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(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系 草業(yè)科學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193;2.赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院草原研究所, 內(nèi)蒙古 赤峰 024031)
不同貯藏年限敖漢苜蓿種子活力及生理特性的研究
陳玲玲1,2,程航1,張陽(yáng)陽(yáng)1,張曄1,王思琪1,毛培勝1
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系 草業(yè)科學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193;2.赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院草原研究所, 內(nèi)蒙古 赤峰 024031)
種子在貯藏過(guò)程中隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)老化現(xiàn)象,使種子活力下降、生理特性發(fā)生變化,從而降低種用價(jià)值。為探討不同貯藏年限紫花苜蓿種子的活力變化,選擇室溫貯藏0~3年的敖漢苜蓿種子,比較分析種子劣變規(guī)律及生理特性的差異。結(jié)果表明:收獲當(dāng)年的敖漢苜蓿種子具有較高的硬實(shí)率,其抗逆性強(qiáng),SOD、POD、CAT、MDA和脯氨酸含量最高,而發(fā)芽勢(shì)和可溶性蛋白含量最低。貯藏起初2年,種子硬實(shí)率、不正常種苗數(shù)、死種子數(shù)、SOD、POD、CAT、MDA和脯氨酸含量降低,發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和可溶性蛋白含量增加。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),種子可溶性蛋白含量降低,SOD、POD、CAT、脯氨酸和MDA積累量增加,種子質(zhì)量下降,不正常種苗數(shù)和死種子數(shù)增多,種子活力下降。綜合試驗(yàn)結(jié)果,貯藏2年有利于打破種子休眠,其種子質(zhì)量最佳,種子發(fā)芽能力最強(qiáng),但是種子抗逆性不高;貯藏1年存在輕度休眠,應(yīng)進(jìn)行打破硬實(shí)處理;貯藏3年的種子活力下降,其種用價(jià)值降低,不利于在人工草地建植中使用,生產(chǎn)中應(yīng)貯藏2年后再播種效果較好。研究結(jié)果能較好地說(shuō)明苜蓿種子在貯藏期間的活力變化,為我國(guó)人工草地建設(shè)中合理使用苜蓿種子提供理論依據(jù)。
紫花苜蓿; 貯藏; 種子生活力; 抗氧酶活性
紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是全世界栽培面積最廣的優(yōu)質(zhì)牧草,對(duì)畜牧業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。作為遺傳物質(zhì)的載體,苜蓿種子質(zhì)量在很大程度上決定了人工草場(chǎng)的成功建植。目前,室溫貯藏仍是實(shí)際生產(chǎn)中保存種子的主要方式。研究表明,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),種子生理生化狀態(tài)發(fā)生一系列的變化,從而導(dǎo)致種子活力的下降以及衰老死亡[1]。大部分研究發(fā)現(xiàn),在種子老化過(guò)程中呼吸速率降低,膜通透性增加,氧化還原酶(如過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶、抗壞血酸過(guò)氧化物酶等)活性降低,可溶性糖、可溶性蛋白含量降低,蛋白質(zhì)、DNA、RNA合成能力下降,脫落酸增加,乙烯減少[2-4]。但是受種子發(fā)育期間的環(huán)境條件、遺傳特性以及貯藏條件的共同作用,使得苜蓿種子的耐貯藏性與其它作物種子的耐貯藏特性不完全一致。
紫花苜蓿種子具有較高的硬實(shí)率,尤其在收獲當(dāng)年硬實(shí)率可達(dá)22%~77%[5-6]。在貯藏過(guò)程中,硬實(shí)種子的種皮限制水分和氧氣的進(jìn)入,防止微生物的侵染,能有效地保護(hù)種子的活力,有利于延緩種子劣變[7-8]。然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,使用硬實(shí)率較高的種子會(huì)造成出苗時(shí)間長(zhǎng)、出苗率低、出苗不整齊甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的斷壟缺苗現(xiàn)象,影響其種用價(jià)值。因此,在播種前應(yīng)進(jìn)行打破硬實(shí)處理。通常采用機(jī)械處理的方法破除硬實(shí),但是,機(jī)械處理常常對(duì)種子造成傷害,帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。研究表明,通過(guò)貯藏可降低苜蓿種子的硬實(shí)率[5-6],但是應(yīng)如何保存、保存多久其經(jīng)濟(jì)效益高,沒(méi)有明確的結(jié)論。目前有關(guān)苜蓿種子貯藏方面的研究主要集中在不同保存方法及貯藏條件對(duì)種子活力的影響等[9-10],而針對(duì)不同貯藏年限對(duì)苜蓿種子活力及生理生化影響的報(bào)道較少。
