董晶　刘汤秀　张金霞

摘要 以小麦品种中麦996为材料，采用人工加速老化（58+1）℃水浴处理的方法获得老化小麦种子，研究了PEG引发对小麦发芽及生理生化特性的影响。结果表明，老化处理6 min的小麦种子，25%PEG和10%PEG处理时，可分别获得最大的发芽势和发芽率；电导率则在25%PEG处理时最小；地上生物量随着PEG浓度的增加而依次递增；MDA含量则在20%PEG处理时最低，POD活性变化规律并不明显。上述结果说明，PEG引发对提高老化小麦种子发芽有一定的促进作用，也为小麦生产中陈旧种子使用提供了技术参考。

关键词 聚乙二醇（PEG）；种子引发；小麦；人工加速老化处理

中图分类号 S512.1；S365 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0021-02

Abstract The method of artificial accelerated aging process，（58+1）℃ heating in water bath，was used to obtain aged wheat seeds and subsequently study the effect of PEG priming on germination and physiological and biochemical characters of Zhongmai 996.The results indicated that the wheat seeds after six minutes aged treatment had the maximum germination potential and germination rate respectively in 25% and 10% PEG.The electric conductivity of seedlings was lowest at 25% concentration of PEG.The aboveground biomass increased with the concentration of PEG sequentially.MDA content was lowest in 20% PEG，while POD activity changed not significantly.Our results certified that PEG priming somewhat facilitated germination of wheat seeds and could supply technological direction for the practical application of aged wheat seeds.

Key words PEG；seed priming；wheat；artificial accelerated aging process

在农业生产活动中，小麦收获后，多余的种子会被贮藏起来，随着储存时间的延长，种子的活力会有不同程度的降低，影响小麦种子的萌发。种子老化（或称种子劣变）是指降低种子生存能力、导致种子丧失活力和萌发力的不可逆转的变化，是一个随着种子贮藏时间的延长而发生和发展的、自然而不可避免的过程[1]。在生产中人们常常把种子进行预处理，以提高其活力，再进行播种，这个过程称为种子引发。种子引发是一项控制种子缓慢吸水，逐步回干，为萌发提前进行生理准备的播前种子处理技术，是控制种子缓慢吸水使其停留在吸胀的第2阶段，让种子进行预发芽的生理生化代谢和修复作用，促进细胞膜、细胞器、DNA的修复和酶的活化，处于准备发芽的代谢状态，但防止胚根的伸出[2]。聚乙二醇，简称PEG，是一种高分子渗压剂，常作为种子引发剂。它可以提高种子活力，促进种子萌发，出苗整齐，提高种子的抗逆力。特别是对一些小粒、发芽迟缓以及出苗不齐的种子，更有实用价值[3]。

目前，有关PEG引发对老化小麦种子的发芽影响的报道并不多见，因此本文以人工加速老化处理的小麦种子为研究对象，检测其种子发芽及幼苗生理生化指标，寻找适宜的PEG引发浓度，为小麦生产中陈旧种子的使用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用小麦品种为中麦996，由天津农学院种子科学与工程中心实验室提供。丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）活性试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 试验方法

1.2.1 种子预处理。数取1 500粒小麦种子用纱布包裹，置于（58±1）℃的水浴锅中，浸渍6 min。然后将小麦置于吸水纸上晾干至小麦正常含水量。取20%的次氯酸钠，按次氯酸钠与蒸馏水的比例1∶3配置5%的次氯酸钠100 mL，将老化6 min的小麦种子置于1 000 mL烧杯中，倒入5%的次氯酸钠至完全淹没种子，消毒10 min，随后用清水冲洗干净。然后配备10%、15%、20%、25%的聚乙二醇（PEG）溶液各500 mL。把老化种子均匀分成5份，分别浸润在0%（蒸馏水，CK）、10%、15%、20%、25%的PEG（w/w）溶液中。室温下浸渍18 h后用蒸馏水充分清洗，室温条件下放在吸水纸上晾干。

