何云 李琼

摘 要 以圭亚那、西卡、有钩柱花草为试验材料，采用室温硅胶干燥法，获得不同含水量的柱花草种子，经过人工老化和室内回湿，测定其发芽率、电导率、丙二醛等指标。结果表明：圭亚那柱花草种子超干处理到含水量为3.3%、西卡柱花草种子超干处理到含水量为2.7%、有钩柱花草种子超干处理到含水量为3.7%，经室内回湿处理，超干种子细胞膜系统的完整性良好。因此，利用超干技术贮存柱花草种子是可行的。

关键词 柱花草种子 ；超干保存 ；电导率 ；丙二醛

分类号 S541.9 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.03.016

Abstract The seeds of Stylosanthes guianensis， Stylosanthes hamata， Stylosanthes scabra were used as experimental material. With the method of drying by gel， the seeds from different moisture contents were obtained. Through artificial aging and indoor humidity， the germination rate， conductivity and MDA were determined. The results showed that the moisture contents of Stylosanthes guianensis was 3.3%， Stylosanthes hamata was 2.7%， Stylosanthes scabra was 3.7%. After indoor humidity， the cell membrane system performed well， consequently. It is feasible to storage the seeds of stylosanthes with the ultra-dry technology.

Keywords stylosanthes seeds ； ultra-dry storage ； electric conductivity ； malonadehyde

种子是植物种质资源的主体，由于种子对植物的繁衍和传播具有特殊的优越性，目前世界各国普遍采用现代化低温种子库的方式保存植物种质资源。联合国粮农组织（FAO）和国际植物遗传资源委员会（IBPGR）制定的长期保存种子种质的条件是 5.0%～7.0%的含水量和-18～-25℃的贮藏温度，但长期维持低温能源耗资巨大，这时迫切需要寻找一种节能和简便易行的种子保存技术[1]。种子超干贮藏，是指将种子含水量降至5%以下（依不同种类种子而定），密封后置于常温条件下贮藏[2]。近十几年来，超干种子贮藏的研究涉及到大约50个种，结果表明，大部分种子在常温下的超干保存效果较好。柱花草是中国南方地区种植面积最大、利用最广的优良豆科牧草，主要以种子保存为主。笔者在借鉴前人研究成果的基础上开展柱花草种子超干贮存研究，旨在为中国热带豆科牧草种子的贮藏提供理论依据和技术支撑，为热带作物种质资源的设施保存提供科学参数。

1 材料与方法

1.1 材料

以圭亚那柱花草（Stylosanthes guianensis Sw.）、有钩柱花草[Stylosanthes hamata（L.）Taub.]、西卡柱花草（Stylosanthes scabra Vog.）3个种柱花草为实验材料，该种子于 2012年收获，圭亚那柱花草初始发芽率为98%，含水量为6.0%；西卡柱花草初始发芽率为56%，含水量为7.4%；有钩柱花草初始发芽率为38%，含水量为8.3%。

1.2 方法

1.2.1 种子含水量的测定[3]

采用高恒温烘干法测定种子含水量，试验重复2次，取平均值。用千分之一分析天平称取种子样品4.000～5.000 g，在130～133℃条件下烘干2 h，取出放入干燥器冷却至室温，称重。

1.2.2 种子超干处理[4]

采用室温硅胶干燥法，柱花草种子置于种子袋中，埋在干燥器内的干燥硅胶里，种子与硅胶的质量比为 1∶10，室温下密封脱水干燥。每天更换经120℃烘干冷却后的硅胶，每天定时称重，以制备不同含水量的种子，最终获得不同含水量的种子用双层铝箔袋密封后保存于低温种子柜。圭亚那柱花草种子含水量梯度：5.7%、4.8%、3.3%、2.5%、1.7%；西卡柱花草种子含水量梯度：5.6%、4.7%、3.9%、2.7%、1.8%；有钩柱花草种子含水量梯度：6.0%、5.1%、4.7%、3.7%、2.9%、1.5%。以在低温保存的自然含水量状态下的种子为对照CK。

1.2.3 种子人工老化[5]

将不同含水量的种子密封于铝箔袋中，置于（50±1）℃、湿度100%生化培养箱中老化15 d。

1.2.4 超干种子回湿处理[6]

发芽试验前，将不同含水量的柱花草种子分别置于尼龙网袋中，先将超干种子放入底部盛有饱和CaCl2溶液的干燥器中8 h，然后放入底部盛有饱和NH4Cl溶液的干燥器中8 h，取出至室温放置。

1.2.5 种子发芽率测定

柱花草种子先用80℃热水浸种3～5 min，然后置于2层滤纸床发芽，温度为25℃，每份种子100粒，3次重复。每天记录发芽个数，10 d后统计发芽率。

1.2.6 电导率测定[7]

取100粒种子并称重，去除种荚，用无离子水冲洗干净，吸干种子表面吸附的水分，放入带盖的三角瓶中，加入25 mL无离子水浸泡，每次测定都设1个对照，对照加25 mL去离子水。每隔2 h用DDSJ-308A型电导仪测定种子浸出液的电导率，重复3次。电导率计算公式为：电导率（μs/cm/g）=（样品值-对照值）/样品重量。

