全 文 ：第 18 卷 第 3 期
Vol. 18 No. 3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2010 年 5 月
May 2010
常温下超干贮藏对披碱草种子生理生化特性的影响
徐 炜1, 李晓芳2 , 陈志宏2* , 师尚礼1
( 1.甘肃农业大学草业学院 , 甘肃 兰州 730070; 2.农业部全国畜牧总站 , 北京 100193)
摘要: 为探究常温下贮藏时间与超干披碱草种子活力、生理生化特性变化的关系,从而为没有条件建设低温贮藏库
的地区提供禾本科植物种子超干贮藏的理论依据与技术指导。选用超干处理后含水量分别为 1. 256%、2. 579%、
3. 825%、4. 474%、4. 968% 、6. 097%和 7. 689%的披碱草 (E lymus dahur cus Turcz. )种子置于常温下贮藏, 贮藏时
间为 1 年,以未做处理含水量为 9. 030%的披碱草种子为对照, 每 3 个月测定一次生理生化指标。结果表明:常温
下短期内( 1 年)超干贮藏披碱草种子的最适含水量介于 2. 579% 与 4. 474%之间, 过高 ( 9. 030% )的含水量不利于
披碱草种子的保存。在含水量适度的情况下,披碱草种子具有较好的耐贮藏性, 利用超干技术在室常温下保存披
碱草种子是可行的。
关键词:常温; 披碱草种子;超干贮藏; 生理生化特性;最适含水量
中图分类号: Q945. 6 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2010) 03-0399-06
Effects of Ultra-dry Storge on Physiological and Biochemical
Characteristics of Elymus Seed at Room Temperature
XU Wei1 , L I Xiao- fang2 , CHEN Zh-i hong 2* , SH I Shang- li1
( 1.Gansu Agricultural U niver sity, Lanzh ou , Gan su Provin ce 730070, C hina;
2. Nat ional Anim al H usbandry & Veterinary S ervice of the Minis t ry of Agriculture ( MOA) , Beijin g 100193, China)
Abstract: In or der to pro vide the ult ra-dr y storage theo ry and technical guidance of gr am ineae seed for the
ar eas w here have not have condit ions to build low-temperature storage libr ary , it had been explor ed that
the relat ionship betw een time of room temper ature storage, viability and physio logical and biochem ical
character ist ics of Elymus seed on ult ra-dry sto rge. The untreated E lymus seeds o f moisture content 9.
030% was as CK. T he ultr a-dry t reated Elymus seeds that moisture content w ere 1. 256%、2. 579%、3.
825%、4. 474%、4. 968%、6. 097%、7. 689% respectiv ely w ere been stored at room temper ature for one
year . T heir phy siolo gical and biochem ical index w ere been tested once every three months. T he r esults
show that the opt imum moisture content of Ult ra-dry sto rage E lymus seeds at r oom temperature in short
term ( 1 year) is betw een 2. 579% and 4. 474% , higher( 9. 030% ) mo istur e content w as not go od to be pre-
served. Elymus seeds have bet ter feature resistant to sto rage under moderate mo isture content , so it is fea-
sible to keep the Elymus seeds at room temper ature by using ult ra-dr y storage.