1.2.2 指标测定。将预处理的种子以每组100粒置于垫有蒸馏水浸湿滤纸（2层滤纸）的培养皿中采用纸间发芽，每天加水，保持水分。在室温下培养8 d，进行发芽试验。每组设3次重复。第4天记录发芽势，第8天测定发芽率；并在测发芽率的同时测定小麦幼苗根长和苗高。第12天随机采摘各处理的新鲜叶片用蒸馏水洗干净，测定其电导率。取0.1 g叶片在低温条件下进行MDA含量的测定，同样取0.1 g叶片进行POD活性的测定，具体测定方法见试剂盒说明。

1.3 数据分析

利用SPSS软件中的单因素方差分析来检测不同浓度PEG处理对所观测指标的平均值影响的显著性。

2 结果与分析

2.1 PEG引发对小麦种子发芽势、发芽率、电导率、POD含量、MDA活性的影响

不同浓度的PEG处理，对小麦种子的发芽势、发芽率、POD和MDA均无显著影响。但从表1可以看出，与CK相比，在10%的PEG浓度处小麦种子的发芽率和发芽势都有某种程度的提高。小麦幼苗的电导率，25%PEG处理与CK组间呈显著差异，差异显著性达到α=0.05水平。小麦幼苗叶片POD的变化不显著。在20%浓度的PEG处理的小麦种子的MDA活性相对最低。

2.2 PEG引发对小麦幼苗的地上、地下生物量、根长、苗高的影响

经过引发处理后的种子，其中25%PEG小麦单株地上、地下生物量最大，从显著性角度分析可知，各处理间尽管没有达到α=0.05显著差异，但有随PEG浓度增加而增大的趋势。15%PEG处理小麦根长最大，相比CK增加了27.85%。小麦幼苗苗高则有随PEG浓度增加而增大的趋势。

3 结论与讨论

对中麦996进行6 min的（58±1）℃人工热水老化处理，通过对小麦种子的生理生化指标的测定，可以看出不同浓度的PEG引发处理对小麦的影响并不相同，或促进或抑制。小麦生长过程的生长代谢的变化本就是一个非常复杂的生理生化过程，关于PEG引发的研究目前最重要的课题是渗调的机制问题[4-5]。

本试验中部分PEG引发处理提高了种子的发芽势和发芽率，这与王 云等[6]的试验结果相同。小麦种子用PEG引发处理后，小麦种子电导率的降低证明了PEG引发处理可以维持种子细胞膜的完整性，降低种子的电导率[7-9]。研究结果表明，经过PEG引发处理的小麦种子与清水对照相比，均存在一定程度的差异。PEG引发处理对种子萌发的效果应该给予充分的肯定，改善过氧化物酶、丙二醛活性等生理生化方面均具有积极作用。

随着对引发技术研究的深入，PEG引发处理种子的一些问题仍然值得注意，包括引发渗透剂的选择、渗透压的调节、引发的时间及温度及PEG引发效果的改良。此外PEG也存在一些自身的缺陷，如引发成本高、黏度大，易残留于种子表面且不容易被清除。关于PEG引发处理仍待研究。

4 参考文献

[1] ANDERSON J D.Metabolic changes associated with senescence[J].Seed Science and Technology，1973，1：401-416.

[2] 崔秀敏，王秀峰，杜宏斌.PEG引发种子的研究进展[J].塔里木农垦大学学报，2000，12（2）：2-3.

[3] FURUTANI S C，ZANDSTRA B H，PRINCE H C.Low temperature germin-ation of celery seeds for fluid drilling[J].Journal of the American Society for Horticultural Science，1985，110：153-156.

[4] BEWLEY J D，BLACK M.Physiology and Biochemistry of Seeds（Ⅰ）[J].Spring-Verlag，1978，3：121-160.

[5] 郑光华，徐木美，顾增辉，等.PEG引发种子的效果[J].植物学报，1985（3）：329-333.

[6] 王云，孙守钧，李凤山，等.PEG引发对蓖麻种子活力的影响[J].哲里木畜牧学院学报，1996，6（1）：13-16.

[7] PANDEY D K.Priming inducing repair in French bean seeds[J].Seed Science and Technology，1988，16：527-532.

[8] 孙艳，崔鸿文，王飞，等.PEG渗透处理对黄瓜种子活力及耐低温能力的影响[J].北方园艺，1994（6）：1-3.

[9] 张玲丽，郭月霞，宋喜悦.不同类型小麦品种人工老化处理后种子活力特性的研究[J].种子，2008，27（1）：52-55.