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北京明日百傲生物科技发展研究所

种子超干存储应用原理解析(一)

发表时间:2019-08-13 11:17

种子超干存储应用原理解析(一)

原创: 明日百傲庞永奇 玉润禾生物科技

   种子是植物种质资源传承与发展的基础,人类粮食的主要来源。拥有高质量的种子是农业生产的必要保证,拥有珍贵的种质材料能推动我们揭秘植物生理机制及品种改良的进程。种子的有效存储对植物行业的可持续发展以及生物多样性的保持具有重要作用。种子存储是以降低种子生命代谢活动并维持种子复苏活力为基本原则

  明日百傲推出的种子超干存储柜系列产品,主要依据种子自身的耐干性机制,借助种子超干贮藏原理、种子平衡干燥原理,通过控制柜子内环境的湿度,使种子自适应性调整含水量,进入深度休眠状态,从而有效延长种子存储寿命。自动化种子深度干燥的进程,可有效节省人力、物力及时间,从技术上保障了简单、有效地进行种子干燥、超干燥保存。具体使用过程中需要注意以下几项基本原则。

1)种子的耐干性机制

脱水耐性是正常种子完成生命周期所必需的,是种子在贮藏或环境胁迫中存活、保证物种更好繁衍的适应性策略。1973年,Roberts提出将种子按脱水耐性分为正常型和顽拗型2类。正常型种子通过积累热稳定蛋白、LEA蛋白、可溶性糖类、脂类、ABA等保护性物质,在种子发育的中后期获得脱水耐性。在发育成熟时,大多数正常型种子的含水量通常在15%~20%,并且可以在离开母体后继续脱水到5%而不会造成伤害。顽拗型种子一般不经历脱水过程,脱离母体时含水量高达40%~60%,对低温(一般10~15℃)和脱水敏感。

不同种类、不同品种的植物也有可能脱水耐性不同,种子不同发育时期的脱水耐性不同。因此,实际操作中需要采收成熟度高的种子,不同品种在进行存储时需要用少量种子进行测试并隔上一定时间段即进行发芽率测定。

   此外,种子的胎萌、后熟、休眠等生理状态下是否适合以及如何进行超干存放有待进一步研究,实际应用中需要针对不同种子区别对待。

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2017年5月份雨后采收的苜蓿种子,可能因为胎萌启动后被超干,导致今年播种时发芽率很差。具体情况有待进一步收种、试验、观察及验证。据畜牧所王老师讲他那存放2年的苜蓿种子发芽率就挺好。

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华中农大万老师前些时发现,5月份新收的芥菜种子晒干后放超干存储柜,7月底萌发时发芽率几乎为零。提供我们测试的种子经室温回湿、低温处理后,发芽率可回复到90%。据文献报道,芥菜种子存在一定的休眠期,采收后存在解除休眠的生理代谢活动。我们推测新收获的芥菜种子脱水进入超干状态后,自由水极度减少、生理代谢活动被极大限制,芥菜种子的后熟或称休眠解除的生理代谢活动也被抑制,所以当通过复水、低温处理后,发芽率得以恢复。这其中应该还有一些有意思的分子机制可以研究吧。


从应用角度考虑,这种休眠状态、加上超干后造成的种子代谢活动极大降低,是否更利于种子较长时间的存储呢?其他有休眠的种子是否也有类似现象?

科研研究试与验。种子特性是超干存储需要考虑的第一要素,同是正常型种子也存在种类差异,同一种类也可能存在品种差异,兴许哪个基因就是其易存或者不易存了呢。

实践出真知,当问题出现在我们面前时,解决它,我们的认知也就向外拓宽了一步。

主要参考文献

杨期和, 叶万辉, 宋松泉 & 殷寿华. 种子脱水耐性及其与种子类型和发育阶段的相关性. 西北植物学报, 2002, 22(6):1518-1525.

李广昌, 黄一赐, 林水明. 催芽处理对芥菜种子萌发的影响. 上海蔬菜, 2008(6):71-72.

魏安荣. 北移茎用芥菜种子休眠问题初探. 中国蔬菜, 1994(5):41-42


P.S.几周前列了提纲、拟了初稿,填空时反复修补。本想写得更像样、再严谨一些,可惜学识有限、认知有限、可试验的材料范围有限,只能在此先提出来,供正在使用超干存储柜的老师们参考。如有意见、建议或任何想法,欢迎随时批评指正。

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