种子老化过程中的相关变化及研究进展

2016-02-06张春慧曲红彤

中国农业信息 2016年6期

关键词：贮藏老化种子

张春慧，曲红彤，孙杰

（吉林市种子管理站，吉林 132013）

种子老化过程中的相关变化及研究进展

张春慧，曲红彤，孙杰

（吉林市种子管理站，吉林 132013）

摘要：文章结合国内外研究对种子在贮藏过程中的老化与劣变机理展开生理与生化变化方面分析，并就种子老化过程中相对电导率、过氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量对发芽力、活力的影响进行分析，提出修复种子老化、延缓种子老化的方法，以期为今后做好种子贮藏工作提供理论依据与实践路径。

关键词：种子老化贮藏

目前国内外关于种子老化及劣变机理的研究报道很多［1］，种子的老化或劣变是指降低种子生存能力导致种子丧失活力与萌发力的不可逆转变化，是一个伴随着种子贮藏时间的诞生而发生与发展的、自然而不可能避免的过程。目前关于种子老化的机制尚不明确，但一般认为种子老化开始于种子生理成熟时，在老化过程中种子内部发生一系列的生理生化变化，种子的各功能、结构受到损害，其损害程度随时间延长而逐渐增大，从而导致种子质量下降，如活力、生活力、贮藏能力、田间建植率及植株生产性能等，甚至丧失活力［2］。将这些变化可归纳为生理变化、生化变化及细胞内微结构变化等3方面。

1　生理、生化变化

种子生理变化是指种子萌发与种苗生长方面的变化，这些变化包括：种子颜色改变，萌发缓慢［2］，萌发力下降，在萌发中对不良条件的适应力减弱，对不良条件的忍受力下降，对辐射处理高度敏感，种苗生长缓慢等。

发生于种子内部生化反应与过程上的变化叫做生化变化，这类变化包括酶活性、呼吸作用、合成能力、贮藏物质、有毒物质含量等方面的变化［3］。

细胞内微结构变化，随种子老化，细胞内各细胞器及其它微细机构上会发生一系列变化，包括脂质的过氧化作用、膜透性变化及渗出物等。

2　相对电导率、过氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量分析

随着种子老化时间的延长，细胞膜完整性受到破坏，透性增大，并且在吸胀时的修复能力与速度降低，从而导致浸出液中内含物质外渗量明显增加，电导率值增大，生活力衰退。随着老化时间的延长，并且在老化后期下降较快，同时丙二醛（MDA）含量逐渐升高。MDA含量增加，质膜的透性增大，种子老化过程中受伤害的程度越大。种子浸出液中相对电导率的大小在一定程度上反映种子细胞膜系统的完整程度，过氧化物酶（POD）是活性氧的清除剂，能维护膜的稳定性及完整性，对细胞起保护作用［4］，种子MDA含量的大小在一定程度上能反映膜脂过氧化作用的强弱。

3　种子老化的修复

吴道潘等以老化甘蓝种子作试材，进行吸湿-回干处理，结果表明种子活力明显提高，表现在蛋白酶、脱氢酶、SOD、CAT、POD活性增强，种子浸提液相对电导率、MDA含量显著降低，这些指标与种子活力相关性极显著。许多实验表明，水合处理可能使有毒物质浸出与亚细胞系统的损伤得到部分修复与代换。在风干种子亚细胞中，大分子，膜及细胞器只发生损害的积累，而无修复的功能。在贮藏期中充分吸水的种子，一面经受损害，一面得到修复。

4　种子老化的延缓

在采种栽培、种子收获、选种加工时都要严加注意，对种子来说，肥料的三要素最重要的是钾，缺钾的种子成活率都不高。在生产过程中，肥料供给充足时种子休眠程度加深，因而抑制了种子自身的物质代谢，有效地抑制了老化。降低种子含水量可延长种子寿命、抑制种子老化的发生。并且在储藏过程中应该对种子进行低温、低湿贮藏。最佳温度是零下10℃，相对湿度为50%左右，在这种情况下种子内的物质代谢过程受到抑制。