Key words: Room temperature; Elymus seeds; U lt ra-dry sto rage; Physiolog ical and biochem ical character-
ist ics; Opt imum moisture content
植物种质资源保存与利用的主要目标, 是在保
证种质遗传完整性的前提下, 尽可能延长种子贮藏
寿命,而种子的含水量与贮藏温度是影响种子寿命
的 2个最主要因素[ 1] 。传统的种子贮藏都采用低温
方式,但低温种质贮藏库建设通常投资大、运转费用
高[ 2]。而种子在常温下贮藏, 科学家已对花生
( A rachis hyp og aea )、甜菜( Beta vulgar i s)等 30多
种植物进行了研究,结果表明大部分植物的种子在
常温下对超干不敏感, 并且超干贮藏效果好[ 3]。因
此,对于欠发达地区与一般种质资源保存,超干贮藏
无疑是一种经济又可行的办法。超干贮藏又称超低
含水量贮藏,是指将种子含水量降至 5%以下,密封
后置于常温条件下的贮藏[ 4]。国内关于超干贮藏的
研究起步较晚,但所开展的种子超干贮藏研究在超
干种子的生理及细胞学方面取得了一定进展[ 5, 6]。
程红焱[ 7] 的研究结果表明超干种子和对照种子经同
收稿日期: 2009-12-08;修回日期: 2010- 05-19
基金项目:财政专项( 070401)资助
作者简介:徐炜( 1983- ) ,男,汉族,甘肃省敦煌市人,硕士研究生,研究方向为牧草及种质资源育种, E-mail: 8827520@ 163. com ; * 通讯作
者 Author for correspondence, E-m ail: zh chen 0209@ sina. com
草 地 学 报 第 18卷
等老化处理后, 在对照种子的活力完全丧失或大幅
度下降的情况下,超干种子的活力仍保持在很高水
平, 即耐贮性大大提高。花生、油菜 ( Br assica
campest ri s L. ) 和芝麻 ( Sesamum indicum L. ) 种
子、洋葱( Al l ium cepa L. )种子经同等条件老化处
理,超干种子活力显著高于未超干种子[ 8, 9] 。本研
究选用披碱草( Elymus d ahur icus )种子为材料, 初
步探讨常温(常温也叫一般温度或者室温)下超干贮
藏对披碱草种子发芽能力和生理生化特性的影响,
目的在于为没有条件建设低温贮藏库的地区提供禾
本科植物种子超干贮藏的理论依据与技术指导。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
实验所用披碱草 ( Elymus dahuricus ) 种子于
2008年 9月采收于青海实验基地。初始种子含水
量为 9. 030% ,发芽率为 56% ,新鲜种子为 38%。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 超干处理 超干处理采用室温硅胶干燥法:
将披碱草种子置于尼龙网袋中, 填埋于干燥器内的
干燥硅胶里,种子与硅胶的质量比为 1 10,室温下
脱水干燥,每 12 h更换经 120 烘干冷却后的干燥
硅胶。每隔一定时间称重, 以制备不同含水量的披
碱草种子,将不同含水量的种子用铝箔袋密封后室
温保存 [ 9]。种子贮藏时间为 2008年 9月至 2009年
9月,指标测定时间为 2009年 3月至 2009年 9月,
期间每隔 3个月测 1次相关指标。
1. 2. 2 含水量测定 种子含水量测定根据牧草种
子检验规程[ 10] : 测定取 2个样品盒, 每盒称取样品
3 g ,均匀铺在盒内。在盛入样品的前后, 称取样品
盒与盒盖的重量, 并迅速盖上盒盖。烘箱温度达到
130~ 133 后, 将样品盒盖启开后放入烘箱, 待烘箱
回升到所需温度时, 开始计算烘干时间, 烘干 1 h。
到达规定的时间后, 盖好样品盒盖,放入干燥器里冷
却 30~ 45 min后再称重。
种子水分( % ) = ( M2 - M 3 ) / ( M2- M1 ) 100
式中: M1-样品盒和盖的重量( g ) ; M 2-样品盒和
盖及样品的烘前重量( g) ; M 3-样品盒和盖及样品的
烘后重量( g)
硅胶干燥法处理后的披碱草种子含水量分别为
1. 256%、2. 579%、3. 825%、4. 474%、4. 968%、
6. 097%、7. 689%。
1. 2. 3 回湿处理 将贮藏到期的不同含水量种子
分别置于尼龙网袋中, 依次放入盛有饱和氯化钙溶