敖漢苜蓿(M.sativaL.cv Aohan)是在20世紀(jì)50年代由甘肅省引種到內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗種植,經(jīng)過(guò)多年的栽培馴化,成為適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛲寥罈l件的一個(gè)地方品種。該品種抗旱、抗寒、抗風(fēng)沙、耐瘠薄,在當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展中具有舉足輕重的作用。因此,針對(duì)赤峰地區(qū)苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,本研究以自然貯藏條件下不同貯藏年限的敖漢苜蓿種子為研究對(duì)象,探討貯藏時(shí)間對(duì)苜蓿種子活力及其生理特性的影響,為我國(guó)人工草地建設(shè)中合理使用苜蓿種子提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。
1.1 材 料
供試紫花苜蓿品種為敖漢苜蓿,苜蓿種子分別于2012,2013,2014,2015年8月采集于內(nèi)蒙古赤峰市,試驗(yàn)田不做任何施肥、灌溉處理。收獲種子后室溫貯藏,分別貯藏0,1,2,3年,于2015年9月進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.2 測(cè)定內(nèi)容與方法
1.2.1 種子發(fā)芽的測(cè)定
參照ISTA種子檢驗(yàn)規(guī)程(2013)[11]進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn),將收獲后的種子放入鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中,每皿放置100粒種子,5 ℃預(yù)處理7 d,隨后放置于光照培養(yǎng)箱中,在20 ℃恒溫、光照8 h/黑暗16 h條件下培養(yǎng),每個(gè)處理設(shè)4次重復(fù)。從第4天開始初次計(jì)數(shù),逐日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種苗數(shù),末次計(jì)數(shù)日為第10天,最終統(tǒng)計(jì)正常種苗數(shù)、不正常種苗數(shù)、硬實(shí)種子數(shù)和死種子數(shù),并按以下公式計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),最后求其平均值。
發(fā)芽率(%)=規(guī)定的發(fā)芽天數(shù)內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)和硬實(shí)種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%;
發(fā)芽勢(shì)(%)=種子發(fā)芽數(shù)達(dá)到高峰時(shí)的發(fā)芽總數(shù)/供測(cè)種子粒數(shù)×100%;
硬實(shí)率(%)=硬實(shí)種子數(shù)/供測(cè)種子粒數(shù)×100%。
1.2.2 抗氧化酶的提取
參照Kibinza 等[12]的方法,略作修改。稱取0.1 g苜蓿種子于預(yù)冷的研缽中研磨至粉末,加入3.5 mL提取液在15 000 g,4 ℃離心15 min,提取液包含0.1 mol/L磷酸鉀緩沖液(pH=7.8),2 mmol/L二硫代蘇糖醇(DL-dithiothreitol,DTT),0.1 mmol/L 乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA),1.25 mmol/L PEG-4000和20% 聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrolidone,PVP)。所得上清液保存在4 ℃冰箱備用,以上所有操作均在1~4 ℃進(jìn)行。
1.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定
采用氮藍(lán)四唑(nitroblue tetrazolium,NBT)法[13]。1 mL總反應(yīng)體系中含有50 mmol/L的磷酸緩沖液(pH=7.8),13 mmol/L甲硫氨酸,75μmol/L NBT,2μmol/L核黃素,0.1 mmol/L EDTA 和0.5 mL粗酶液。反應(yīng)液在光強(qiáng)約2 200 lx的熒光燈下反應(yīng)20 min,反應(yīng)溫度為25 ℃。反應(yīng)結(jié)束后以不照光的對(duì)照管做空白,調(diào)零,以光照后的對(duì)照管作為最大光還原管,用分光光度計(jì)在560 nm處測(cè)定吸光值。以每mg蛋白抑制NBT光化還原的50%作為一個(gè)酶活性單位(以U/mg protein表示)。
