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丹参种子长期贮藏技术

2012-01-22卫士美史俊民贾生平

种子科技 2012年10期
关键词:超低温液氮常温

卫士美,史俊民,贾生平,王 量

(1.运城市种子管理站,山西 运城 044000;2.运城农业职业技术学院,山西 运城 044000)

丹参以根入药,有祛瘀止痛、活血调经、除烦清心等功效,广泛种植于山西、陕西、河南、四川、江苏等地。鉴于目前野生丹参资源过度采收及现有丹参栽培品种不断退化的实际,延长野生丹参种子贮藏时间对保护野生丹参基因的多样性方面有着重要而现实的意义。目前,通常采用的常温干燥贮藏丹参种子技术,每放置30天种子发芽率就下降10%,隔年的丹参种子发芽率几乎为零。为解决此难题,笔者介绍四种丹参种子的贮藏技术,供丹参种子生产加工人员参考。

1 常温超干贮藏技术

种子的贮藏寿命与种子的水分含量密切相关,降低种子的含水量能够延长种子的贮藏寿命。常温超干贮藏技术是相对于常温干燥贮藏技术而言的。常温干燥贮藏技术是中长寿命种子进行大批量贮藏的技术,即将种子置于常温下干燥,使其水分达到5%~14%之间,然后在常温干燥条件下贮藏,贮藏年限一般为一二年。

常温超干贮藏技术是一种新兴的种子贮藏方式,其方法是:将种子的水分含量降至5%~7%,严格密封后在室温条件下贮藏。超低水分含量状态能使种子细胞膜的结构与功能、细胞内细胞器及超微结构、细胞遗传物质等保持稳定和完整。2010年成清琴、王磊等人在《中草药》杂志发表的《丹参种子的超干贮藏研究》一文,充分研究并证实了丹参常温超干贮藏技术的可行性。与其它贮藏技术比较,常温超干贮藏技术的贮藏费用相对较低,便于大面积推广。

2 超低温贮藏技术

超低温贮藏技术是近40年来国际上快速发展的一门技术,在-80℃以下的超低温条件下(干冰、超低温冰箱、液氮等),植物种子活细胞内的各类物质代谢几乎处于暂停状态,遗传变异率大大降低,能达到长期保存种质的目的。

利用液氮(-196℃)保存种子,除了每隔50天左右补充一次液氮外,不需空调设备或其它管理措施,可谓设备简单,其费用相当于常规种质库贮藏费用的四分之一,并且免去了定期检测种子生活力和不断扩繁更新的复杂程序,大大提高了劳动力投入效率,节约了资金投入。另外,放入液氮罐保存的丹参种子不需要特别干燥,一般种子收获后晾晒干燥到种子水分小于14%即可。因此,超低温贮藏技术是保存丹参种子资源的有效办法,并且该技术适合于长期保存丹参野生基因资源。

3 超低氧贮藏技术

超低氧贮藏技术指将贮藏环境中氧气的体积百分比降到2%或更低程度的贮藏方式。超低氧贮藏方法的原理是:种子在较低的氧气浓度条件下,酶的活性受到抑制,细胞的呼吸作用逐渐弱化,细胞内各种物质的代谢活动基本处于休眠状态,呼吸作用所消耗的营养物质急剧降低,细胞内各种营养成分得到较好的保持。同时,超低氧可以抑制或杀灭贮藏环境中的有害霉菌、细菌、昆虫等。

应该注意的是,超低氧贮藏技术必须与常规干燥贮藏技术或常规低温贮藏技术结合使用才有明显效果,一般不单独采用超低氧贮藏技术保存种子。超低氧贮藏技术可降低贮藏种子品质对种子含水量、环境温度、杀虫化学药剂等因素的依赖性。此技术的缺点是:管理比较复杂,投资成本相对较高。目前,超低氧贮藏已成为新的研究和应用热点。

4 人工种子贮藏技术

人工种子是指用人为方法创造出的一种和天然种子相类似的结构。制造人工种子的主要依据是组织胚胎学原理。植物人工种子的制造过程是将组织培养产生的体细胞胚或不定芽包裹在能提供养分(人工胚乳)的胶囊里,再在胶囊外包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜(人工种皮),从而造成一种类似于天然种子的结构,在适宜的条件下能够发芽成苗。一般人工种子包括胚、胚乳、胚皮三部分。

人工种子贮藏的方法主要有低温法、干燥法、液体石蜡法、抑制法等。我们可以采用干燥法和2℃冷藏低温法长期抑制胚胎发芽,也可以采用液体石蜡与低温相结合的办法来保存人工种子。目前,丹参人工种子的生产与贮藏仍然处于探讨和摸索阶段,市场上没有实现丹参人工种子生产、贮藏等环节的产业化。

以上各种贮藏技术各有优势和劣势。超干贮藏需要严格控制含水量,超低温贮藏技术相对投资少,安全可靠性高,超低氧贮藏技术管理比较复杂,人工种子贮藏技术的操作环节必须达到无菌状态。因此,在种质保存过程中,应该把多种贮藏技术的优势方面结合起来,达到节省资源、长期保存丹参种质资源的目的。

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