液(相对湿度为 35%)、饱和氯化铵溶液(相对湿度
为 70%)和蒸馏水(相对湿度为 100% )的干燥器中,
用凡士林密封,室温下分别平衡 24 h,取出待用[ 11]。
1. 2. 4 发芽率测定 根据牧草种子检验规
程[ 12] :以 3层滤纸为发芽床, 50粒/皿, 重复 4次。
20~ 30 变温培养,光照8 h,第 7 d首次计数, 第12
d末次计数,计算正常种苗的百分率。
1. 2. 5 浸出液电导率测定 取 50 粒种子称重, 3
次重复,称重后用去离子水冲洗 3次,吸干种子表面
吸附的水分,放入 250 mL 的带盖三角瓶中, 用量筒
加去离子水 200 mL。每次测定都设一对照, 对照加
200 mL 去离子水。将三角瓶在 20 的恒温箱内放
置 24 h 后, 用 EC215 型电导仪测定浸出液电导率,
减去对照三角瓶内去离子水的电导率, 再除以样品
重量,即为种子浸出液的电导率[ 1 3]。
电导率(s cm- 1 g- 1 ) = (样品值- 对照值) /样品重量
1. 2. 6 酶提取液的制备 称取种子 0. 5 g, 重复 3
次,用蒸馏水冲洗干净, 加预冷的 50 mmo l L- 1
pH7. 0 的磷酸缓冲液 8 mL 后冰浴研磨至匀浆状
态, 4 下 15000 g 离心 20 min 后, 取上清液冷藏备
用[ 1 4]。
超氧化物歧化酶( SOD)及过氧化物酶 ( POD)
活性计算时所需的组织中蛋白含量由种子重量
( g)除以冰浴研磨至匀浆时酶提取液体积( mL)得知。
1. 2. 7 抗氧化系统酶活性测定 SOD活性与POD
活性测定参照南京建成试剂盒的使用说明。
过氧化氢酶 ( CAT ) 活性测定根据 Cakmak[ 15]
的方法加以改进。取上清液 50 L 入试管中,加入
25 mmol L- 1的磷酸缓冲液( PH7. 0) 3. 4 mL, 100
mmol L- 1的 H 2O 2 200 L, 在 25 下反应测定
A 240的动力学变化。取其中 1 min 的动力学变化计
算酶促反应速率。以 1 min内 A 240减少的酶量为一
个酶活单位,重复 3次。结果计算按照李合生 [ 16]的
方法:
CAT 活性( U g- 1 min- 1 ) =
A 240 V T ( 0. 1 VS t WF) - 1
式中, V T :粗酶提取液总体积( mL) , V S : 测定用
粗酶液体积( mL) , WF :样品鲜重( g) , t : 加 H 2O 2 到
最后一次读数时间。
1. 2. 8 丙二醛( MDA)含量测定 吸取制备的上清
液 1 mL (对照加 1 mL 磷酸缓冲液) , 加入 5 mL
400
第 3期 徐炜等:常温下超干贮藏对披碱草种子生理生化特性的影响
10%三氯乙酸( TCA) , 1 mL 0. 5%硫代巴比妥酸溶
液(用 10%的 TCA 溶液配制) ,混匀物于 95 水浴
上保温 30 min后立即置于冰浴中冷却终止反应, 再
在 15000 g 下离心 10 m in, 取上清液测定 OD 532、
OD 600、OD4 50 [ 17]。
MDA 含量(mol g- 1 ) = ( C A V) / ( a W)
式中, C: 6. 45( OD532- OD 600 ) - 0. 56 OD450 ; V:
浸体液体积( mL) ; W: 种子重量( g) ; a: 测定酶液体
积( mL) ; A:反应体积( mL)。
1. 2. 9 谷胱甘肽 ( GSH ) 含量测定 谷胱甘肽
( GSH )含量测定参照南京建成试剂盒的使用说明。
1. 2. 10 数据统计分析 使用 DPS 3. 01专业版软
件对数据进行方差分析, 使用 Excel 2003软件进行
示图制作。
2 结果与分析
2. 1 超干贮藏对披碱草种子发芽率的影响
披碱草种子的发芽率变化(表 1)表明: 常温下
贮藏 6个月时, 含水量 1. 256%的超干种子的发芽
率与对照样相比差异显著, 其余含水量的种子的发
芽率与对照样相比, 差异均不显著。贮藏 9个月时,
含水量 4. 968%和 7. 689%的种子发芽率相比,差异
显著( P< 0. 05)。其余含水梯度种子发芽率与对照
样相比, 差异均不显著。贮藏 12 个月时,除含水量
2. 579%的种子发芽率与对照相比差异不显著外, 其
经过处理的各含水梯度的种子发芽率与对照相比,
差异均显著 ( P < 0. 05) , 其中, 含水量 4. 474%、
4. 968%、6. 097%、7. 689%的种子发芽率显著高于
