種子老化及活力修復研究進展分析

詹明興

（湛江市農業科學研究院，廣東湛江524094）

種子老化及活力修復研究進展分析

詹明興

（湛江市農業科學研究院，廣東湛江524094）

在對種子老化研究進展進行分析的基礎上，對玉米種子和小麥種子老化后的活力修復情況以及相關修復措施進行了研究，供參考。

種子；老化；活力修復；研究；進展

種子，其實是種子植物的胚珠，經過受精作用后形成的一種結構，其主要由種皮、胚、胚乳組成。種子老化指的是種子的活性在自然環境的作用下出現了消減。種子長期處于高溫、潮濕的環境下，其活力消退得更快。種子活力消退主要有4個方面的表現。首先是種子出現變色。例如谷物的種子，常會變為褐色；棉花種子的胚乳顏色，可以變為綠色；大豆和花生的種子顏色，在高溫、潮濕環境下會不斷加深。其次是種子內部的膜系統會受到嚴重的破壞，其透性會不斷增加。之后是種子的發芽較為遲緩，出苗率較低，莖稈生長態勢較差，種子獲得的經濟效益也較差。最后是種子內部的部分發芽激素會消退，進而成為無用的種子[1]。激素類型多為GA/乙烯。

1 種子老化研究進展

目前對于種子老化的研究，主要集中在種子老化的生理變化以及生化變化方面。隨著生物科學技術的不斷發展，其對于種子老化的研究程度不斷加深，種子的抗壞血酸、過氧化氫酶等物質含量出現升高或者降低時，將會導致種子內部的膜結構出現損壞，種子的呼吸作用以及ATP含量變化、蛋白質等大分子物質的合成能力也會出現顯著的下降，同時其染色體的結構也會進行畸形的生長[2]。

1.1 種子的發芽、出苗情況的分析

種子老化之后，將會引起種子的生理變化，其主要體現在種子的顏色在特定條件下，發生了一定的改變，因此其出苗率顯著的下降，其對于環境的適應能力下降。段瑩在研究中指出，在花生種子的老化中，通過對其種子出苗情況進行的研究，可知其老化后的種子，出芽率降低，且其生長速度較為緩慢。這就表明老化的種子，對于種子的發芽、生長情況，有著較大的影響，導致其產量嚴重下降。

1.2 對老化種子酶活性的研究

種子老化的程度不斷加深，其內部的活性酶水平會不斷地降低，尤其是CAT、脫氫酶活性。例如在荷蘭豆老化種子的研究中，其種子內部的脫氫酶活性呈現出顯著的下降勢態。其老化到一定的程度之后，其活性酶會出現在小范圍內升高，之后會再次下降。

1.3 對種子呼吸以及能量系統變化情況的分析

老化的種子在進行呼吸作用時，其會在線粒體膜上發生一定的ATP反應，ATP可以為種子的活動提供養分，使其獲得生長能量[3]。種子出現老化之后，其內部的酶將會出現嚴重的下降，反之種子活力越高，其酶的活性也就越高，其呼吸的速率也就越高，這為種子的發芽出苗提供了較多的能量。例如在紅松種子的研究中，通過對其老化后的種子胚胎進行染色處理，可知其種子顏色變淺。這也就證明了種子的呼吸速率下降，其內部的酶活性下降。種子獲得能量不足，進而不利于其出苗生長。

1.4對老化種子蛋白質等分子合成的研究分析

種子在生長的過程中，其內部物質會被分解，形成大分子化合物。其合成能力受到種子老化情況的影響。種子老化情況較為嚴重時，其內部的蛋白質分子將會顯著降低，進而引起種子內部缺乏足夠的能量，其生長的活性也會顯著的下降[4]。

2 種子老化后的活力修復措施的研究進展分析

根據相關的研究結果可知，目前針對老化種子的活力修復措施主要集中在化學修復以及物理修復2個方面，其通過對種子進行修復，均可提高老化種子的活力，促進種子的發芽出苗，使得種子產量可以獲得顯著的提升。其具體的處理措施為：引發技術處理、干濕處理、營養元素處理、生長調節劑處理，以及磁場處理、電場處理、熱擊處理等。本文基于以上活力修復方法，選取老化后的玉米、小麥種子，進行活力修復效果的研究分析。