1.2.4 過(guò)氧化物酶(POD)活性測(cè)定
采用愈創(chuàng)木酚法[14]。取1 mL粗酶液加3 mL POD反應(yīng)液(50 mL 0.1 mmol/L pH=6.0的磷酸緩沖液,28μL 愈創(chuàng)木酚,19μL 30% 過(guò)氧化氫),25 ℃條件下反應(yīng),以加入3 mL反應(yīng)液+1 mL磷酸緩沖液作為對(duì)照,用分光光度計(jì)在470 nm波長(zhǎng)下測(cè)定反應(yīng)液的吸光度,每隔2 s讀數(shù)1次,共測(cè)3 min。以每分鐘 OD值增加0.01為1個(gè)酶活性單位(以U表示)。
1.2.5 過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的測(cè)定
采用紫外吸收法[15]。取100μL粗酶液加入3.4 mL磷酸緩沖液(25 mmol/L pH=7.0,混合0.1 mmol/L EDTA),然后加入200μL 0.1 mol/L H2O2,用分光光度計(jì)在240 nm波長(zhǎng)下測(cè)定反應(yīng)液的吸光度,每隔2 s讀數(shù)1次,共測(cè)2 min。反應(yīng)由H2O2的加入啟動(dòng),以每分鐘 OD值減少0.01為1個(gè)酶活性單位(以U表示)。
1.2.6 丙二醛(MDA)含量的測(cè)定
MDA含量的測(cè)定參照Bailly等[15]的方法,略作改動(dòng)。吸取0.95 mL粗酶液,加入1.5 mL蒸餾水和2.5 mL含0.5%硫代巴比妥酸的20%三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)溶液,混合液于沸水浴中加熱15 min,迅速冷卻,以4 000 g離心10 min,上清液分別于532 nm和600 nm波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值。
1.2.7 脯氨酸含量的測(cè)定
采用酸性茚三酮法[16]。稱取0.1 g紫花苜蓿種子用液氮研磨,加入 1 mL 3%磺基水楊酸溶液進(jìn)行提取,之后置95 ℃水浴振蕩提取10 min,取出試管冷卻至室溫后,10 000 g,25 ℃離心10 min,上清液為樣品提取液。取0.5 mL上清液,參照蘇州科銘生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的脯氨酸含量測(cè)定試劑盒說(shuō)明書在520 nm波長(zhǎng)下測(cè)定上層液吸光光度值,計(jì)算脯氨酸的含量,以μg/mg表示。
1.2.8 可溶性蛋白含量的測(cè)定
參照蘇州科銘生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白含量試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。稱取0.1 g紫花苜蓿種子用液氮研磨,加入1 mL酶提取液,8 000 g,4 ℃離心10 min,取200μL上清液加入1 mL考馬斯亮藍(lán)顯色劑,室溫靜置10 min,于595 nm測(cè)定光密度值,蛋白質(zhì)含量單位以mg/g 表示。
1.3 數(shù)據(jù)分析
采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。
2.1 不同貯藏年限對(duì)敖漢苜蓿種子發(fā)芽的影響
收獲當(dāng)年,敖漢苜蓿種子硬實(shí)率較高,顯著(plt;0.05)高于貯藏1年、2年和3年的種子(表1),發(fā)芽勢(shì)最低,顯著(plt;0.05)低于貯藏1年、2年和3年的種子;貯藏1年后,解除了部分種子的硬實(shí),降低了種子硬實(shí)率,其種子發(fā)芽率顯著(plt;0.05)高于收獲當(dāng)年的種子和貯藏3年的種子,與貯藏2年的種子差異不顯著(pgt;0.05),發(fā)芽勢(shì)顯著(plt;0.05)高于收獲當(dāng)年的種子,顯著(plt;0.05)低于貯藏2年的種子,與貯藏3年的種子差異不顯著(pgt;0.05),而不正常種苗數(shù)和死種子數(shù)顯著低于收獲當(dāng)年和貯藏3年的種子,與貯藏2年的種子差異不顯著(pgt;0.05);貯藏2年后,解除了大部分種子的硬實(shí),硬實(shí)率僅為8.75%,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年和貯藏1年的種子,與貯藏3年的種子差異不顯著(pgt;0.05),發(fā)芽率顯著(plt;0.05)高于收獲當(dāng)年和貯藏3年的種子,與貯藏1年的種子差異不顯著(pgt;0.05),發(fā)芽勢(shì)顯著(plt;0.05)高于其它處理組,而不正常種苗數(shù)和死種子數(shù)顯著低于收獲當(dāng)年和貯藏3年的種子,與貯藏1年的種子差異不顯著(pgt;0.