对照发芽率( P< 0. 05) , 说明常温下贮藏 12个月,
除含水量为 2. 579%的种子外, 其他含水量种子的
发芽率与贮藏了 6个月、9 个月的相同含水量的种
子发芽率比较, 差异不显著。而含水量介于
3. 825%~ 7. 689%之间能使披碱草种子在贮藏 12
个月时保持较高发芽率。
2. 2 超干贮藏对披碱草种子膜透性的影响
披碱草种子浸出液电导率的变化(表 2)表明:
常温下贮藏 6个月时, 含水量为 2. 579%、3. 825%、
4. 474%的超干种子其电导率显著低于其他含水量
的种子,这说明种子在 2. 579%~ 4. 474%范围内细
胞膜系统保持较为良好, 而含水量为6. 097%的种子
其电导率与对照相比,差异不显著。贮藏 9个月时,
含水量为 6. 097%、7. 689%的种子与贮藏 3 个月的
相同含水量的种子比较, 电导率显著下降。含水量
为 2. 579%、4. 479%、7. 689%的种子其电导率显著
低于其他含水量的种子, 且与对照相比,差异显著,
其中含水量 7. 689%的种子电导率值最小。贮藏 12
个月时,各含水量超干种子的电导率与对照相比,差
异不显著。
表 1 贮藏时间对种子发芽率的影响
Table 1 Effect of storge time on germination percentage of Elymus
含水量
Mois tu re conten t
发芽率 Germinat ion percentage( % )
6个月
Six months
9个月
Nine month s
12个月
T welve month s
1. 256% 43c 45ab 43ab
2. 579% 44bc 45ab 40bc
3. 825% 46ab 45ab 44ab
4. 474% 45abc 46ab 46a
4. 968% 44abc 44b 45a
6. 097% 44abc 45ab 46a
7. 689% 46ab 48a 45a
9. 030% ( CK) 46ab 46ab 39c
注:同列数据后所标字母相异表示差异显著( P < 0. 05) ,下同
Note: Dif ferent let ters in the s am e row mean s signif icant diff er-
en ce betw een the t reatments( P < 0. 05) , sam e as below
表 2 贮藏时间对种子电导率的影响
Table 2 Effect o f stor ge time on relative
electric conductivit y of Ely mus
含水量
Mois tu re conten t
电导率 Relative elect ric conductivity(s cm- 1 g- 1)
6个月
Six months
9个月
Nine months
12个月
T welve month s
1. 256% 14. 762ab 13. 472ab 13. 532ab
2. 579% 15. 963a 12. 245bc 13. 545b
3. 825% 15. 022a 13. 431ab 14. 691a
4. 474% 15. 262a 11. 607c 13. 308ab
4. 968% 13. 149ab 13. 648ab 15. 047ab
6. 097% 14. 404ab 12. 770abc 14. 335ab
7. 689% 11. 770b 11. 348c 13. 227ab
9. 030% ( CK) 14. 028ab 14. 029a 14. 612ab
表 3 贮藏时间对种子 SOD活性的影响
Table 3 Effect o f st org e time on SOD of Elymus
含水量
Mois tu re conten t
SOD活性 SOD act ivity(U g- 1 prot- 1)
6个月
Six months
9个月
Nine months
12个月
T welve month s
1. 256% 104. 541c 91. 767a 27. 410c
2. 579% 193. 440a 80. 644abcd 29. 947c
3. 825% 167. 543b 69. 520d 48. 389ab
4. 474% 103. 498cd 81. 339abc 46. 359b
4. 968% 94. 854cde 70. 910d 54. 818a
6. 097% 79. 079de 78. 732bcd 44. 667b
