人工加速老化对小麦种子活力和品质性状的影响

朱银++颜伟+++杨欣+++张仙义+++周莉

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.036

摘要：利用高温高湿人工加速老化的方法，模拟3个小麦品种种子的自然老化过程。试验结果表明，小麦种子在老化过程中，发芽率、硬度、吸水率、面团稳定时间等指标都呈整体下降趋势，种子老化对小麦形态品质、加工品质和营养品质都产生了不同程度的影响。小麦种子活力与品质性状的相关性分析结果表明，种子活力与吸水率、面团稳定时间、硬度等指标之间有较强的正相关性。

关键词：人工加速老化；小麦；种子活力；品质性状；相关性分析

中图分类号：S512.101文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0146-03

收稿日期：2016-05-20

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（13）5007]。

作者简介：朱银（1984—），女，江苏淮安人，硕士研究生，助理研究员，主要从事农业种质资源信息系统建设与维护研究。Tel：（025）84391665；E-mail：zy1984826@126.com。

通信作者：颜伟，硕士，研究员，主要从事作物遗传改良和种质资源评价研究。E-mail：yanw9@hotmail.com。种子老化是种子在贮藏过程中普遍存在的一种自然现象，不但影响种子的萌发、幼苗生长及后期种子的质量与品质，而且对种质资源的保存、开发和利用都产生严重的影响[1]。尽管现代化低温种质库大大延长了种子的寿命，但随着贮存时间的延长，种子仍然会发生老化[2]，其物理性状、化学组成、生理性质都会发生不同程度的变化[3]。目前，人们对种子老化的起因还存在着不同的看法，尚未找到一个与种子活力显著相关且不同品种间无显著差异的品质评价指标。

本试验用高温高湿加速种子老化的方法，模拟小麦种子的自然老化过程，研究种子老化过程中品质性状的变化，探讨小麦种子活力与各品质性状的关系，探索小麦种子的老化机理和种子活力测定的新方法。

1材料与方法

1.1材料

小麦种子为扬麦16、宁麦18、淮麦28，分别由江苏里下河地区农业科学研究所、江苏省农业科学院、江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所提供。

1.2方法

1.2.1小麦种子老化处理将3个小麦品种分别设置8个处理组，装入纱网袋，用40 ℃、90% RH条件的种子老化箱分别处理0、3、6、9、12、15、18、21 d。处理完毕后将小麦种子置于35 ℃的干燥箱中烘干2 d，密封后放在-4 ℃下保存备用。

1.2.2小麦种子品质测定使用perten DA7200近红外品质分析仪对每个处理种子的含水量、蛋白质含量、湿面筋含量、淀粉含量、吸水率、面团稳定时间、容重、硬度等主要品质指标进行测定。

1.2.3小麦种子发芽率测定参照GB/T3543.4—1995规程进行发芽试验。将经过品质测定后的种子置于发芽床为中性滤纸的发芽盒中，3次重复，每次重复50粒种子，发芽温度控制在20 ℃，每天记录发芽数，第8天计算发芽率，代表小麦种子的活力。

2结果与分析

2.1人工加速老化对小麦种子活力的影响

经过人工老化处理后，3个小麦品种种子的发芽率都随着老化时间的延长而逐渐降低。如图1所示，3个小麦品种未进行老化处理（即老化天数为0）时均是高活力种子，发芽率一致。由种子活力下降至相同活力水平所需的老化时间可知：受种子遗传因子的影响，不同品种间种子活力下降的速率存在差异，淮麦28的活力下降速率高于扬麦16和宁麦18。种子活力下降是个渐进的过程，当种子老化到某个临界点后，种子活力快速下降，3个小麦品种发芽率下降至80%左右后，发芽率快速下降。

2.2人工加速老化对小麦种子品质性状的影响

人工加速老化后，小麦种子的品质性状都发生了不同程

度的变化。小麦种子的品质包括形态品质、加工品质和营养品质，其中硬度、容重能够反映小麦形态品质的优劣，湿面筋含量、吸水率、面团形成时间、面团稳定时间能够反映小麦种子加工品质的好坏，蛋白质含量、淀粉含量能够反映小麦种子营养品质的高低。