05);隨著貯藏年限的延長(zhǎng),苜蓿種子硬實(shí)率逐漸下降,貯藏3年后,種子硬實(shí)率僅為6.50%,在所有處理組中最低,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年和貯藏1年的種子,但發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)也逐漸下降,發(fā)芽率顯著(plt;0.05)低于其它處理組,發(fā)芽勢(shì)顯著(plt;0.05)低于貯藏2年的種子,顯著(plt;0.05)高于收獲當(dāng)年的種子,與貯藏1年的種子差異不顯著(pgt;0.05),而不正常種苗數(shù)和死種子數(shù)逐漸增加,顯著(plt;0.05)高于其它處理組。
表1 不同貯藏年限對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽的影響
不同年限發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)硬實(shí)率(%)不正常種苗數(shù)死種子數(shù)089.50b30.35c53.80a3.70b6.80b196.00a74.75b21.00b2.75c1.25c296.50a87.75a8.75c2.25c1.25c384.25c77.00b6.50c5.25a10.50a
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(plt;0.05)。
2.2 不同貯藏年限對(duì)敖漢苜蓿種子抗氧化酶活性的影響
紫花苜蓿種子抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),以收獲當(dāng)年的種子為最高(圖1),貯藏1~2年后顯著(plt;
注:不同小寫字母表示差異顯著(plt;0.05)。下同。圖1 不同貯藏年限紫花苜蓿種子SOD、POD、CAT活性的變化
圖2 不同貯藏年限紫花苜蓿種子MDA、脯氨酸和可溶性蛋白含量的變化
0.05)降低,但貯藏3年后迅速增加。其中POD活性下降的幅度最大,貯藏1年和2年的種子降幅分別為93.3%和94.36%,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子,貯藏1年和2年間差異不顯著(pgt;0.05)。貯藏3年后種子POD活性迅速增加,顯著(plt;0.05)高于貯藏1年和2年的種子,但顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子;貯藏1年和2年的種子SOD活性降幅分別為40.27%和49.04%,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子,貯藏2年的種子SOD活性顯著(plt;0.05)低于貯藏1年的種子。貯藏3年的種子SOD活性迅速增加,顯著(plt;0.05)高于貯藏1年和2年的種子,但顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子;貯藏1年和2年的種子CAT活性降幅分別為45.61%和52.53%,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子,貯藏1年和貯藏2年的種子CAT活性差異不顯著(pgt;0.05)。貯藏3年的種子CAT活性迅速增加,顯著(plt;0.05)高于貯藏1年和2年的種子,與收獲當(dāng)年的種子差異不顯著(pgt;0.05)。
2.3 不同貯藏年限對(duì)敖漢苜蓿種子內(nèi)代謝產(chǎn)物含量的影響
紫花苜蓿種子MDA和脯氨酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),以收獲當(dāng)年的種子為最高(圖2),貯藏1~2年后顯著(plt;0.05)降低,但貯藏3年后迅速增加。其中MDA含量的降幅較大,貯藏1年和2年的降幅分別為77.17%和80.16%,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子,貯藏1年和貯藏2年間差異不顯著(pgt;0.05)。貯藏3年的種子MDA含量迅速增加,顯著(plt;0.05)高于貯藏1年和2年的種子,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子;貯藏1年和2年的種子脯氨酸含量降幅分別為25.95%和41.06%,顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子,貯藏2年的種子脯氨酸含量顯著(plt;0.05)低于貯藏1年的種子。貯藏3年的種子脯氨酸含量迅速增加,顯著(plt;0.05)高于貯藏1年和2年的種子,但顯著(plt;0.05)低于收獲當(dāng)年的種子。紫花苜蓿種子可溶性蛋白含量隨著貯藏年限的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),貯藏1年和2年的種子增幅分別為68%和79%,顯著(plt;0.05)高于收獲當(dāng)年和貯藏3年的種子。貯藏3年的種子可溶性蛋白含量顯著(plt;0.05)降低,顯著(plt;0.05)低于貯藏1年和2年的種子,與收獲當(dāng)年的種子差異不顯著(pgt;0.05)。
