姜龍，柴永山，曲金玲，孫國宏，楊福厚

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院，黑龍江牡丹江157041)

水稻種質(zhì)資源常溫貯藏

姜龍，柴永山，曲金玲，孫國宏，楊福厚

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院，黑龍江牡丹江157041)

種質(zhì)資源的保存有種植保存和貯藏保存2種方法，頻繁的種植不但需要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且容易造成材料混雜和影響種性。國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為低溫種質(zhì)庫貯藏法是種質(zhì)資源貯藏的最佳方法，但低溫種質(zhì)庫建設(shè)耗資大，技術(shù)要求高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用昂貴。廣大科研單位和育種者普遍采用常溫貯藏。介紹了常溫水稻種質(zhì)資源貯藏相關(guān)理論及實(shí)踐的研究成果，旨在為水稻種質(zhì)常溫貯藏提供有益的啟示。

水稻種質(zhì)資源；常溫貯藏；衰老預(yù)警

經(jīng)歷漫長的自然選擇和人工選擇，我國擁有豐富的水稻種質(zhì)資源，這是水稻新品種選育和保證水稻育種安全的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。由于人力、物力、科技等方面的原因，每年實(shí)際應(yīng)用的種質(zhì)材料有限，大部分種質(zhì)材料需要保存下來備用，所以，水稻種質(zhì)資源的保存是水稻育種工作者重要的基礎(chǔ)性科研工作。通常種質(zhì)資源的保存有種植保存和貯藏保存兩種方法，頻繁的種植不但需要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且容易造成材料混雜和影響種性，因此，需耍盡可能延長種質(zhì)資源的貯藏壽命。

國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為低溫種質(zhì)庫貯藏法是種質(zhì)資源貯藏的最佳方法，寧秀呈研究發(fā)現(xiàn)貯存中不同類型的稻種發(fā)芽率年下降速率為0.12%～3.05%[1]。但低溫種質(zhì)庫建設(shè)通常投資大、技術(shù)要求高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用昂貴，大部分育種單位不具備低溫貯藏種質(zhì)的條件，常溫條件下延長水稻種質(zhì)資源貯存年限的貯藏方法更適用于廣大科研單位和育種者。

1 貯藏特性

種質(zhì)材料抗老化能力的強(qiáng)弱主要由遺傳因素、種質(zhì)材料成熟度和環(huán)境因素共同決定。

1.1 遺傳因素

水稻的耐儲性與其秈粳性關(guān)系密切，普遍地說，秈型種質(zhì)比粳型種質(zhì)更耐儲藏[2-3]。

1.2 成熟度

同一種質(zhì)材料成熟度不同，貯藏壽命也有差異。從乳熟、蠟熟、黃熟至完熟期收獲的材料，貯藏壽命有規(guī)律地增加；完熟期和枯熟期收獲的材料貯藏后，生命力方面和發(fā)芽力方面幾乎沒有明顯的差異。水稻種質(zhì)材料最適宜保存的收獲期是枯熟期和完熟期，此期種質(zhì)材料籽粒飽滿、成熟充分、生活力最高、貯藏壽命最長，凡是過早、過遲收獲的青粒種質(zhì)材料，或過熟雨淋和收后未及時(shí)干燥的種質(zhì)材料，貯后的發(fā)芽力、發(fā)芽率都較低或無[4]。因此，應(yīng)根據(jù)品種生育特性采取相應(yīng)的種植措施，保證種質(zhì)材料收獲時(shí)有較高的成熟度，并及時(shí)收獲、干燥，提高生活力，延長種質(zhì)材料的貯藏壽命。

1.3 外部因素

外因主要包括種質(zhì)材料的水分、溫度、病蟲害、儲藏條件以及加工處理等因素，而在諸多因素中，以種質(zhì)材料水分和貯藏溫度最為關(guān)鍵。而溫度和濕度又是相互作用的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在種質(zhì)材料含水量4%～14%的范圍內(nèi)，含水量每減少1%，種質(zhì)材料壽命能延長1倍；溫度在50～0℃范圍內(nèi)，每降低5℃，種質(zhì)材料壽命約延長1倍[5]，這是由于高溫、高濕條件下，種質(zhì)材料呼吸強(qiáng)烈，嚴(yán)重消耗內(nèi)部養(yǎng)分，從而縮短種質(zhì)材料的壽命。

2 常溫儲藏

2.1 理論研究

種質(zhì)材料不能貯藏在高溫、高濕的環(huán)境條件下，盡量創(chuàng)造低溫干燥的環(huán)境條件。

1986年，Ellis提出超干貯藏法，即將試驗(yàn)材料水分降至5%以下，密封后在室溫條件下儲藏，與低溫貯藏有相同的儲藏效果[6]。程紅焱、鄭光華等研究表明超干后的種質(zhì)材料細(xì)胞膜系統(tǒng)完整性良好，酶系統(tǒng)也保持完好，與低溫保存的種質(zhì)材料無明顯差異，吸漲萌動后，這些酶迅速表現(xiàn)出活性，抑制氧化和過氧化傷害，保證種質(zhì)材料的正常生長[7]。超干貯藏有利于提高種質(zhì)材料的貯藏穩(wěn)定性，進(jìn)而延長種質(zhì)材料的壽命。

