張春慧，曲紅彤，孫 杰

（吉林市種子管理站，吉林 132013）

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種子老化過程中的相關(guān)變化及研究進(jìn)展

張春慧，曲紅彤，孫 杰

（吉林市種子管理站，吉林 132013）

摘 要：文章結(jié)合國內(nèi)外研究對種子在貯藏過程中的老化與劣變機(jī)理展開生理與生化變化方面分析，并就種子老化過程中相對電導(dǎo)率、過氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量對發(fā)芽力、活力的影響進(jìn)行分析，提出修復(fù)種子老化、延緩種子老化的方法，以期為今后做好種子貯藏工作提供理論依據(jù)與實踐路徑。

關(guān)鍵詞：種子 老化 貯藏

目前國內(nèi)外關(guān)于種子老化及劣變機(jī)理的研究報道很多［1］，種子的老化或劣變是指降低種子生存能力導(dǎo)致種子喪失活力與萌發(fā)力的不可逆轉(zhuǎn)變化，是一個伴隨著種子貯藏時間的誕生而發(fā)生與發(fā)展的、自然而不可能避免的過程。目前關(guān)于種子老化的機(jī)制尚不明確，但一般認(rèn)為種子老化開始于種子生理成熟時，在老化過程中種子內(nèi)部發(fā)生一系列的生理生化變化，種子的各功能、結(jié)構(gòu)受到損害，其損害程度隨時間延長而逐漸增大，從而導(dǎo)致種子質(zhì)量下降，如活力、生活力、貯藏能力、田間建植率及植株生產(chǎn)性能等，甚至喪失活力［2］。將這些變化可歸納為生理變化、生化變化及細(xì)胞內(nèi)微結(jié)構(gòu)變化等3方面。

1　生理、生化變化

種子生理變化是指種子萌發(fā)與種苗生長方面的變化，這些變化包括：種子顏色改變，萌發(fā)緩慢［2］，萌發(fā)力下降，在萌發(fā)中對不良條件的適應(yīng)力減弱，對不良條件的忍受力下降，對輻射處理高度敏感，種苗生長緩慢等。

發(fā)生于種子內(nèi)部生化反應(yīng)與過程上的變化叫做生化變化，這類變化包括酶活性、呼吸作用、合成能力、貯藏物質(zhì)、有毒物質(zhì)含量等方面的變化［3］。

細(xì)胞內(nèi)微結(jié)構(gòu)變化，隨種子老化，細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器及其它微細(xì)機(jī)構(gòu)上會發(fā)生一系列變化，包括脂質(zhì)的過氧化作用、膜透性變化及滲出物等。

2　相對電導(dǎo)率、過氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量分析

隨著種子老化時間的延長，細(xì)胞膜完整性受到破壞，透性增大，并且在吸脹時的修復(fù)能力與速度降低，從而導(dǎo)致浸出液中內(nèi)含物質(zhì)外滲量明顯增加，電導(dǎo)率值增大，生活力衰退。隨著老化時間的延長，并且在老化后期下降較快，同時丙二醛（MDA）含量逐漸升高。MDA含量增加，質(zhì)膜的透性增大，種子老化過程中受傷害的程度越大。種子浸出液中相對電導(dǎo)率的大小在一定程度上反映種子細(xì)胞膜系統(tǒng)的完整程度，過氧化物酶（POD）是活性氧的清除劑，能維護(hù)膜的穩(wěn)定性及完整性，對細(xì)胞起保護(hù)作用［4］，種子MDA含量的大小在一定程度上能反映膜脂過氧化作用的強(qiáng)弱。

3　種子老化的修復(fù)

吳道潘等以老化甘藍(lán)種子作試材，進(jìn)行吸濕-回干處理，結(jié)果表明種子活力明顯提高，表現(xiàn)在蛋白酶、脫氫酶、SOD、CAT、POD活性增強(qiáng)，種子浸提液相對電導(dǎo)率、MDA含量顯著降低，這些指標(biāo)與種子活力相關(guān)性極顯著。許多實驗表明，水合處理可能使有毒物質(zhì)浸出與亞細(xì)胞系統(tǒng)的損傷得到部分修復(fù)與代換。在風(fēng)干種子亞細(xì)胞中，大分子，膜及細(xì)胞器只發(fā)生損害的積累，而無修復(fù)的功能。在貯藏期中充分吸水的種子，一面經(jīng)受損害，一面得到修復(fù)。

4　種子老化的延緩

在采種栽培、種子收獲、選種加工時都要嚴(yán)加注意，對種子來說，肥料的三要素最重要的是鉀，缺鉀的種子成活率都不高。在生產(chǎn)過程中，肥料供給充足時種子休眠程度加深，因而抑制了種子自身的物質(zhì)代謝，有效地抑制了老化。降低種子含水量可延長種子壽命、抑制種子老化的發(fā)生。并且在儲藏過程中應(yīng)該對種子進(jìn)行低溫、低濕貯藏。最佳溫度是零下10℃，相對濕度為50%左右，在這種情況下種子內(nèi)的物質(zhì)代謝過程受到抑制。

5　研究目的及意義

種子在老化過程中，種子活力下降過程普遍呈現(xiàn)先慢后快的規(guī)律［5］。通過對種子活力及生理生化變化的研究，找出其活力下降的主要原因與某些生理生化變化規(guī)律，進(jìn)一步探討種子劣變的機(jī)理，為延緩種子劣變過程提供理論依據(jù)，也對合理貯藏種子，保持或提高種子活力，確保其播種質(zhì)量，滿足種子生產(chǎn)都具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

［1］ McDonald M B.Seed. deterioration pHysiology，repair and assessment. Seed Sci &Tech，1999，27：172～177

［2］ 董新紅，宋明.種子劣變的原因及其防止與修復(fù).中國種業(yè)，2002，1：39～40

［3］ 王彥榮，劉友良，等.種子劣變的生理學(xué)研究進(jìn)展.草地學(xué)報，2001，3：159～164

［4］ 祁永紅.輻射誘變培育玉米自交系輻746及其應(yīng)用.核農(nóng)學(xué)報，2006，20（3）：174～176

［5］ 余海兵，劉正，吳躍進(jìn)，等.玉米種子人工加速老化方法的選擇.江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，27（3）：975～979