種子活力與萌發的生理與分子機制研究進展

馬泳

[摘 要] 在種子發育脫水階段形成種子活力，近幾年對于種子脫水的研究在不斷深入，種子脫水項目和種子吸水膨脹、代謝修復等流程的建立，形成了組織的萌發過程。本文結合甘肅種子管理現狀，從微觀層面分析了種子活力與萌發的生理生化過程，并對種子活力與萌發分子機制進行了集中闡釋，旨在為相關項目研究人員提供有價值的參考建議。

[關鍵詞] 種子活力與萌發 生理 分析機制 研究

[中圖分類號] S311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650（2017）05-0049-01

1 甘肅農業種子管理現狀

自從二十世紀九十年代農業部玉米種子質量監督檢測中心成立以來，經過了國家計量認證和農業部的機構認可。另外，在2006年甘肅省農作物種子質量監督檢驗中心”成立，并獲得了甘肅省農牧廳的機構認可。甘肅省種子管理事業也呈現出高標準、規范化的發展態勢，不僅對種業發展項目建構了完整的發展空間，也對種子質量監督和良種繁育等項目進行集中管控，整體良種研究工作穩步升級。

2 微觀層面分析種子活力與萌發生理生化過程

種子在萌發過程中，不同組織的吸水能力也存在差異，水分到達種子內部后主要貯存在胚根和珠孔端，并且在萌發過程中為胚胎發育提供支持。正是由于種子在洗水后，由于吸脹受阻，內部小囊泡也逐漸增多，對其進行化學檢驗，會發現內部存在大量的甘露聚糖物質。正是基于這些碳水化學物，種子在實際萌芽過程中，整個狀態較為粘稠，能保證水分被有效的封存，也一定程度上降低種子對于水匱乏的敏感度。在對種子吸水過程進行的分析，我們不難發現，只有保證種子在一種完整的吸收結構中，才能真正發揮種子活力，提高種植效率和實際產量[1]。

另外，經過實驗后多數研究人員認為，是IAA精細調控對種子萌發進行作用，而在這個過程中，生長素能在胚根原細胞特化發生時提供有效動力。特別要注意的是，正是基于生長素的重要性，在種子萌發時其能有效調控胚根突出激素。在種子中，也能實現DNA的集中修復，實現連接修復和氧化損傷修復，正是由于相關參數結構，能有效避免自由基結構，保證種子的活力能有效降低。

3 種子活力與萌發分子機制

種子的活力保存和種子的貯藏期代謝效果息息相關，若是水含量急速降低，就會導致種子直接進入到休眠或者是代謝靜止狀態，能保存種子的活力和壽命。這就說明，在種子脫水過程中，發生了大量的生理生化反應。其中，較為顯著的是，第一，二塘和寡糖的集中積累和存儲，以保證為種子萌發和活力激發提供有效動力。第二，種子中的儲存蛋白以及胚胎發育末期時豐度蛋白等，為種子種植提供有效的養分。第三，種子內部會發生熱休克蛋白的合成過程，提升種子的有效性和萌發幾率。第四，會出現細胞膜結構的改變，并且能有效激活抗氧化系統[2]。

對于種子來說，只有保持自身獲得活力，才能一定程度上提高生理和分析基礎，確保種子能發揮無窮力量，在提升能量代謝的同時，全波自由基代謝以及耗氧量降低的同時，種子實現有效保存和活力存儲，真正提高種子的后續動力。研究人員也要對種子活力喪失的機制進行深度研究，并對種子膜破壞、DNA降解以及RNA蛋白合成受損等問題進行集中關注。特別是在自由水含量升高后，高溫條件也會損失種子的活力，要對自由水散失、ROS積累、平衡態問題等進行綜合處理，以提升種子的實際活性和萌發有效性，規避不良環境和因素，提高種植效果和質量[3]。

3.1 種子活力及萌發與出苗關系

要想鑒定種子的活力，就要對其實質進行集中管控，其中最直觀的方式就是通過萌發實現的。在種子萌發過程中，主要是吸水膨脹，并使得胚結構實現生長恢復，確保胚根和胚乳之間形成有效的成長關系。而在對種子萌發活力進行判定的過程中，要針對胚結構生長潛力進行集中管理，由于土壤中種子萌發不可觀察，需要種植人員整合胚根突破胚乳的效果，并對組織結構頂鉤進行處理，確保種苗頂土時能保護頂端分生組織的良性生長。

3.2 種子萌發與激素控制關系

在種子萌發過程中，濃度是非常重要的參數，就算數值趨于零也能對植物生長產生影響，需要研究人員針對一對關鍵的激素分子進行研究和分析，分別為ABA和GAs。前者是幫助種子進入休眠狀態的激素，后者是幫助種子實現萌發的激素，正是兩者之間的拮抗作用，實現了種子代謝和信號基因的有序運行和良性發展。特別要注意的是，對于種子生長來說，ABA貫穿種子發育的全過程，而激素GA只是在種子萌發起始過程和胚根突出過程中產生作用[4]。技術人員要仔細分析兩種激素的作用機制，主要是源自靶標基因，也就是我們常說的α-淀粉酶基因。除此之外，技術人員需要給予乙烯、油菜素內酯等激素物質更多關注，確保激素能在相互作用中助力種子生長。

結束語

總而言之，結合甘肅省的實際情況，要大力升級種子管控機制，確保管控結構和管理效力之間能形成有效的處理層級，提高種子生理和化學性質的分析水平，對幼苗的生長潛力和萌發情況進行綜合分析，并且對階段性代謝儲備等問題進行綜合分析，建構有效的管控措施和管理模型，保證種子萌發的質量和效率，助力甘肅農業的可持續發展。

參考文獻

[1] 鄭群，葛曉光，呂國華等.雙氧水、磷酸二氫鉀和肌醇低溫處理對瓜爾豆種子活力和萌發的影響[J].種子，2014，11（06）：10-11，36.

[2] 匡銀近，覃彩芹.稀土/殼寡糖配合物浸種對水稻種子活力和萌發期間酶活性的影響[J].種子，2014，26（12）：63-65.

[3] 李水鳳，汪炳良，管學玉等.衛星搭載處理對辣椒種子活力及萌發過程中抗氧化酶活性的影響[C].空間誘變育種研究與開發進展——航天育種高層論壇論文選編.2015：82-86.

[4] 王根旺，劉建新，趙國林等.多裂駱駝蓬提取物對燕麥種子活力和萌發代謝的影響[J].宜春學院學報，2015，27（04）：73-75.