全 文 ：收稿日期:2008-11-27
基金项目:国家科技部农作物种质资源平台项目 [ 2005DKA21001-05
(3-7)]资助。
作者简介:覃初贤(1965-),男 ,广西贵港市人;副研究员 , 主要从事种
质资源保存研究;E-mail:qcx@gxaas.net.cn。
不同含水量的紫云英种子库存 20年后活力研究
覃初贤
(广西农业科学院种质库 , 　南宁 530007)
摘要:为了探讨种子长期贮藏的最适含水量 , 较为全面评价种子长期保存后的活力 , 将紫云英种子(初始含水量为
9.63%)于 35℃下加温干燥 ,使种子含水量分别降至 8.36%、7.74%、 6.92%、 6.47%和 5.97%后经密封包装藏于 -1℃
种质库条件下进行长期保存 , 20年后取出测定它们的种子萌发能力 、田间生长能力 、电导率等。 结果表明:经 20年保存
后 ,含水量为 8.36%、7.74%、6.92%和 6.47%的种子发芽率与贮藏前相比差异极显著 , 发芽率下降明显不适宜长期保
存 ,含水量 5.97%的种子发芽率与贮藏前相比差异不明显 , 活力最高 ,适合低温长期保存。 此研究为绿肥种质资源长期
安全保存积累了科学的数据 ,对指导种质保存具有重要的现实意义。
关键词:　紫云英种子;种质库;含水量;种子活力
中图分类号:　S541.+3　　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2009)03-0038-04
ResearchAstragalusSinicusSeedVigorwithDiferentWater
ContentConservedintheGeneBankfor20 Years
QINChu-xian
(Genebank, GuangxiAcademyofAgriculturalSciences, Nanning530007, China)
Abstract:Inordertodiscussthemostsuitablewatercontentforlongtimeconservstion, andcomprehensive
appraisevigorafterlong-termpreservation.ThisexperimentalusedAstragalusSinicusseed swith9.63%
watercontentasmaterial, driedin35℃ todecreasewatercontentto8.36%, 7.74%, 6.92%, 6.47% and
5.97%, andpackedaftersealTibettocaryunder-1℃genebankconditionlong-timepreservation, after20
years, tookoutanddeterminedtheirgerminationability, fieldgrowthability, theconductivityandsoon.The
resultshows:After20yearspreservation, thegerminationratewhichwithwatercontent8.36%and7.74%,
6.92% and6.47% wereextremelyremarkablecomparetobefore20years, suggestedthistypeseedswerenot
suitablelong-timepreservation;Thegerminationratewhichwith5.97% watercontentwerenotobviously, sug-
gestedthistypeseedsweresuitablelong-tiomepreservationunderlowtemperature.Thisresultcouldprovide
scientificdataforthemanuregermplasmresourceslong-termsafetysaveandhasimportantrealisticsignifi-
canceforpreservinggermplasm.
Keywords:　AstragalusSinicusseed;genebank;seedvigor;watercontent
　　紫云英 (AstragalusSinicusL.)又称红花草 、翘摇
