人工加速老化對小麥種子活力和品質性狀的影響

朱銀++顏偉+++楊欣+++張仙義+++周莉

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.036

摘要：利用高溫高濕人工加速老化的方法，模擬3個小麥品種種子的自然老化過程。試驗結果表明，小麥種子在老化過程中，發芽率、硬度、吸水率、面團穩定時間等指標都呈整體下降趨勢，種子老化對小麥形態品質、加工品質和營養品質都產生了不同程度的影響。小麥種子活力與品質性狀的相關性分析結果表明，種子活力與吸水率、面團穩定時間、硬度等指標之間有較強的正相關性。

關鍵詞：人工加速老化；小麥；種子活力；品質性狀；相關性分析

中圖分類號：S512.101文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0146-03

收稿日期：2016-05-20

基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（13）5007]。

作者簡介：朱銀（1984—），女，江蘇淮安人，碩士研究生，助理研究員，主要從事農業種質資源信息系統建設與維護研究。Tel：（025）84391665；E-mail：zy1984826@126.com。

通信作者：顏偉，碩士，研究員，主要從事作物遺傳改良和種質資源評價研究。E-mail：yanw9@hotmail.com。種子老化是種子在貯藏過程中普遍存在的一種自然現象，不但影響種子的萌發、幼苗生長及后期種子的質量與品質，而且對種質資源的保存、開發和利用都產生嚴重的影響[1]。盡管現代化低溫種質庫大大延長了種子的壽命，但隨著貯存時間的延長，種子仍然會發生老化[2]，其物理性狀、化學組成、生理性質都會發生不同程度的變化[3]。目前，人們對種子老化的起因還存在著不同的看法，尚未找到一個與種子活力顯著相關且不同品種間無顯著差異的品質評價指標。

本試驗用高溫高濕加速種子老化的方法，模擬小麥種子的自然老化過程，研究種子老化過程中品質性狀的變化，探討小麥種子活力與各品質性狀的關系，探索小麥種子的老化機理和種子活力測定的新方法。

1材料與方法

1.1材料

小麥種子為揚麥16、寧麥18、淮麥28，分別由江蘇里下河地區農業科學研究所、江蘇省農業科學院、江蘇徐淮地區淮陰農業科學研究所提供。

1.2方法

1.2.1小麥種子老化處理將3個小麥品種分別設置8個處理組，裝入紗網袋，用40 ℃、90% RH條件的種子老化箱分別處理0、3、6、9、12、15、18、21 d。處理完畢后將小麥種子置于35 ℃的干燥箱中烘干2 d，密封后放在-4 ℃下保存備用。

1.2.2小麥種子品質測定使用perten DA7200近紅外品質分析儀對每個處理種子的含水量、蛋白質含量、濕面筋含量、淀粉含量、吸水率、面團穩定時間、容重、硬度等主要品質指標進行測定。

1.2.3小麥種子發芽率測定參照GB/T3543.4—1995規程進行發芽試驗。將經過品質測定后的種子置于發芽床為中性濾紙的發芽盒中，3次重復，每次重復50粒種子，發芽溫度控制在20 ℃，每天記錄發芽數，第8天計算發芽率，代表小麥種子的活力。

2結果與分析

2.1人工加速老化對小麥種子活力的影響

經過人工老化處理后，3個小麥品種種子的發芽率都隨著老化時間的延長而逐漸降低。如圖1所示，3個小麥品種未進行老化處理（即老化天數為0）時均是高活力種子，發芽率一致。由種子活力下降至相同活力水平所需的老化時間可知：受種子遺傳因子的影響，不同品種間種子活力下降的速率存在差異，淮麥28的活力下降速率高于揚麥16和寧麥18。種子活力下降是個漸進的過程，當種子老化到某個臨界點后，種子活力快速下降，3個小麥品種發芽率下降至80%左右后，發芽率快速下降。

2.2人工加速老化對小麥種子品質性狀的影響

人工加速老化后，小麥種子的品質性狀都發生了不同程

度的變化。小麥種子的品質包括形態品質、加工品質和營養品質，其中硬度、容重能夠反映小麥形態品質的優劣，濕面筋含量、吸水率、面團形成時間、面團穩定時間能夠反映小麥種子加工品質的好壞，蛋白質含量、淀粉含量能夠反映小麥種子營養品質的高低。