7. 689% 78. 471e 76. 820cd 43. 313b
9. 030% ( CK) 93. 505cde 88. 117ab 26. 225c
401
草 地 学 报 第 18卷
2. 3 超干贮藏对披碱草种子 SOD活性的影响
披碱草种子的 SOD活性变化(表 3)表明: 贮藏
6个月时, 含水量 3. 825%的超干种子 SOD活性最
高,而含水量 7. 689%的种子 SOD活性最低, 含水
量 2. 579%、3. 825%的超干种子 SOD活性与对照
相比,差异显著( P< 0. 05) , 其他各含水量的种子
SOD活性与对照 SOD 活性相比, 差异均不显著。
贮藏 9个月时, 各含水量种子与贮藏 6个月时的相
同含水量种子比较, SOD 活性均有所下降, 其中含
水量2. 579%、3. 825%的超干种子 SOD活性下降幅
度明 显快于其他含 水量的种子。而含水 量
3. 825%、4. 968%、7. 689%的种子 SOD活性与对照
相比,差异显著( P< 0. 05)。贮藏 12个月时, 各含
水梯度的种子与贮藏 6个月时的相同含水量种子比
较, SOD活性下降幅度显著增大。除含水量 1. 256%
和2. 579%的超干种子 SOD活性与对照相比差异不
显著外,其他各含水量的种子 SOD活性与对照相比
差异均显著( P< 0. 05)。其中,含水量 4. 968%的超
干种子SOD活性最高,为 54. 818 U g- 1 prot - 1。
2. 4 超干贮藏对披碱草种子 POD活性的影响
披碱草种子的 POD活性变化(表 4)表明: 贮藏
6个月时,含水量 1. 256%、3. 825%、6. 097%的种子
POD活性与对照相比, 差异显著( P< 0. 05)。其他
各含水量的种子 POD活性与对照相比,差异均不显
著。贮藏 9个月时,各含水量的种子 POD活性与对
照相比, 差异均不显著。贮藏 12 个月时,除含水量
1. 256%的超干种子外,其他含水量种子的 POD 活
性与对照比较, 差异均不显著。说明经过 12个月贮
藏,各含水量种子 POD活性并未发生显著变化。
表 4 贮藏时间对种子 POD活性的影响
Table 4 Effect o f stor ge time on POD o f Elymus
含水量
Moisture con tent
POD活性 POD act ivity( U g- 1 p rot- 1)
6个月
Six month s
9个月
Nine m onths
12个月
T w elve months
1. 256% 1. 027d 0. 239a 0. 843 b
2. 579% 1. 331ab 0. 166a 0. 946 ab
3. 825% 1. 032d 0. 055a 1. 030 ab
4. 474% 1. 231ab 0. 164a 0. 973 ab
4. 968% 1. 081cd 0. 126a 1. 055 ab
6. 097% 1. 361a 0. 097a 0. 955 ab
7. 689% 1. 225ab 0. 086a 0. 889 ab
9. 030% ( CK) 1. 193bc 0. 153a 1. 091 a
2. 5 超干贮藏对披碱草种子MDA含量的影响
披碱草种子的 MDA 含量变化(表 5)表明: 贮
藏 6个月时, 含水量 6. 097%的种子 MDA 含量最
高,为 25. 410 mo l g- 1 ,而含水量 2. 579%的超干
种子 MDA 含量最低, 为 15. 771 mol g- 1。含水
量介于 1. 256% - 4. 474%之间的超干种子 MDA
含量与对照相比, 差异显著( P< 0. 05)。贮藏 9个
月时,除含水量 1. 256%、2. 579%的超干种子 MDA
含量升高外,其他各含水量的种子 MDA 含量均有
所下降,其中含水量 4. 968%的超干种子与其他含
水量种子比较, M DA 含量下降幅度最大。贮藏 12
个月时, 含水量 1. 256% 和 3. 825% 的超干种子
MDA 含量显著低于对照, 其中含水量 3. 825%的种
子 MDA 含量最低, 为 8. 008 mol g - 1。结果表
明:短期内超干贮藏 ( 1 年) 并未造成披碱草种子
MDA 含量发生显著变化。
表 5 贮藏时间对不同含水量种子MDA 含量的影响
Table 5 Effect of stor ge time on M DA of Elymus
含水量
Mois tu re conten t
