］。

細胞內微結構變化，隨種子老化，細胞內各細胞器及其它微細機構上會發(fā)生一系列變化，包括脂質的過氧化作用、膜透性變化及滲出物等。

2　相對電導率、過氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量分析

隨著種子老化時間的延長，細胞膜完整性受到破壞，透性增大，并且在吸脹時的修復能力與速度降低，從而導致浸出液中內含物質外滲量明顯增加，電導率值增大，生活力衰退。隨著老化時間的延長，并且在老化后期下降較快，同時丙二醛（MDA）含量逐漸升高。MDA含量增加，質膜的透性增大，種子老化過程中受傷害的程度越大。種子浸出液中相對電導率的大小在一定程度上反映種子細胞膜系統(tǒng)的完整程度，過氧化物酶（POD）是活性氧的清除劑，能維護膜的穩(wěn)定性及完整性，對細胞起保護作用［4］，種子MDA含量的大小在一定程度上能反映膜脂過氧化作用的強弱。

3　種子老化的修復

吳道潘等以老化甘藍種子作試材，進行吸濕-回干處理，結果表明種子活力明顯提高，表現(xiàn)在蛋白酶、脫氫酶、SOD、CAT、POD活性增強，種子浸提液相對電導率、MDA含量顯著降低，這些指標與種子活力相關性極顯著。許多實驗表明，水合處理可能使有毒物質浸出與亞細胞系統(tǒng)的損傷得到部分修復與代換。在風干種子亞細胞中，大分子，膜及細胞器只發(fā)生損害的積累，而無修復的功能。在貯藏期中充分吸水的種子，一面經受損害，一面得到修復。

4　種子老化的延緩

在采種栽培、種子收獲、選種加工時都要嚴加注意，對種子來說，肥料的三要素最重要的是鉀，缺鉀的種子成活率都不高。在生產過程中，肥料供給充足時種子休眠程度加深，因而抑制了種子自身的物質代謝，有效地抑制了老化。降低種子含水量可延長種子壽命、抑制種子老化的發(fā)生。并且在儲藏過程中應該對種子進行低溫、低濕貯藏。最佳溫度是零下10℃，相對濕度為50%左右，在這種情況下種子內的物質代謝過程受到抑制。

5　研究目的及意義

種子在老化過程中，種子活力下降過程普遍呈現(xiàn)先慢后快的規(guī)律［5］。通過對種子活力及生理生化變化的研究，找出其活力下降的主要原因與某些生理生化變化規(guī)律，進一步探討種子劣變的機理，為延緩種子劣變過程提供理論依據，也對合理貯藏種子，保持或提高種子活力，確保其播種質量，滿足種子生產都具有十分重要的意義。

參考文獻

［1］ McDonald M B.Seed. deterioration pHysiology，repair and assessment. Seed Sci &Tech，1999，27：172～177

［2］ 董新紅，宋明.種子劣變的原因及其防止與修復.中國種業(yè)，2002，1：39～40

［3］ 王彥榮，劉友良，等.種子劣變的生理學研究進展.草地學報，2001，3：159～164

［4］ 祁永紅.輻射誘變培育玉米自交系輻746及其應用.核農學報，2006，20（3）：174～176

［5］ 余海兵，劉正，吳躍進，等.玉米種子人工加速老化方法的選擇.江蘇農業(yè)學報，2011，27（3）：975～979