等 ,属豆科黄芪属越年生或一年生草本 ,原产我国 ,是
南方稻田 、蔗田主要的冬种绿肥 ,也是很好的饲料和蜜
源植物 。广西于 20世纪 60年代初开始引种推广冬种
绿肥紫云英并获得成功 ,对培肥稻田 、蔗田起了重要作
用 [ 1, 2] 。紫云英种子具有硬粒特性 ,自然条件下贮藏
110d后硬实解除 [ 3] 。紫云英种子在一般条件下不耐
贮藏 ,特别是在南方地区 ,高温高湿的气候条件使种子
的生活力和活力下降很快 [ 4] 。广西农业科学院种质
库保存有绿肥种质资源近 300份 ,主要是豆科绿肥如
草木樨 、田菁 、紫云英和苕子等 。为了长期安全保存好
绿肥种质资源 ,研究种子最适贮藏含水量 ,将紫云英种
子经加温干燥成不同含水量的种子贮存于种质库(T:
-1℃±1℃, RH:30%±7%)内 ,经 20年贮存后取出
种子进行检测比较种子的发芽力 ,以探讨紫云英种子
长期贮藏的最适含水量 ,为我国绿肥种质资源保存研
究提供科学的数据。
1　材料和方法
1.1　试验种子的处理及保存
供试种子为萍宁 3号[ 5] ,由广西农科院土肥所提
供 ,为 1987年 5月收获的新鲜种子 ,自然晒干 ,种子初
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第 28卷　第 3期　2009年 3月　　　　　 　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　 　　　　　　Vol.28　No.3　Mar.　2009
DOI :10.16590/j.cnki.1001-4705.2009.03.052
始含水量为 9.63%,取一部分种子进行加温干燥 ,干
燥箱置于环境温度为 25℃,相对湿度为 30% ±7%的
干燥室内 ,干燥箱内温度为 35℃[ 6, 7] ,每干燥 2h左右
取样用 105℃低温恒重法测定种子含水量 ,将种子干
燥至 8.36%、7.74%、6.92%、6.47%、5.97%等 5种不
同的种子含水量 ,分别装入 100ml的种子铝盒旋紧盒
盖密封 ,保存于 -1 ℃种质库 。保存前的种子经热水
处理后自然冷却浸种 1天再置床于 20℃条件下测定
初始发芽势 、发芽率 、发芽指数 、电导率和成苗率。发
芽方法参照国家标准 GB/T3543 -83《农作物种子检
验规程 》,种子芽长等于种子长的一半 、根长等于种子
长时即计为发芽 ,置床后第 4天计发芽势 、第 10天计
发芽率 [ 8] 。
1.2　保存 20年后种子活力的测定
2007年下半年将保存 20年的紫云英种子取出 ,
进行如下几项测定。
1.2.1　种子发芽能力的测定:种子先在 20℃温度下
浸种 1天后冲洗干净再随机取 100粒种子均匀地放置
于培养皿(12cm×12cm×5cm)内的湿润中性滤纸
上 , 3次重复 ,每个样品置于由宁波江南仪器厂生产的
GXZ型智能光照培养箱内 20℃温度下发芽 ,每天观察
计算种子发芽粒数。 4d计发芽势 、10d计发芽率及发
芽指数 ,发芽指数 GI=∑GtDt(Gt为在时间 t日的发芽
数 , Dt为相应的发芽日数)。
1.2.2　田间生长能力的测定:取出贮存 20年后的各
种含水量的部分种子样品 ,浸种 24h后冲洗干净再播
种于经高温消毒的细河砂的铝托盘中置室外自然生
长 ,每处理 100粒种子 , 3个重复 ,定期观察记载出苗
数(1叶时)、成苗数(3叶时计算)和其它生长状况。
1.2.3　电导率的测定:种子贮藏过程中会逐渐产生
老化 、劣变。种子随着衰老或损伤 ,细胞膜中的脂蛋白
变性 ,分子排列改变 ,膜透性增加 ,则其内部的电解质
(如糖分 、氨基酸和有机酸等)外渗增多。如果把这种
种子浸在无离子水中 ,电解质外渗而扩散到水中变为
混浊 ,则其中存在带电的离子 ,在电场的作用下 ,离子
移动而传递电子 ,具有电导作用 。种子愈衰老 ,水中的
电解质愈多 ,电导率愈高 ,活力愈低 ,从而可用电导仪
测定种子浸出液的电导率 ,间接地判断种子批的活力
水平 ,评价种子质量 [ 9] 。
(1)测试仪器:上海雷磁仪器厂生产的 DDS-11D
型电导率仪 。
(2)校正电极:将氯化钾试剂置于 150℃干燥箱
中干燥 1 h,冷却后称取试样 0.745g氯化钾 ,配制成
1L0.01mol/L的 KCl溶液在 20℃下电导仪的读数应
是 1 273μS/cm。在记载本上记录电导仪读数 ,如读数
不准确 ,应调整或修理 。
