不同包装红麻种子库存31年后活力研究

2016-01-16覃初贤温东强望飞勇

种子 2016年4期

覃初贤，温东强，覃武，望飞勇

（广西农业科学院种质库，南宁530007）

红麻（Hibiscus cannabinus）是锦葵科木槿属，由国外于20世纪初引入我国栽培的一年生韧皮纤维植物，具有生产速度快、适应性广、抗逆性强、产量高等特性，是一种优质天然纤维资源［1］。进入21世纪后，随着人口的急剧增长和人类生活水平的不断提高，对自然纤维的需求量的增加和对生态环境保护，红麻以其巨大的的纤维产量、超强的CO2吸收能力，可与木材相媲美的品质优点，引起了世界各国政府、环境组织及造纸企业对红麻种质资源收集和保存的重视［2］。广西于20世纪50年代初开始引种推广种植红麻并获得成功，至20世纪80年代达种植高峰。广西也是我国红麻种子最大生产区，每年向麻区提供大量优良的青皮三号、粤743、南选及地方品种广西红皮［3］等生产用种。从1981年12月至今，广西农业科学院种质库保存有红麻、黄麻和火麻等麻类种质资源近1 000份。如何长期安全妥善保存好这些库存种质资源是我们面临的重大研究课题。红麻种子的化学成份含量丰富：蛋白质含量26．1%～29．9%，脂肪含量 21．3% ～24．2%，与其它作物相比种子生活力易发生劣变［4］，在一般仓库里贮藏的红麻种子发芽率下降快，绝大部分种子经12个月贮藏后就失去了发芽能力［5］。种子含水量和贮藏温度是影响种子贮藏寿命的主要因素［6］，而种子的包装会影响种子的吸湿或种子水分的散失，由此影响种子长期贮藏的寿命［7－8］。目前在蔬菜［9］、中草药［10］等作物上的种子包装贮藏对生活力影响方面研究报道较多，而在红麻种子包装贮藏后对种子生活力影响方面研究报道甚少。对广西农业科学院种质库长期保存31年的6种包装类型的红麻种子进行生活力检测，分析不同包装的红麻种子生活力变化情况及其安全保存期限，探讨红麻种子长期贮藏最适包装材料和方法，为种质资源长期安全保存提供科学依据。

1 材料和方法

1．1 供试种子的处理及保存

供试品种为南选红麻［11］（Hibiscus cannabinus L．）种子，来自广西农科院经作室，种子于1983年11月收获，种子包装入库前自然晒干，初始含水量为7．1%。种子包装容器和材料分别为100 m L的ZH 12型种子盒和铝盒、150 m L玻璃血浆瓶、聚乙烯塑料薄膜袋、白棉布布袋、牛皮纸袋共6种，将6个均匀一致各为100 g重红麻种子样品分别装入种子盒、铝盒、玻璃瓶、薄膜袋、布袋、纸袋后，旋紧种子盒、铝盒盒盖、玻璃瓶瓶盖、扎实塑料袋口密封，布袋扎好袋口、牛皮纸袋折叠好后，于1984年1月19日一起置于温度为－10℃±1℃，相对湿度30%±5%的种质库内种子架上铝托保存。保存前的种子在24～25℃条件下测定初始发芽势、发芽率、发芽指数、电导率，自然条件下测定成苗率。发芽方法参照国家标准GB／T 3543—83《农作物种子检验规程》，根长等于种子长时即计为发芽，置床后第2天计发芽势、第7天计发芽率和发芽指数［12］。

1．2 贮藏31年后红麻种子活力的测定

2015年3 月初将保存31年的6种不同包装类型的南选红麻种子进行分发取样，先将分发好的样品在缓冲间放置3～5 d后，进行如下测定。

1．2．1 种子发芽能力的测定

每种包装类型的红麻种子随机数取100粒种子洗干净后均匀地放置于以湿润滤纸为发芽床的发芽盒（12 cm×12 cm×5 cm）内，设3个重复，然后将装好种子的发芽盒置于24～25℃温度条件下的GXZ型智能光照培养箱内进行发芽，每天观察计算种子发芽粒数。2 d计发芽势、7 d计发芽率及发芽指数（发芽指数（GI）＝∑G t／D t；式中，G t为在时间t日的发芽数，D t为相应的发芽日数）。