孟繁華等研究發(fā)現(xiàn)，種質(zhì)材料含水量在安全水分(13.5%)以內(nèi)，一般貯藏條件下，就能安全貯藏；如果種質(zhì)材料含水量超過14.5%，一般侖庫貯藏條件難以貯藏，會生蟲、發(fā)熱、長霉、黃變等[8]。寧秀呈研究發(fā)現(xiàn)，種質(zhì)材料含水量在8.5%，開放貯藏，雖經(jīng)高溫季節(jié)，仍有90%的發(fā)芽率[5]。支巨振等對種質(zhì)材料進(jìn)行超干燥貯藏，研究發(fā)現(xiàn)不同類型的種質(zhì)材料耐干性不同，當(dāng)秈稻材料含水量降到4%～5%以下時(shí)，生活力稍有降低，但當(dāng)含水量降為2%時(shí)，生活力急劇下降；而粳稻材料含水量降至7%以下時(shí)，發(fā)芽率開始降低[9]。秈稻材料活力保持優(yōu)于粳稻材料和雜交稻材料，故表現(xiàn)出耐干性較強(qiáng)。

綜上所述，無論是在室溫還是在低溫條件下貯藏，適度超干均可較好的保持水稻種質(zhì)材料的發(fā)芽率和活力，種質(zhì)材料貯藏最適含水量在低溫下比室溫條件下高，適度超干能達(dá)到低成本長期貯藏種質(zhì)材料的目的。

實(shí)際貯藏過程中，因環(huán)境濕度與種質(zhì)材料含水量的差異，種質(zhì)材料與外界空氣會發(fā)生不斷吸附-解吸-吸附的動態(tài)平衡過程，既種質(zhì)材料含水量是不斷變化的，不可能維持恒定[10]。應(yīng)用硅膠做干燥劑，陶罐密閉貯存既能起到降低種質(zhì)材料水分的作用，也可阻止種質(zhì)材料吸附環(huán)境水分的過程，減少呼吸耗能。

氣調(diào)貯藏可以有效抑制貯藏材料自身的呼吸和微生物、害蟲及蟲卵的繁殖，能夠較長時(shí)間防蟲；還能阻止種質(zhì)資源受外界濕度的影響，抑制種子呼吸并且防蟲，筆者認(rèn)為，氣調(diào)貯藏設(shè)備在食品工業(yè)中常用，食品保質(zhì)效果良好，在種質(zhì)資源保存中運(yùn)用效果雖未見報(bào)道，但氣調(diào)貯藏法預(yù)期應(yīng)用前景可喜。

2.2 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

2.2.1 干燥器貯藏。云南保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的釧興寬試驗(yàn)結(jié)果表明，用硅膠做干燥劑，陶罐密閉貯存水稻種質(zhì)材料，貯存4.5年后種質(zhì)材料發(fā)芽勢平均下降2.74%，發(fā)芽率平均下降1.03%，因此，可通過每4.5年輪換1次的簡易貯存方法保存水稻種質(zhì)材料[11]。陳廷文研究發(fā)現(xiàn)把種質(zhì)材料貯藏在放有吸濕劑(變色硅膠)的干燥器內(nèi)密閉保存，每年除濕1次，在室內(nèi)溫度8～25℃，相對濕度73%～82%的條件下，秈稻材料可貯藏20年，粳稻材料9年，糯稻材料10年，也能達(dá)到普通庫保存庫的貯藏效果[2]。

2.2.2 氣調(diào)貯藏。氣調(diào)貯藏是利用新型材料制成外包裝，對貯藏種質(zhì)材料進(jìn)行自然密封，或在袋中充入CO2和N2，或抽真空。氣調(diào)貯藏水稻種質(zhì)資源的方法雖未見報(bào)道，但氣調(diào)貯藏糙米和大豆都有較好的實(shí)踐成果。澳大利亞研究者報(bào)道，在30℃的貯藏溫度下，常規(guī)貯藏的糙米在相同溫度下貯藏3個(gè)月，品質(zhì)下降明顯，充入CO2氣體的糙米在相同溫度下貯藏3個(gè)月，品質(zhì)保持良好[12]。董文麗研究發(fā)現(xiàn)包裝膜封存大豆能夠阻隔水分和氧氣，減少大豆蛋白質(zhì)的水解和脂肪的氧化，抑制微生物的生長繁殖，顯著延長大豆貯藏保鮮期[13]。

3 適宜貯藏年限

研究發(fā)現(xiàn)，貯藏的種質(zhì)材料衰老速度并不是保持不變，在老化初期有一個(gè)平臺期，此階段發(fā)芽率下降緩慢，保持不變，而后發(fā)芽率下降速度突然加快，相對較短時(shí)間內(nèi)，生活力下降幅度顯著；當(dāng)發(fā)芽率降低至較低水平時(shí)，衰老速度反而再次降低，種質(zhì)材料緩慢死亡，衰老速度呈"慢-快-慢"變化，也就是種質(zhì)材料存活曲線呈反“S”形[14-16]。因此，種質(zhì)材料發(fā)芽率下降速度突然加快的點(diǎn)即為衰老閾值，盧新雄等研究發(fā)現(xiàn)，水稻種子生活力出現(xiàn)快速下降的拐點(diǎn)發(fā)芽率水平約為75%[4]。75%是水稻種子的衰老閾值，不論采用那種貯藏方法，都需要對貯藏的種質(zhì)材料進(jìn)行發(fā)芽率監(jiān)測，在種質(zhì)材料活力降至衰老閾值之前種植更新。

[1]寧秀呈.稻種資源低溫貯藏生活力跟蹤監(jiān)測與種質(zhì)更新[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(16):6704-6707.

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2015-04-16

國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-01-41)

姜龍(1975-)，男，副研究員，碩士，從事水稻育種、栽培工作，E-mail：jianglong1975@126.com。

S511

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.03.041