2.2.1人工加速老化对小麦种子形态品质的影响人工加速老化对小麦种子硬度和容重的影响如图2所示。在种子硬度方面，不同品种间硬度存在显著差异，这主要是因为不同品种的小麦胚乳细胞中蛋白质基质和淀粉之间的结合强度不同，淮麦28和扬麦16结合较紧密，硬度值较高，属硬质麦，而宁麦18结合较松散，硬度值较低，属半硬质麦；并且随着老化处理时间的延长，3个小麦品种的种子硬度都呈整体下降趋势，说明小麦种子老化会导致硬度降低，影响小麦的形态品质。在种子容重方面，随着老化时间的延长，3个小麦品种的种子容重变化起伏不定，没有明显的规律性。

2.2.2人工加速老化对小麦种子加工品质的影响人工加速老化对小麦种子加工品质的影响见图3。随着老化时间的延长，3个小麦品种的种子吸水率和面团稳定时间都呈下降趋势，说明种子老化对小麦种子的加工品质影响较大，面团弹性降低。湿面筋含量方面，淮麦28和宁麦18这2个品种小麦种子的湿面筋含量在种子老化处理过程中变化不明显，扬麦16小麦种子的湿面筋含量随着老化时间的延长呈整体上升趋势，原因有待进一步研究。面团形成时间方面，3个品种小麦种子的面团形成时间在种子老化处理后变化不明显。

2.2.3人工加速老化对小麦种子营养品质的影响人工加速老化对小麦种子蛋白质含量和淀粉含量的影响见图4。蛋白质含量方面，淮麦28和宁麦18这2个品种小麦种子在老化处理后蛋白质含量变化不显著，扬麦16小麦种子在老化处理后蛋白质含量有一定程度的增加。王兰等研究小麦在 40 ℃ 高温下储藏一定时间蛋白质的变化与小麦粉品质的关系，结果表明小麦清蛋白、球蛋白含量下降，麦谷蛋白酸不溶部分提取率增加，说明蛋白质在储藏期间总量并没有什么变化，主要是质发生了改变[4]。淀粉含量方面，种子老化处理后，3个品种的小麦种子淀粉含量变化不显著，这主要由于淀粉含量基数大，使总含量变化不明显。

2.3小麦种子活力与品质性状间的相关性分析

本研究中用种子发芽率来表示种子活力。3个品种小麦种子在老化处理过程中发芽率与品质性状之间的相关系数见表1。相关性分析结果表明，小麦种子在老化过程中，发芽率与吸水率、面团稳定时间和硬度有较强的相关性，其中淮麦28小麦种子发芽率与吸水率、面团稳定时间和硬度之间呈极显著正相关，宁麦18小麦种子发芽率与吸水率、面团稳定时间和硬度之间呈显著正相关，扬麦16小麦种子发芽率与面团稳定时间之间呈正相关，与吸水率和硬度之间呈显著正相关。

3小结与讨论

本研究利用高温高湿人工加速老化的方法，模拟了小麦种子的自然老化过程。试验结果表明，小麦种子在老化过程中，发芽率、硬度、吸水率、面团稳定时间都呈整体下降趋势，说明小麦种子老化后，其活力明显降低甚至丧失，对形态品质和加工品质都产生了显著的影响；而蛋白质和淀粉含量的变化不明显，但相关研究也表明小麦种子在储藏过程中，其蛋白质和淀粉的总量并没有什么变化，主要是质发生了改变，说明种子老化对小麦的营养品质也产生了一定的影响。

小麦种子活力与品质性状的相关性分析结果表明，种子活力与吸水率、面团稳定时间、硬度等指标之间有较强的正相关性。但由于这些指标在不同品种间存在显著的差异，所以都不可以作为测定小麦种子活力的理想指标。另外，由于小麦种子是一个复杂的有机整体，其各方面是相互关联、相互影响的[2]，所以很难用某一简单的指标来反映小麦种子的活力。

参考文献：

[1]卢新雄，曹永生. 作物种质资源保存现状与展望[J]. 中国农业科技导报，2001，3（3）：43-47.

[2]孙常玉. 高温高湿处理对小麦种子质量影响的研究[D]. 淮北：淮北师范大学，2015.

[3]赵丹，张玉荣，林家永. 小麦储藏品质评价指标研究进展[J]. 粮食与饲料工业，2012（2）：10-14.

[4]王兰，刘玉秀，汪宝忠. 储藏期小麦蛋白与加工品质变异关系的研究[J]. 郑州粮食学院学报，2000，21（2）：6-15.郑存德，鞠方成，程根力. 基于模拟耕作模式容重对玉米根系生长的影响[J]. 江苏农业科学，2016，44（10）：149-151.