1．2．2 田间成苗能力的测定

分别取出6种不同包装类型中的部分种子样品，直接播种于经高温消毒过的细河砂的铝托盘中置室外自然生长，每个处理100粒种子3个重复，定期观察记载出苗数（一叶时）、成苗数（两叶半时计算）和其它生长状况。

1．2．3 电导率的测定

种子贮藏过程中会逐渐产生老化、劣变。种子发生劣变时，细胞膜结构和功能的完整性将受到伤害，如膜透性增加，其内部的电解质（如糖分、氨基酸和有机酸等）外渗增多。通过测定种子浸出液的电导率来预测种子活力的高低。种子愈衰老，水中的电解质愈多，电导率愈高，活力愈低，从而可用电导仪测定种子浸出液的电导率，间接地判断种子批的活力水平，评价种子质量优劣［13］。

1）测试仪器：上海雷磁仪器厂生产的DDS－11 D型电导率仪。

2）校正电极：将氯化钾试剂置于150℃干燥箱中干燥1 h，冷却后称取试样0．745 g氯化钾，配制成0．01 mol／L的KCl溶液在20℃下电导仪的读数应是1 273 μS／cm。在记载本上记录电导仪读数，如读数不准确，应调整或修理。

3）检查种子水分：对于水分低于10%或高于14%的种子批，在浸种前将水分调节至10%～14%。

4）称取试样：随机从贮藏了31年后6种不同包装的红麻种子中分别称取试样。每个处理设3个重复，每个重复称种子1．00 g。

5）浸种测定：将种子取出用蒸馏水冲洗干净后，用滤纸吸干种子表面的水分，再将样品分别放入250 m L的烧杯中加入50 m L的蒸馏水，贴上标签，轻轻摇晃，在25℃条件下浸种24 h后马上测定种子浸出液的电导率并记录读数。

6）结果计算：计算每一重复的种子重量的每克电导率：

3次重复间平均值为种子批的结果，重复间容许差距为5μS／（cm·g），如超过则要重做试验［14］。

1．3 数据处理

采用Excel进行数据统计分析。百分数数据经过反正弦转换后进行显著性差异分析。

表1 6种包装类型的红麻种子保存31年后的生活力结果

2 结果与分析

2．1 贮藏后种子发芽能力的差异

6种不同包装类型的红麻种子在－10℃长期库贮藏31年后，经发芽检测后，分析试验结果（表1）表明，种子发芽势、发芽率均在75．3%以上，还高于国家标准“（GB 4407．1—2008）经济作物种子质量标准——纤维类”中红麻良种发芽率75%的要求。但用铝盒、纸袋、薄膜袋、布袋包装的种子贮藏后的发芽率与贮藏前的发芽率相比下降较多，分别下降了8．3%、7．3%、7%、和6．7%。经对发芽势、发芽率百分数反正弦转换值、发芽指数方差分析、多重比较（LSD法）结果表明：在长期库条件下，用玻璃瓶、种子盒包装的红麻种子，发芽势、发芽率和发芽指数与贮藏前相比没有明显差异，下降不明显；用铝盒、薄膜袋、布袋、牛皮纸袋包装贮藏的种子，发芽势、发芽率和发芽指数与贮藏前相比具有显著的差异，下降明显（如表2、表3、表4所示）。这也说明在－10℃长期库保存条件下，用玻璃瓶、种子铝盒包装红麻种子的密封性能比用铝盒、薄膜袋、布袋、纸袋包装种子的密封性能好，保存期限长。

6种包装类型红麻种子库存31年后发芽势差异显著性比较（发芽势平均百分数为反正弦转换值［15］）：

表2 6种包装类型的红麻种子发芽势差异比较

不同包装类型红麻种子库存31年后发芽率平均百分数为反正弦转换值差异显著性比较：

表3 6种包装类型的红麻种子发芽率差异比较

6种包装类型红麻种子库存31年后发芽指数差异显著性比较：

表4 6种包装类型的红麻种子发芽指数差异比较

2．2 贮藏后种子田间成苗能力的差异

种子发芽率是在室内适宜条件下测得的种子生活力（Viability），相对而言田间条件一般是逆境，种子在田间的出苗、成苗等生长状况表明种子抗拒自然的能力，种子活力（Vigor）高，抗逆能力强［16］。

