王 偉，宛 濤＊，蔡 萍，伊衛(wèi)東

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019；2.內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特職業(yè)學院，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000）

種子關系到國計民生，擁有高質(zhì)量的種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要保證，所以種質(zhì)資源保存意義重大。其中種子含水量和貯藏溫度是影響種子貯藏壽命的兩個關鍵因素，最佳貯藏溫度和種子含水量因種子種類不同而異〔1〕?？紤]到種子庫運行成本和可行性原則，種子庫的溫度又不可能設置過多，所以在一定溫度下確定種子最佳保存含水量顯得尤為重要。國際上一般把種子含水量控制到5%±1%和－18℃低溫作為長期保存種質(zhì)資源的理想條件〔2〕。但近年來有大量研究表明種子在含水量低于5%的貯藏條件可使其壽命更為延長，因此種子超干貯藏技術就在探索中逐步產(chǎn)生。通過降低種子水分來達到同降低溫度相似的保存效果，從而節(jié)約了種子保存的基礎建設、能耗等成本。大量研究表明，在采用超干貯藏技術時，種子的最適含水量在不同溫度下并不相同，同時也不是含水量越低就越有利于貯藏〔3，4〕。種子的發(fā)芽率是判斷種子的活力的最基本標準，同時通過測定其外滲物的電導率可以了解種子細胞膜的完整程度。本試驗旨在探求2種豆科牧草種子在4個不同溫度及不同含水量條件下，貯藏3年后的發(fā)芽率及電導率，以探索出在現(xiàn)有條件下最適宜扁蓿豆、塔落巖黃芪種子的貯藏條件。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

扁蓿豆種子來源于內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院草原所2007年采收的種子，初始含水量為7.35%。2008年將扁蓿豆種子制備為1.51%、2.69%、4.29%、5.32%、7.35%的5個不同含水量，分別貯藏于45℃、20℃、4℃、－4℃條件下備用。

塔落巖黃芪種子來源于內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院實驗基地2007年采收的種子，初始含水量為7.38%。2008年將塔落巖黃芪種子制備為2.17%、3.89%、4.74%、5.84%、7.38% 的 5 個 不同含水量，分別貯藏于45℃、20℃、4℃、－4℃條件下備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 超干處理方法

采用室溫硅膠干燥法〔5〕：將種子置于尼龍網(wǎng)袋中，填埋于干燥器內(nèi)的干燥硅膠里，種子與硅膠的質(zhì)量比為1∶10，室溫下脫水干燥，每12h更換經(jīng)120℃烘干冷卻后的干燥硅膠。每30d稱重1次，當種子含水量分別降到試驗所需要的含水量時，取出裝入鋁箔袋中密封貯藏。

1.2.2 超干種子的貯藏方式

將經(jīng)超干處理后不同含水量梯度的種子放在一起組成1套種子，將成套種子分成4份，分別貯藏于－4℃、4℃、20℃（室溫）、45℃條件下備用。種子貯藏時間為2008年6月至2011年6月，指標測定時間為2011年9月，通過發(fā)芽率、電導率指標測定及數(shù)據(jù)分析，觀察不同情況下的貯藏狀況。

1.2.3 回濕處理

經(jīng)超干處理種子在吸脹時，由于水分急劇提高，膜相調(diào)整會出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象，修復時間也相應延長，當修復速度趕不上膜相調(diào)整的速度時，往往會產(chǎn)生吸脹損傷〔6，7〕。所以在吸脹前要先對種子進行回濕調(diào)節(jié)處理，使吸水速度膜相調(diào)整速度相適合。具體方法是將貯藏到期的各超干處理種子分別置于尼龍網(wǎng)袋中，依次放入盛有飽和氯化鈣溶液（相對濕度為35%）、飽和氯化銨溶液（相對濕度為70%）和蒸餾水（相對濕度為100%）的干燥器中，用凡士林密封，室溫下分別平衡24h，取出待用〔8〕。

1.3 指標測定

1.3.1 發(fā)芽率指標測定

根據(jù)《牧草種子檢驗規(guī)程》〔9〕測定發(fā)芽率：以3層濾紙為發(fā)芽床，50粒／皿，重復4次。塔落巖黃芪發(fā)芽條件的選擇為25℃恒溫培養(yǎng)，光照8h，第7d首次計數(shù)，第12d木次計數(shù)。扁蓿豆發(fā)芽條件的選擇為先在4℃下冰箱預冷7d打破休眠，再在20℃恒溫下培養(yǎng)，光照8h，第10d首次計數(shù)，第14d末次計數(shù)，計算正常種苗的百分率。