1.2.7 丙二醛（MDA）含量测定[8]

称取0.5g的植物样品种子粉碎后，加预冷的5% TCA 5 mL均浆，在4 000 r/min下离心10 min，取上清液2 mL（对照取2 mL蒸馏水），加0.67% TBA 2 mL，混合物在100 ℃水浴上煮沸15 min ，迅速冷却后，在4 000 r/min离心，分别测定上清液3 mL在450、532和 600 nm 处得吸光度值，并按公式C（μmol/L）=6.45（A532-A600）-0.56A450算出 MDA 浓度，再按以下公式算出单位鲜量组织中的MDA含量：

MDA（μmol/g FW）=[MDA浓度（μmol/L）×提取液体积（mL）]/植物组织鲜重

2 结果与分析

2.1 常温贮藏柱花草种子的最适含水量

试验结果见图1-A、1-B、1-C，经过老化处理后未经回湿，圭亚那柱花草种子含水量降至1.7%仍有较高的发芽率93%，西卡柱花草种子含水量降到4.7%的发芽率22%，有钩柱花草种子含水量降到1.5%的发芽率14%，说明经过老化处理后，种子活力因种子过干而下降，超干处理对种子本身造成伤害。但经回湿处理的种子，种子活力随着含水量升高呈缓慢上升趋势，种子能有效地防止种子吸胀损失，保持较好的发芽率。

由图1-A、1-B、1-C可见，3个不同种柱花草经50℃老化15 d后，含水量3.3%的圭亚那柱花草发芽率为99%，含水量2.7%的西卡柱花草发芽率为42%、含水量3.7%的有钩柱花草种子发芽率为25%，其生活力随着含水量的降低呈缓慢下降趋势，含水量在2.7%～3.7%的柱花草种子其生活力保持较高的水平，说明超低含水量种子能提高耐藏性。结果表明，超干处理柱花草后进行回湿处理是保证超干种子活力的关键因子；在常温下，柱花草种子的含水量在2.7%～3.7%范围内，其发芽率接近于低温保存种子的效果（圭亚那柱花草发芽率为98%，西卡柱花草发芽率为56%，有钩柱花草发芽率为38%。）。

2.2 超干对柱花草种子膜透性的影响

测定种子浸出液的电导率与种子活力水平成反比关系。试验结果见图2-A、2-B、2-C，含水量为3.3%圭亚那柱花草、2.7%西卡柱花草、3.7%有钩柱花草种子直接吸胀，与低温贮藏种子的浸出液电导率相比，差异不大，说明直接吸胀的种子细胞膜系统受到一定损坏。如果吸胀前经过回湿处理，电导率随着吸胀时间的增加而缓慢增加，圭亚那柱花草种子含水量在2.5%～3.3%、西卡柱花草种子含水量在2.7%～3.9%、有钩柱花草种子含水量在3.7%的超干种子其电导率显著低于其他含水量的种子，这说明在贮藏过程中超干柱花草种子细胞膜保持良好。

2.3 超干对贮藏过程中抗脂质过氧化的影响

种子在劣变过程产生醛类物质，其中在种子脂类氧化分解过程中产生的丙二醛是最普通的产物，对种子有着严重的毒害作用，因此，丙二醛是常用的膜质过氧化指标。试验结果见图3-A、3-B、3-C，超干种子经过15 d人工老化后，种子内MDA的含量与对照（低温贮藏）的种子差异不大，但是随着种子含水量的增加，MDA含量先降低后升高。圭亚那柱花草种子含水量在3.3%、西卡柱花草种子含水量在2.7%～3.9%、有钩柱花草种子含水量在3.7%时，3个不同种柱花草种子的MDA 含量相对较低，表明超干种子脂质过氧化作用降低，超干种子具有较高的耐藏性。

3 讨论与结论

3个不同种柱花草种子的耐脱水性差异较大，圭亚那柱花草种子的含水量降至1.7%时，经超干保存其发芽率仍可达到94%；而西卡、有钩柱花草种子含水量分别降至1.8%、1.5%时，经超干保存其发芽率仅为38%、23%。尤其西卡和有钩柱花草种子的电导率显著大于圭亚那柱花草，表明西卡、有钩柱花草种子质膜受损较大，大量电解质渗透，继而进一步产生大量丙二醛。说明蛋白质类柱花草种子在不同种间存在较大差异。

柱花草种子经过超干处理到含水量范围2.7%～3.7%，再经室内回湿处理，种子的发芽率没有影响，接近于低温保存的效果（圭亚那柱花草发芽率为98%，西卡柱花草发芽率为56%，有钩柱花草发芽率为38%），说明超干柱花草种子吸胀萌发前给予一定的回湿处理是重要的。超干种子与对照种子（圭亚那柱花草含水量为6.0%，西卡柱花草含水量为7.4%，有钩柱花草含水量为8.3%）比较，其电导率略有下降，脂质过氧化产物丙二醛的积累减少。

结果表明，柱花草种子经超干处理能提高种子耐藏性，其最适含水量为3.0%左右。因此，从操作性、成本等角度考虑，超干技术在柱花草种子贮藏上是可行的。

参考文献

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