不同包装的红麻种子在长期库存31年后，其田间成苗率以用种子盒包装的种子最高，成苗率达80．7%；而用铝盒装的种子成苗率最低，仅为72% （表1）。方差分析、多重比较（LSD法）结果表明：在长期库存条件下，用玻璃瓶、种子盒包装的红麻种子，成苗率与贮藏前相比没有明显差异；其它用铝盒、薄膜袋、布袋、牛皮纸袋包装贮藏的种子，成苗率与贮藏前相比具有显著的差异（表5），说明用玻璃瓶、种子盒包装的红麻种子成苗率高、活力高贮藏效果好。

6种包装类型的红麻种子库存31年后成苗率差异显著性比较（成苗率平均百分数为反正弦转换值）：

表5 6种包装类型的红麻种子成苗率差异比较

2．3 贮藏后种子电导率之间的差异

试验结果（表1）表明，各种不同类型包装的红麻种子贮藏31年后所测的电导率均有上升的趋势。通过方差分析多重比较（LSD法）测验，铝盒、种子盒、纸袋装的种子在长期库贮藏31年后的电导率值与贮藏前没有明显差异；其它用薄膜袋、玻璃瓶、布袋装的种子在长期库保存31年后的电导率值与贮藏前相比差异极显著（表6）。

不同类型包装的种子电导率差异显著性比较：

表6 不同类型包装的红麻种子电导率差异比较

3 结论与讨论

3．1 种子贮藏寿命主要受种子含水量和贮藏温度影响［17］，种子的包装会影响种子的吸湿或内部水分的散失。为维持低温干燥长期库内贮藏种子的含水量保持不变，必须将种子进行包装，以防止种子在保存过程中因吸湿而导致活力下降，而选择适宜的包装材料对种子进行包装后贮藏对于种子长期安全贮藏至关重要。本试验中，初始含水量为7．1%南选红麻种子，6种材料包装后贮藏于长期库31年后经活力检测结果表明，用密封性能好的玻璃瓶、种子盒包装贮藏的红麻种子活力高，发芽率仍有85%以上，安全保存期限可达31年以上。

3．2 南选红麻种子经自然晒干，种子含水量降至7．1%后用密封性好的材料包装后置于－10℃种质库进行长期保存是安全的，但用不密封的材料包装后不适宜长期贮藏。本试验红麻种子用密封性好的玻璃瓶、种子盒包装后在－10℃种质库保存31年后，其发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率都比用铝盒、薄膜袋、布袋、牛皮纸袋包装后贮藏的种子高，而且种子贮藏后发芽率仍然达国家红麻原种种子质量要求85%［18］以上。这说明红麻种子长期安全贮藏的最适宜的包装方法是用专用的100 m L ZH 12型种子盒和150 m L的玻璃血浆瓶进行种子包装贮藏并且种子含水量在7．1%以下。

3．3 测定红麻种子浸出液的电导率以推断种子的活力，结果有一些误差。红麻种子在－10℃种质库保存31年后，用铝盒、种子盒、牛皮纸袋包装的种子浸出液的电导率与贮藏前相比没有明显差异，但本试验中用铝盒、牛皮纸袋包装贮藏后的种子平均发芽率、发芽指数、成苗率等与贮藏前相比有明显差异，它们的种子活力下降明显；玻璃瓶包装的种子浸出液的电导率与贮藏前相比有极显著差异，种子浸出液电导率高，而该包装贮藏后的种子平均发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率等与贮藏前相比没有明显差异，种子活力下降不明显，表现出电导率高而种子活力不下降的个别现象。可见以测定经低温干燥库长期保存后的红麻种子浸出液电导率来推断种子的活力准确性存在一些误差。

3．4 红麻种子包装贮藏过程中对种子内部生化代谢的影响尚待今后进一步研究。

［1］洪建基，祁建民，王晓飞，等．红麻产量与品质性状的相关及其主成分分析［J］．福建农林大学学报（自然科学版），2008（6）：561－562．

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［3］谭石林，陈强，赖权杰．我国红麻种子生产现状与产业发展对策［J］．中国麻业，2006（3）：151－153．

［4］肖爱平，田晓兰，冷鹃．红麻种子化学成分的分析研究［J］．中国麻作，1993（3）：16－17．

［5］孙家曾，余隆其．认真做好黄红麻种子的贮藏工作［J］．中国麻作，1986（2）：20－22．

［6］覃初贤．不同含水量的紫云英种子库存20年后活力研究［J］．种子，2009，28（3）：38－40，44．

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［8］陈叔平．种质资源低温保存原理和技术［M］．北京：中国农业科技出版社，1995：201－207．

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