MDA含量 MDA con tent (m ol g- 1)
6个月
S ix m on ths
9个月
Nin e months
12个月
Tw elve months
1. 256% 15. 917c 18. 367a 8. 965cd
2. 579% 15. 771c 19. 338a 9. 698c
3. 825% 17. 455c 14. 819b 8. 008d
4. 474% 21. 539b 18. 615a 9. 194cd
4. 968% 23. 025ab 12. 624b 10. 023c
6. 097% 25. 410a 17. 929a 15. 004a
7. 689% 22. 869ab 19. 091a 13. 008b
9. 030% ( CK) 25. 091a 13. 743b 13. 451b
2. 6 超干贮藏对披碱草种子 CAT活性的影响
披碱草种子的 CA T 活性变化(表 6)表明: 贮藏
6个月时, 含水量 1. 256%、2. 579%、3. 825%的超干
种子 CA T 活性与对照相比,差异显著( P< 0. 05) ,
其中含水量 1. 256% 的种子 CAT 活性最高, 为
19. 589 U g- 1 min- 1。贮藏 9 个月时, 各含水量
的种子 CAT 活性与对照比较, 差异显著 ( P <
0. 05)。各含水量的种子与储藏 3个月的相同含水
量的种子比较, CAT 活性升高。贮藏 12个月时,除
含水量 1. 256%和 7. 689%的种子外,其他各含水量
的种子 CAT 活性与对照相比, 差异均显著 ( P <
0. 05)。但贮藏 12个月时各含水量的种子 CAT 活
性与贮藏 3 个月的、相同含水量的种子比较, CAT
活性并未发生显著变化。
402
第 3期 徐炜等:常温下超干贮藏对披碱草种子生理生化特性的影响
2. 7 超干贮藏对披碱草种子 GSH含量的影响
披碱草种子 GSH 含量的变化(表 7)表明:贮藏
6个月时, 除含水量 2. 579%的超干种子外, 其他各
含水量的种子 GSH 含量与对照相比, 差异均不显
著。贮藏 9 个月时, 除含水量 1. 256%、4. 968% 的
超干种子 GSH 含量与对照相比差异显著外, 其他
各含水量的种子 GSH 含量与对照相比均不显著。
贮藏 12 个月时, 除含水量 1. 256%、6. 097%、
7. 689%的种子 GSH 含量与对照相比差异不显著
外,其他各含水量的种子 GSH 含量与对照相比差
异均显著( P< 0. 05) ,其中含水量 4. 968%的超干种
子 GSH 含量最高,为 10. 653 g L - 1。
表 6 贮藏时间种子 CAT活性的影响
Table 6 Effect of sto rg e time on CAT of Elymus
含水量
Moisture con tent
CAT 活性 CAT act ivity ( U g- 1 min - 1)
6个月
Six month s
9个月
Nine m onths
12个月
T w elve months
1. 256% 19. 589a 32. 038b 15. 563cde
2. 579% 18. 508ab 25. 961d 16. 329bcd
3. 825% 18. 209abc 35. 419a 17. 212bc
4. 474% 16. 912bcd 25. 555d 16. 269bcd
4. 968% 16. 586bcd 17. 766f 20. 208a
6. 097% 16. 271cd 28. 548c 17. 718b
7. 689% 16. 254cd 26. 264d 15. 014de
9. 030% ( CK) 15. 662d 22. 108e 13. 839e
表 7 贮藏时间对种子 GSH含量的影响
Table 7 Effect of sto rg e time on GSH of E lymus
含水量
Moisture con tent
GSH 含量 GSH content ( g L- 1 )
6个月
Six month s
9个月
Nine m onths
12个月
T w elve months
1. 256% 10. 530abc 14. 736a 6. 543d
2. 579% 12. 686a 8. 474c 8. 640bc
3. 825% 9. 049cd 7. 778c 7. 927c
4. 474% 10. 022bcd 11. 543b 9. 73ab