(3)检查种子水分:对于水分低于 10%或高于
14%的种子批 , 应在浸种前将水分调节至 10% ～
14%。
(4)称取试样:随机从贮藏 20年后的不同含水量
紫云英种子称取试样。每处理设 3个重复 ,每个重复
称种子 1.0g,精确至 0.01g。
(5)浸种测定:将种子取出放在用尼龙纱做成的
洗涤滤网上 ,用蒸馏水冲洗数次 ,去掉种子表面附着的
尘埃 ,然后用滤纸吸干种子表面的水分 ,再将样品分别
放入 300ml的烧杯中加入 50ml的蒸馏水 ,贴上标签 ,
轻轻摇晃 ,在 20℃条件下浸种 24h后马上测定种子
浸出液的电导率并记录读数。
(6)结果计算:计算每一重复的种子重量的每克
电导率:
电导率 [ μS/(cm·g)] =每烧杯的电导率(μS/cm)种子样品的重量(g)
3次重复间平均值为种子批的结果 ,重复间容许
差距为 5μS/(cm·g),如超过则要重做试验 [ 10] 。
2　试验结果与分析
2.1　贮藏后种子发芽能力的差异
种子发芽试验结果表明 ,不同含水量的种子在 -1
℃种质库贮藏 20年后发芽能力差异明显 。含水量
9.63%的种子保存 20年后 ,发芽势 、发芽率和发芽指
数与保存前相比分别为贮藏前的 66.28%、65.93%和
68.13%,下降明显(表 1)。经方差分析 、多重比较
(LSD法)表明 ,在 -1℃种质库条件下 ,含水量 5.97%
的种子 ,发芽势 、发芽率和发芽指数与贮藏前相比没有
明显差异;其它含水量 9.63%、 8.36%、 7.74%、
6.92%、6.47%的种子 ,发芽势和发芽率与贮藏前相比
具有极显著的差异 ,这也说明在 -1℃种质库保存条
件下 , 5.97%的紫云英种子在密封种子铝盒中耐贮藏 ,
保存 20年后发芽率 、发芽指数下降不明显;而其它 5
种含水量的紫云英种子在密封铝盒中不耐贮藏 ,保存
20年后发芽势 、发芽率下降趋势极明显 , 9.63%的种
子下降得最快(表 2)。
不同含水量种子发芽率差异显著性比较(以下各
处理的发芽率平均百分数为反正弦转换值 [ 11] ):
　　LSD0.05 = 2×3.431
3
×2.145=3.244
LSD0.01 = 2×3.431
3
×2.977=4.502
·39·
研究报告　　覃初贤:不同含水量的紫云英种子库存 20年后活力研究
表 1　不同含水量的紫云英种子保存 20年后的生活力
贮藏后
含水量 M.C.(%)
发芽势
(%)
发芽率
(%)
发芽指数
(%)
9.63 58.33 60 28.82
8.36 77.33 82 33.16
7.74 78.67 83 34.04
6.92 78 83.33 36.09
6.47 83.67 85.33 41.38
5.97 87.67 89 41.49
贮藏前(ck) 88.00 91.00 42.30
表 2　不同含水量种子发芽率差异比较
处理 平均数(x) 与对照的差异 反转换为(%)
对照(ck) 72.76 ─ 91
9.63%(M.C) 50.77 21.90＊＊ 60
8.36% 64.91 7.76＊＊ 82
7.74% 65.67 7.00＊＊ 83
6.92% 65.99 6.68＊＊ 83.33
6.47% 68.04 4.63＊＊ 85.33
5.97% 70.68 1.99 89
2.2　贮藏后种子田间生长能力的差异
种子发芽率是在室内适宜条件下测得的种子生活
力(Viability),相对而言田间条件一般是逆境 ,种子在
田间的出苗 、成苗等生长状况表明种子抗拒自然的能
力 ,种子活力(Vigor)高 ,抗逆能力强 [ 12] 。
紫云英种子保存 20年后 , 其田间成苗率以在
-1℃种质库保存 ,含水量 5.97%的种子最高;含水量
9.63%的种子成苗率最低 ,仅为 48%(表 3)。
表 3　紫云英种子贮藏 20年后的田间生长能力
贮藏后含水量 M.C.(%) 成苗率(%)
9.63 48
8.36 74.33
7.74 77
6.92 78.33
6.47 81
5.97 84.33
贮藏前 86.33
2.3　贮藏后种子电导率之间的差异
种子电导率测试结果表明 ,不同含水量的紫云种
子贮藏 20年后所测的电导率均有上升的趋势。通过
方差分析多重比较(LSD法)测验 ,含水量为 5.97%的
种子在 -1 ℃种质库贮藏 20年后的电导率值与贮藏
前没有明显差异;其它 5种含水量 9.63%、8.36%、