2.1 老化的玉米種子活力修復

選取老化的玉米種子進行活力修復的研究，先對種子進行不同程度的老化處理，之后使用聚乙二醇、抗壞血酸、青霉素、氯化鈣、赤霉素試劑，對于種子進行老化后的活力修復處理。

使用不同溫度的熱水，對玉米進行老化處理；之后選取上述5種化學試劑，對于種子進行浸泡處理，時間為24 h；將種子清洗且進行風干，將其與正常的老化種子進行對比研究，對其種子的活力恢復情況進行測試。經過人工老化處理后的玉米種子，其經過氯化鈣、抗壞血酸、青霉素試劑浸泡處理后，其活力水平得到了提高，但是經過聚乙二醇、赤霉素處理后的老化種子，其修復作用并不明顯。其中抗壞血酸的活力修復作用最為明顯，在對老化的玉米種子進行修復中，使用該化學試劑效果顯著。具體數據如表1所示。在唐祖軍[5]等人關于白菜種子的老化活力修復研究中，使用氯化鈣以及抗壞血酸，可以顯著地提高白菜種子的活力，其結果與玉米老化種子活力修復中使用的化學試劑，對于其活力修復效果的研究結果基本一致，因此在對玉米老化種子修復中，使用抗壞血酸效果較好，同時還可以輔助使用青霉素、氯化鈣試劑。

表1 抗壞血酸化學試劑處理對玉米老化種子活力的影響分析

2.2 老化的小麥種子活力修復

選取適宜的老化小麥種子，先對其進行高溫、潮濕環境下的老化處理，之后在常溫干燥通風的環境下，將其風干。之后使用聚乙二醇、赤霉素、抗壞血酸這3種化學試劑對種子進行活力修復處理，選取未經活力修復的小麥種子與其進行對比研究，分析這3種試劑的活力修復情況。其結果表明：不同實際的修復效果均有所不同，其中使用了赤霉素化學試劑的老化小麥種子，其活力變化情況不甚明顯，且還存在著活力下降的情況，可知其不適合進行小麥種子老化活力修復；使用抗壞血酸進行活力修復后，對其種子的活力情況進行檢測，其結果可知種子的活力有部分的增長，但是不甚明顯，較之于未進行任何活力修復的種子而言，兩者活力情況相差無幾；使用聚乙二醇試劑后，小麥老化種子的活力情況得到了明顯的提高，同時其種子的出芽率也較高，可知針對老化的小麥種子修復工作中，可以使用聚乙二醇化學試劑，其對于種子的活力修復情況效果十分顯著。

綜上所述，針對不同的種子老化情況，需要使用不同的活力修復方法進行修復，以此來提高種子的活力水平，促進其發芽與出苗，促進其莖稈的健康生長，使種植戶獲得較高的經濟收益。使用化學試劑進行老化種子的修復，可以為老化的種子提供一定的營養元素，進而顯著提高其生長的活力。

3 結束語

目前國內外的眾多學者對于老化種子進行了研究，其大多集中在種子的生理變化、生化變化方面，根據研究得出了種子老化的指標變化規律，但是在目前的研究中，對于種子老化的機制研究較為缺乏。其老化種子的活力修復研究中，修復的方法較為多樣，且均可以顯著提高種子的活力水平，但是其受到種子老化程度的不同，其活力修復的效果也會出現相應的偏差。因此對于老化種子的活力修復研究，還需要科研工作者加強重視。

[1]閆慧芳,夏方山,毛培勝.種子老化及活力修復研究進展[J].中國農學通報,2014（03）：20-26.

[2]李穎,毛培勝.牧草種子老化生理與修復研究進展[J].種子,2013（01）：48-52.

[3]馬俊華,劉建軍,喬燕祥,等.老化玉米種子修復處理后的活力效應研究[J].玉米科學,2012（04）：101-104.

[4]黃守程,劉愛榮,葉梅榮,等.水楊酸修復老化玉米種子活力的研究[J].湖北農業科學，2016（08）：1917-1919，1963.

[5]毛笈華,于永濤,胡建廣.玉米種子活力研究進展[J].玉米科學,2015（03）：86-90.

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