發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)是反映種子活力的重要指標(biāo),也是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)。而SOD、POD和CAT是防御系統(tǒng)中重要的保護(hù)酶,保護(hù)生物膜系統(tǒng)免受活性氧自由基損傷,活性越高,說(shuō)明種子的抗逆能力越強(qiáng)。在本研究中,收獲當(dāng)年的紫花苜蓿種子硬實(shí)率和抗氧化酶活性最高,說(shuō)明其抗逆能力強(qiáng),但是發(fā)芽勢(shì)最低。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),苜蓿種子硬實(shí)率逐漸降低,其抗氧化酶活性也降低,抗逆能力減弱,其中,貯藏2年的種子發(fā)芽率最高,發(fā)芽整齊度最好,不正常種苗和死種子也最少,說(shuō)明硬實(shí)解除,有利于田間種植和出苗,但是抗氧化酶活性最低。因此,硬實(shí)率高的種子其抗逆能力強(qiáng),耐貯藏,而發(fā)芽率高并不代表其耐受性強(qiáng)。貯藏3年后,種子發(fā)芽率下降,硬實(shí)種子減少不正常種苗數(shù)和死種子數(shù)增多,進(jìn)而使種子質(zhì)量和活力逐漸下降,從而誘導(dǎo)抗氧化酶活性的增加。說(shuō)明苜蓿種子盡管可以多年貯藏,但其耐受性降低,種子劣變加速??琢铉鞯萚17]研究不同硬實(shí)程度的苜蓿種子在老化過(guò)程中生理生化特性的變化情況,結(jié)果表明,經(jīng)老化處理后,解除部分硬實(shí),從而提高種子發(fā)芽率,但SOD、CAT活性下降,表明苜蓿種子耐受性與種子硬實(shí)程度呈正相關(guān),與本研究結(jié)果一致。
可溶性蛋白含量可近似表示細(xì)胞滲透濃度和功能蛋白的含量,可以為種子的發(fā)芽提供氮素,有助于維持細(xì)胞正常代謝。多數(shù)研究結(jié)果表明,隨著種子老化的加劇,種子內(nèi)的可溶性蛋白含量下降[18-19]。在本研究中,隨著苜蓿硬實(shí)種子的減少,可溶性蛋白含量逐漸增加,但貯藏3年時(shí),種子老化程度加劇,可溶性蛋白含量也隨之降低。曹幫華等[7]研究不同硬實(shí)程度刺槐種子的活力差異表明,其可溶性蛋白含量隨著硬實(shí)程度的增加而增加,與本研究結(jié)果一致。脯氨酸是植物體內(nèi)有效的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),當(dāng)植物遭受逆境脅迫時(shí)積累脯氨酸,從而降低細(xì)胞滲透勢(shì),保護(hù)代謝酶的活性[20-21]。在本研究中,收獲當(dāng)年的苜蓿種子脯氨酸含量最高,表明其抗逆性最強(qiáng),但是隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),種子內(nèi)脯氨酸含量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),表明隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),苜蓿種子抗逆性逐漸降低。當(dāng)貯藏3年時(shí),種子老化速度加劇,種子活力下降,通過(guò)提高細(xì)胞內(nèi)的脯氨酸含量來(lái)維持細(xì)胞的滲透壓,增強(qiáng)種子的抗逆能力。
MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化的最終產(chǎn)物,它對(duì)種子具有毒害作用,其含量的高低可反映出細(xì)胞膜受損傷的程度,而脂質(zhì)過(guò)氧化是種子老化的主要原因之一[22]。大量研究表明,老化種子的MDA含量顯著增加[23-24]。在本研究中貯藏3年的苜蓿種子MDA積累量增加,其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)降低,而不正常種苗數(shù)和死種子數(shù)增多,說(shuō)明脂質(zhì)過(guò)氧化作用加劇,種子老化速度加速,而此時(shí)SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性增加,有利于清除活性氧和自由基,減輕膜脂過(guò)氧化作用,從而保持種子活力。
種子的衰老伴隨著種子活力的下降。在本研究中,種子質(zhì)量的變化及生理生化指標(biāo)的變化能很好地說(shuō)明苜蓿種子在貯藏期間生活力的變化。由于紫花苜蓿種子存在較高的硬實(shí)率,在一定的貯藏時(shí)期內(nèi)種子的老化程度緩慢,具有一定的安全貯藏期,當(dāng)貯藏時(shí)間超過(guò)安全貯藏期,苜蓿種子的老化速度加劇,其生活力也隨之下降。綜上所述,貯藏2年有利于打破種子休眠,其種子質(zhì)量最佳,種子發(fā)芽能力最強(qiáng),但是種子活力不高;貯藏1年存在輕度休眠,應(yīng)進(jìn)行打破硬實(shí)處理;當(dāng)貯藏時(shí)間達(dá)到3年時(shí),種子劣變程度加劇, 活力下降,其種用價(jià)值降低。