1.3.2 電導率指標測定

取50粒種子稱重，3次重復，稱重后用去離子水沖洗3次，吸干種子表面吸附的水分，放入250mL的帶蓋三角瓶中，用量筒加入200mL去離子水。每次測定都設1個對照，對照加200mL去離子水。將三角瓶在20℃的恒溫箱內(nèi)放置24h后，用EC215型電導儀測定浸出液電導率，減去對照三角瓶內(nèi)去離子水的電導率，再除以樣品重量與硬實種子重量的差值，即為種子浸出液的電導率〔10〕。電導率計算公式為：

電導率（μs·cm－1·g－1）＝（樣品值－對照值）／（樣品重量—硬實種子重量）

2 結(jié)果與分析

2.1 超干貯藏扁蓿豆種子于不同溫度下貯藏3年后發(fā)芽率的比較

從圖1中可以看出，相同溫度條件下隨著含水量增加，扁蓿豆種子發(fā)芽率表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。在45℃條件下，含水量為1.51%的發(fā)芽率最高，為39.0%，明顯高于對照組21.5%的發(fā)芽率；在20℃、4℃和－4℃條件下，發(fā)芽率最高時，含水量均為2.69%，其各溫度的發(fā)芽率分別為：45.5%、47.0%和48.5%。

在相同含水量條件下，隨貯藏溫度的降低，扁蓿豆種子發(fā)芽率呈現(xiàn)增大的趨勢。其中45℃處理下的扁蓿豆種子發(fā)芽率與其他溫度相比在各含水量梯度下都是最低。45℃條件下，在含水量為7.35%時，扁蓿豆種子發(fā)芽率最低，為21.5%；在－4℃條件下，在含水量為2.69%時，扁蓿豆種子發(fā)芽率最高，為48.5%。

圖1 超干處理后不同含水量扁蓿豆種子在不同溫度下的發(fā)芽率

2.2 超干貯藏扁蓿豆種子于不同溫度下貯藏3年后電導率的比較

在同一含水量條件下，電導率隨著溫度的升高而增大（圖2）。45℃條件下的扁蓿豆種子電導率均高于其它溫度條件下各含水量的電導率，含水量為7.35%時，電導率值最高，為285μs／g·cm。其中扁蓿豆種子電導率在－4℃，含水量2.69%時最低，為123μs／g·cm。

圖2 超干處理后不同含水量扁蓿豆種子在不同溫度下的電導率

相同溫度條件下，對照組電導率值都高于超干組 （除 －4℃、5.32% 外），45℃ 時，在 含 水 量2.69%～4.29%扁蓿豆種子電導率都處在較低水平，為210～221μs／g·cm；20℃處理下的扁蓿豆電導率隨著含水量的增加呈先減后增的變化，含水量為2.69%～4.29%時值最低，都為174μs／g·cm；4℃處理下的扁蓿豆電導率隨著含水量的增加變化平緩，對照組電導率值最大，為176μs／g·cm；－4℃處理下的扁蓿豆電導率隨著含水量的增加呈先減少后增加趨勢，含水量處于2.69%～4.29%之間時電導率值都處于較低水平，為123～140μs／g·cm。

2.3 超干貯藏塔落巖黃芪種子于不同溫度下貯藏3年后發(fā)芽率的比較

由圖3可知，塔落巖黃芪在45℃處理下的發(fā)芽率在各含水量梯度下都低于其他溫度，在含水量為7.38%時發(fā)芽率最低，為0.0%。20℃、4℃、－4℃處理下的塔落巖黃芪種子在貯藏3年后其發(fā)芽率都高于45℃處理下的塔落巖黃芪發(fā)芽率，并且這3個溫度下貯藏種子的發(fā)芽率在各含水量梯度下變化較緩，相比來說對照組種子發(fā)芽率都低于對應超干組種子。

20℃處理時，含水量在2.17%～4.74%之間發(fā)芽率較高，為86.0%～89.0%；4℃處理下含水量為2.17%時，發(fā)芽率最高為89.0%，對照組發(fā)芽率最低為77%；－4℃處理下在各含水量梯度呈緩慢降低趨勢，在含水量為2.17%時，塔落巖黃芪發(fā)芽率最高為95.0%。

圖3 超干處理后不同含水量塔落巖黃芪種子在不同溫度下的發(fā)芽率

2.4 超干貯藏塔落巖黃芪種子于不同溫度下貯藏3年后電導率的比較

從圖4中可以看出，塔落巖黃芪種子電導率值在同一水分梯度下隨著溫度的升高而升高，同一溫度下隨著含水量的增加，電導率呈現(xiàn)增大的趨勢，相同溫度條件下，未經(jīng)超干處理的對照組電導率較高，其值大于所有同一溫度下其他含水量下種子。45℃處理下的電導率值都處于高位，其中在含水量7.38%時，電導率最大，值為290μs／g·cm；20℃、4℃、－4℃處理下的電導率曲線變化平緩，其中在－4℃條件，含水量2.17%時，電導率最低，值為70μs／g·cm。