7.74%、6.92%和 6.47%的种子在 -1℃种质库保存 20
年后的电导率值与贮藏前相比差异极显著(表 4、5)。
不同含水量种子电导率差异显著性比较:
LSD0.05 = 2×4.7143 ×2.145=3.803
LSD0.01 = 2×4.714
3
×2.977=5.278
表 4　紫云英种子贮藏 20年后的电导率
贮藏后含水量 M.C.(%) 电导率(μScm-1g-1)
9.63 122.33
8.36 103.33
7.74 99.33
6.92 95.67
6.47 86.00
5.97 78.67
贮藏前 75.33
表 5　不同含水量种子电导率差异比较
处理 平均数(x) 与对照的差异
对照(ck) 75.33 ─
9.63%(M.C) 122.33 47.00＊＊
8.36% 103.33 28.00＊＊
7.74% 99.33 24.00＊＊
6.92% 95.67 20.34＊＊
6.47% 86.00 10.67＊＊
5.97% 78.67 3.34
3　讨论与小结
3.1　种子贮藏寿命的主要影响因子是种子含水量和
贮藏温度 ,种子水分与贮藏寿命呈对数关系已被证实 ,
随着种子水分的降低 ,寿命随之延长 ,但种子水分降低
有个临界值 ,水分低于此临界值时 ,种子将表现干燥损
伤 。研究表明 ,淀粉类种子籼稻 、粳稻水分分别低于
5%、7%,蛋白质类种子大豆水分低于 6.9%时 ,种子
随水分降低 ,发芽力和活力下降 [ 13] 。本试验中 ,将紫
云英种子分别加温干燥为 8.36%、7.74%、6.92%、
6.47%和 5.97%贮藏 20年后 ,随着水分降低寿命延
长 。豆科的小粒种紫云英比大粒种大豆耐贮藏 ,贮藏
最适含水量也低 。
3.2　紫云英种子用 35 ℃干燥将种子含水量降至
5.97%后密封包装置于 -1℃种质库进行长期保存是
安全的 ,含水量高于 6.47%的种子密封包装后不适宜
长期贮藏。本试验中 ,紫云英种子经过 35℃干燥 50
h,含水量由 9.63%降至 5.97%,在 -1℃种质库保存
20年后 ,其发芽势 、发芽率 、发芽指数 、成苗率都比其
他 5种含水量的种子高 。这说明豆科绿肥紫云英种子
长期安全贮藏的最适含水量为 6%以下 , 35℃的加温
干燥也是适合种子长期安全贮藏的。而紫云英种子长
期安全贮存水分最低界限 ,尚待进一步探讨。
3.3　用电导率仪测定紫云英种子浸出液的电导率以
推断种子的活力 ,结果是符合实际的。在 -1 ℃种质
库保存 20年后 ,含水量 5.97%的种子浸出液的电导
率与贮藏前相比没有明显差异 ,种子平均发芽率 、发芽
指数 、成苗率等与贮藏前相比也没有明显差异。因此
测定紫云英种子浸出液电导率可以推断种子的活力 。
(下转第 44页)
·40·
第 28卷　第 3期　2009年 3月　　　　　 　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　 　　　　　　Vol.28　No.3　Mar.　2009
我们认为 ,若采用苹果酸浸种可以选择黑麦草处理浓
度在 15mmol/L,若采用柠檬酸可以选择黑麦草处理
浓度在 10mmol/L,高羊茅在 5mmol/L。但关于有机
酸与硝酸铵混合液对草坪植物进行协同浸种处理是否
具有有机酸种类与特定草坪植物之间的专一性与协同
作用的最大有效性以及其对草坪植物萌发 、幼苗生长
等机理方面的研究还有待于进一步深入的探讨与
研究。
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(上接第 40页)
3.4　我国南方温湿度高 ,种质库不仅要降温而且还要
除湿 ,设备购置和维护费用大。本试验结果说明 ,对种
子进行加温干燥至适当的含水量后密封保存于 -1℃
左右的温度条件下 , 而不必保存于较低的温度 (如
-18℃)的种质库条件 ,也能保存 20年以上且种子活
力 、发芽力仍然变化不大 ,保存效果一样好 ,而种质库
维持 -1℃温度条件比维持 -18℃温度条件的费用低
得多 ,这将有利于缓解我国中期库目前运转面临的经
费困难问题 。
3.5　本试验只从测定种子贮藏前后发芽力的 3项指
标:发芽势 、发芽率 、发芽指数及种子田间成苗率 ,种子
电导率进行研究 ,至于种子贮藏过程中的染色体及过
氧化物酶同工酶等生化变化尚待今后进一步研究。
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