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Study on Viability and Physiological Characteristics of Aohan AlfalfaSeeds with Different Storage Time
CHENLingling1,2,CHENGHang1,ZHANGYangyang1,ZHANGYe1,WANGSiqi1,MAOPeisheng1
(1.Department of Grassland Science,China Agricultural University,Beijing Key Laboratory of Grassland Science,Beijing 100193,China;2.Chifeng Academy of Agricultural and Animal Sciences,Chifeng Inner Monglia 024031,China)
Storage of alfalfa seeds affects their qualitative traits.During the storage,seed vigor decreased and physiological characteristics changed with the extension of storage time.To investigate the effect of storage time on viability and physiological characteristics of alfalfa (MedicagosativaL.)seeds,alfalfa seeds cv Aohan with 0-3 storage years were evaluated.The significant increase of germination potential and the content of soluble protein were observed at one and two year storage periods.The number of hard seeds,abnormal seedlings and dead seeds,activities of superoxide dismutase (SOD),peroxidase(POD),catalase(CAT),and the content of malonaldehyde(MDA) and proline were decreased significantly after storage for two years at room temperature.After three-year period,the germination percentage,germination potential and the content of soluble protein were decreased significantly,and the number of abnormal seedlings and dead seeds,activities of superoxide dismutase(SOD),peroxidase(POD),catalase(CAT),and the content of malonaldehyde(MDA)and proline were increased significantly.It is concluded that the hard seed content is a very important parameter connected with changes of seed viability during storage period.Seeds stored for 0 year had higher hard seed content and viability;seeds stored for 1 year were still existence higher hard seed rate;seeds stored for 2 years had the higher seed quality;seeds stored for 3 years started to lose their viability.Therefore,alfalfa seeds with 2 storage years can be used in production.
alfalfa; storage; seed viability; antioxidase
2016-11-09
現(xiàn)代牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-35)資助。
陳玲玲(1982—),女,內(nèi)蒙古赤峰人;在讀博士研究生,主要從事牧草種子生理與良種擴(kuò)繁研究;E-mail:chenlingling001@126.com。
毛培勝(1970—),男,內(nèi)蒙古錫林浩特人;教授,博士,主要從事牧草種子生理與良種擴(kuò)繁研究;E-mail:maops@cau.edu.cn。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.023
S 551+.7
A
1001-4705(2017)03-0023-06