圖4 超干處理后不同含水量塔落巖黃芪種子在不同溫度下的電導率

3 討論與結(jié)論

傳統(tǒng)的種子干燥理論認為種子貯藏壽命與種子的含水量和貯藏溫度都有關，認為貯藏溫度越低，壽命越長，貯藏時超干種子含水量越低，種子壽命越長。最適含水量隨著貯藏溫度的變化而變化，貯藏溫度越高，種子超干處理后最適含水量越低，但就目前而言發(fā)現(xiàn)超干貯藏最適合含水量沒有固定范圍，因種子不同而不同。

3.1 超干處理后扁蓿豆種子的儲存效果

本實驗中發(fā)芽率隨溫度變化的總體趨勢是隨著溫度的升高發(fā)芽率降低，同一溫度下對照組發(fā)芽率值低于超干組，過度干燥不利于扁蓿豆種子貯藏，在含水量為2.69%左右時所有溫度下都保持著較高發(fā)芽率，其中在－4℃時發(fā)芽率最大，為48.5%。

膜結(jié)構與功能的穩(wěn)定主要表現(xiàn)在膜的選擇透性上，若細胞受到輕微的破損，種子就會失去半透性功能，種子浸水后，細胞內(nèi)的部分礦物質(zhì)和有機質(zhì)全滲到中，引起水的電導率增加。在本實驗所設置的實驗條件下，同一水分梯度下隨著溫度的升高電導率值增大，對照組電導率都顯著高于超干組，且過度超干的種子電導率值都較高，其中在－4℃含水量為5.32%時電導率高于對照組可能是因為在這個條件下膜系統(tǒng)被破壞造成電解液大量滲出電導率偏高。單就電導率而言適度超干貯藏有利于扁蓿豆種子的貯藏，各溫度下最適合含水量不隨溫度變化而變化，這與Vertucci等人的研究結(jié)果相一致〔11〕，本實驗中塔落巖黃芪種子最適合含水量為2.69%。

本實驗條件下超干貯藏適合扁蓿豆種子的保存，在－4℃含水量為2.69%時發(fā)芽率最大為48.5%、電導率為123μs／g·cm。

3.2 超干處理后塔落巖黃芪種子的儲存效果

在4個溫度下都呈現(xiàn)出隨著含水量的增加發(fā)芽率降低的趨勢，高溫條件下超干組發(fā)芽率比對照組有顯著增加，室溫及低溫條件下超干組都保持較高發(fā)芽率，說明在本實驗中溫度對塔落巖黃芪種子發(fā)芽率影響不是很大，其發(fā)芽率大小主要由含水量多少決定。45℃處理下在含水量2.17%～3.89%之間其發(fā)芽率值相對較高；20℃、4℃、－4℃處理下的塔落巖黃芪種子在貯藏3年后其發(fā)芽率都高于45℃處理下的塔落巖黃芪發(fā)芽率，并且這3個溫度下貯藏種子的發(fā)芽率在各含水量梯度下變化較緩，各組之間相差不大，相比來說對照組發(fā)芽率都低于對應超干組種子，說明超干貯藏有利于塔落巖黃芪的保存。

電導率方面，塔落巖黃芪在同一含水量條件下隨著溫度的升高電導率值升高，同一溫度下隨著含水量的增加，電導率呈現(xiàn)增大的趨勢，同一溫度下未經(jīng)超干處理的對照組電導率最高，其值大于所有同一溫度下其他含水量下種子。45℃時在2.17%處電導率值最低，20℃、4℃、－4℃處理下的塔落巖黃芪電導率曲線相互變化不大較平緩，20℃處理下在2.17%～4.74%之間電導率值相對較??；4℃處理下的其含水量在2.17%～5.84%之間值都相對較小，－4℃處理下除對照組外其他含水量種子貯藏3年后都保持較完整的膜系統(tǒng)。

本實驗條件下我們可以發(fā)現(xiàn)塔落巖黃芪適合超干貯藏，并且最佳含水量范圍隨著溫度的降低范圍增大，這與Smith等人的研究結(jié)果一致〔12〕，45℃時最佳含水量為2.17%；20℃時最佳含水量為2.17%～4.74%；4℃時最佳含水量為2.17%～5.84%；－4℃時最佳含水量為2.17%～5.84%，本實驗下最佳貯藏條件為－4℃下含水量為2.17%，發(fā)芽率為95%、電導率為70μs／g·cm。

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