4. 968% 11. 502ab 5. 281d 10. 653a
6. 097% 8. 246d 9. 496bc 5. 117e
7. 689% 8. 288d 11. 052b 6. 207de
9. 030% ( CK) 10. 149bcd 9. 824bc 5. 662de
3 讨论
细胞膜系统在细胞代谢中起着重要的作用, 种
子活力的丧失是由细胞膜系统的损伤造成的, 膜功
能的减弱会造成细胞内大量物质外渗, 种子活力下
降过程中,细胞内大量的电解质外渗是细胞膜受损
害的一个主要标志[ 18]。超干种子在适宜含水量范
围内, 能够较好的保持细胞膜系统的完整性。含水
量 1. 256%到 4. 474%之间是能让披碱草种子保持
较低电导率的最佳含水量区间, 过高 ( 9. 030%、
7. 689%、6. 097% )的含水量不利于披碱草种子的保
存,此结果与汪晓峰[ 19]的研究结果保持一致。
SOD对逆境非常敏感,当植物种子受到轻度胁
迫时其活性便会有所增强,受到重度胁迫时酶活性
则会降低,从而导致作物体内自由基水平上升, 影响
到 CAT、POD等其他保护酶活性,从生理上对作物
产生伤害。SOD 对植物体的氧化与抗氧化平衡起
着至关重要的作用, 它能清除超氧阴离子自由基
( O
-
2 ) , 保护膜结构, 因而能延缓衰老[ 20]。CAT 可
清除种子在储藏期间劣变积累的自由基等有毒物
质,防止氧化危害,从而保证种子能保持较高活力水
平[ 2 1]。本实验结果表明,贮藏 12个月时, 各含水梯
度的披碱草种子 SOD值下降明显, POD值与 CAT
活性变化均不明显,这与吕金海[ 22]的研究结果一致。
MDA 是膜脂过氧化作用的终产物, 会严重损
伤生物膜, MDA 与蛋白质结合引起蛋白质分子内
和分子间的交联。MDA 积累越多, 表明活性氧、自
由基等含量越高, 因此,测定种子内 MDA 含量可以
指示种子的脂质过氧化程度[ 23] 。本实验结果表明,
M DA 含量随着贮藏时间的延长而缓慢下降, 说明
超干贮藏的披碱草种子在常温下保存较好,种子内
部积累的活性氧的浓度并未超过伤害阈值。
GSH 是一种低分子清除剂, 它可以清除 O- 、
H 2O 2、LOOH。GSH 能阻止脂氧合酶对不饱和脂
肪酸的氧化作用, 降低脂类的氧化作用 [ 24]。本实验
结果表明, 在超干种子的酶提取液中能检测到
SOD、POD、CAT 等酶活性,且在不同含水量的超干
种子之间变化不明显, 说明常温下超干处理对这些
酶活性并无明显影响。而 GSH 含量的缓慢下降则
进一步证实了上述结论。由此可推断: 硅胶干燥处
理并未造成披碱草种子活力的明显下降, 从而证明
短期内,常温下贮藏含水量适度的披碱草种子是可行的。
一般认为,低温和低含水量是延长种子寿命的
关键因素,而较低的含水量( 1. 256% )并未显著表现
出对披碱草种子保存的不利影响,这与刘雪平 [ 25]的
研究结果不一致, 分析原因可能为贮藏时间过短、没
能体现出各项指标随披碱草种子含水量不同而变化
的整体变化趋势,有待于进一步研究。由于实验周
期短,且尚未见到国内外有关超干贮藏禾本科类种
子的相关报道,故本研究只能提供 1 年内常温下贮
藏超干披碱草种子的最适含水区间, 而关于长期贮
藏超干披碱草种子的合理含水区间等问题还需进一
步深入探讨。
403
草 地 学 报 第 18卷
4 结论
常温下贮藏的超干披碱草种子在适宜的含水范
围内发芽率显著高于含水量较高的对照种子, 披碱
草种子经过硅胶干燥处理后, 使其含水量降至
7. 689%以下, 在含水量不低于 2. 579%时, 其种子
发芽率未受明显影响。当种子含水量高于 7. 689%
时,对种子发芽率有一定影响。说明在含水量适度
的情况下,披碱草种子具有较好的耐贮藏性, 利用超
干技术保存披碱草种子是可行的。
通过对同一温度贮藏下, 7个不同含水量的披
碱草种子发芽率、电导率、SOD、CAT、POD、GSH、
MDA 等生理生化指标的测定及综合分析发现, 短
期内常温下超干贮藏披碱草种子的最适含水区间介
于 1. 256%~ 4. 474%之间。
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(责任编辑 米 佳)
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本刊 2010年 3月,第 18卷,第 2期由于印刷错误,有近 20本刊物出现了漏页、错页和重页的问题, 特此
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