2.2.1人工加速老化對小麥種子形態品質的影響人工加速老化對小麥種子硬度和容重的影響如圖2所示。在種子硬度方面，不同品種間硬度存在顯著差異，這主要是因為不同品種的小麥胚乳細胞中蛋白質基質和淀粉之間的結合強度不同，淮麥28和揚麥16結合較緊密，硬度值較高，屬硬質麥，而寧麥18結合較松散，硬度值較低，屬半硬質麥；并且隨著老化處理時間的延長，3個小麥品種的種子硬度都呈整體下降趨勢，說明小麥種子老化會導致硬度降低，影響小麥的形態品質。在種子容重方面，隨著老化時間的延長，3個小麥品種的種子容重變化起伏不定，沒有明顯的規律性。

2.2.2人工加速老化對小麥種子加工品質的影響人工加速老化對小麥種子加工品質的影響見圖3。隨著老化時間的延長，3個小麥品種的種子吸水率和面團穩定時間都呈下降趨勢，說明種子老化對小麥種子的加工品質影響較大，面團彈性降低。濕面筋含量方面，淮麥28和寧麥18這2個品種小麥種子的濕面筋含量在種子老化處理過程中變化不明顯，揚麥16小麥種子的濕面筋含量隨著老化時間的延長呈整體上升趨勢，原因有待進一步研究。面團形成時間方面，3個品種小麥種子的面團形成時間在種子老化處理后變化不明顯。

2.2.3人工加速老化對小麥種子營養品質的影響人工加速老化對小麥種子蛋白質含量和淀粉含量的影響見圖4。蛋白質含量方面，淮麥28和寧麥18這2個品種小麥種子在老化處理后蛋白質含量變化不顯著，揚麥16小麥種子在老化處理后蛋白質含量有一定程度的增加。王蘭等研究小麥在 40 ℃ 高溫下儲藏一定時間蛋白質的變化與小麥粉品質的關系，結果表明小麥清蛋白、球蛋白含量下降，麥谷蛋白酸不溶部分提取率增加，說明蛋白質在儲藏期間總量并沒有什么變化，主要是質發生了改變[4]。淀粉含量方面，種子老化處理后，3個品種的小麥種子淀粉含量變化不顯著，這主要由于淀粉含量基數大，使總含量變化不明顯。

2.3小麥種子活力與品質性狀間的相關性分析

本研究中用種子發芽率來表示種子活力。3個品種小麥種子在老化處理過程中發芽率與品質性狀之間的相關系數見表1。相關性分析結果表明，小麥種子在老化過程中，發芽率與吸水率、面團穩定時間和硬度有較強的相關性，其中淮麥28小麥種子發芽率與吸水率、面團穩定時間和硬度之間呈極顯著正相關，寧麥18小麥種子發芽率與吸水率、面團穩定時間和硬度之間呈顯著正相關，揚麥16小麥種子發芽率與面團穩定時間之間呈正相關，與吸水率和硬度之間呈顯著正相關。

3小結與討論

本研究利用高溫高濕人工加速老化的方法，模擬了小麥種子的自然老化過程。試驗結果表明，小麥種子在老化過程中，發芽率、硬度、吸水率、面團穩定時間都呈整體下降趨勢，說明小麥種子老化后，其活力明顯降低甚至喪失，對形態品質和加工品質都產生了顯著的影響；而蛋白質和淀粉含量的變化不明顯，但相關研究也表明小麥種子在儲藏過程中，其蛋白質和淀粉的總量并沒有什么變化，主要是質發生了改變，說明種子老化對小麥的營養品質也產生了一定的影響。

小麥種子活力與品質性狀的相關性分析結果表明，種子活力與吸水率、面團穩定時間、硬度等指標之間有較強的正相關性。但由于這些指標在不同品種間存在顯著的差異，所以都不可以作為測定小麥種子活力的理想指標。另外，由于小麥種子是一個復雜的有機整體，其各方面是相互關聯、相互影響的[2]，所以很難用某一簡單的指標來反映小麥種子的活力。

參考文獻：

[1]盧新雄，曹永生. 作物種質資源保存現狀與展望[J]. 中國農業科技導報，2001，3（3）：43-47.

[2]孫常玉. 高溫高濕處理對小麥種子質量影響的研究[D]. 淮北：淮北師范大學，2015.

[3]趙丹，張玉榮，林家永. 小麥儲藏品質評價指標研究進展[J]. 糧食與飼料工業，2012（2）：10-14.

[4]王蘭，劉玉秀，汪寶忠. 儲藏期小麥蛋白與加工品質變異關系的研究[J]. 鄭州糧食學院學報，2000，21（2）：6-15.鄭存德，鞠方成，程根力. 基于模擬耕作模式容重對玉米根系生長的影響[J]. 江蘇農業科學，2016，44（10）：149-151.