种子老化及活力修复研究进展分析

詹明兴

（湛江市农业科学研究院，广东湛江524094）

种子老化及活力修复研究进展分析

詹明兴

（湛江市农业科学研究院，广东湛江524094）

在对种子老化研究进展进行分析的基础上，对玉米种子和小麦种子老化后的活力修复情况以及相关修复措施进行了研究，供参考。

种子；老化；活力修复；研究；进展

种子，其实是种子植物的胚珠，经过受精作用后形成的一种结构，其主要由种皮、胚、胚乳组成。种子老化指的是种子的活性在自然环境的作用下出现了消减。种子长期处于高温、潮湿的环境下，其活力消退得更快。种子活力消退主要有4个方面的表现。首先是种子出现变色。例如谷物的种子，常会变为褐色；棉花种子的胚乳颜色，可以变为绿色；大豆和花生的种子颜色，在高温、潮湿环境下会不断加深。其次是种子内部的膜系统会受到严重的破坏，其透性会不断增加。之后是种子的发芽较为迟缓，出苗率较低，茎秆生长态势较差，种子获得的经济效益也较差。最后是种子内部的部分发芽激素会消退，进而成为无用的种子[1]。激素类型多为GA/乙烯。

1 种子老化研究进展

目前对于种子老化的研究，主要集中在种子老化的生理变化以及生化变化方面。随着生物科学技术的不断发展，其对于种子老化的研究程度不断加深，种子的抗坏血酸、过氧化氢酶等物质含量出现升高或者降低时，将会导致种子内部的膜结构出现损坏，种子的呼吸作用以及ATP含量变化、蛋白质等大分子物质的合成能力也会出现显著的下降，同时其染色体的结构也会进行畸形的生长[2]。

1.1 种子的发芽、出苗情况的分析

种子老化之后，将会引起种子的生理变化，其主要体现在种子的颜色在特定条件下，发生了一定的改变，因此其出苗率显著的下降，其对于环境的适应能力下降。段莹在研究中指出，在花生种子的老化中，通过对其种子出苗情况进行的研究，可知其老化后的种子，出芽率降低，且其生长速度较为缓慢。这就表明老化的种子，对于种子的发芽、生长情况，有着较大的影响，导致其产量严重下降。

1.2 对老化种子酶活性的研究

种子老化的程度不断加深，其内部的活性酶水平会不断地降低，尤其是CAT、脱氢酶活性。例如在荷兰豆老化种子的研究中，其种子内部的脱氢酶活性呈现出显著的下降势态。其老化到一定的程度之后，其活性酶会出现在小范围内升高，之后会再次下降。

1.3 对种子呼吸以及能量系统变化情况的分析

老化的种子在进行呼吸作用时，其会在线粒体膜上发生一定的ATP反应，ATP可以为种子的活动提供养分，使其获得生长能量[3]。种子出现老化之后，其内部的酶将会出现严重的下降，反之种子活力越高，其酶的活性也就越高，其呼吸的速率也就越高，这为种子的发芽出苗提供了较多的能量。例如在红松种子的研究中，通过对其老化后的种子胚胎进行染色处理，可知其种子颜色变浅。这也就证明了种子的呼吸速率下降，其内部的酶活性下降。种子获得能量不足，进而不利于其出苗生长。

1.4对老化种子蛋白质等分子合成的研究分析

种子在生长的过程中，其内部物质会被分解，形成大分子化合物。其合成能力受到种子老化情况的影响。种子老化情况较为严重时，其内部的蛋白质分子将会显著降低，进而引起种子内部缺乏足够的能量，其生长的活性也会显著的下降[4]。

2 种子老化后的活力修复措施的研究进展分析

根据相关的研究结果可知，目前针对老化种子的活力修复措施主要集中在化学修复以及物理修复2个方面，其通过对种子进行修复，均可提高老化种子的活力，促进种子的发芽出苗，使得种子产量可以获得显著的提升。其具体的处理措施为：引发技术处理、干湿处理、营养元素处理、生长调节剂处理，以及磁场处理、电场处理、热击处理等。本文基于以上活力修复方法，选取老化后的玉米、小麦种子，进行活力修复效果的研究分析。

2.1 老化的玉米种子活力修复

选取老化的玉米种子进行活力修复的研究，先对种子进行不同程度的老化处理，之后使用聚乙二醇、抗坏血酸、青霉素、氯化钙、赤霉素试剂，对于种子进行老化后的活力修复处理。

使用不同温度的热水，对玉米进行老化处理；之后选取上述5种化学试剂，对于种子进行浸泡处理，时间为24 h；将种子清洗且进行风干，将其与正常的老化种子进行对比研究，对其种子的活力恢复情况进行测试。经过人工老化处理后的玉米种子，其经过氯化钙、抗坏血酸、青霉素试剂浸泡处理后，其活力水平得到了提高，但是经过聚乙二醇、赤霉素处理后的老化种子，其修复作用并不明显。其中抗坏血酸的活力修复作用最为明显，在对老化的玉米种子进行修复中，使用该化学试剂效果显著。具体数据如表1所示。在唐祖军[5]等人关于白菜种子的老化活力修复研究中，使用氯化钙以及抗坏血酸，可以显著地提高白菜种子的活力，其结果与玉米老化种子活力修复中使用的化学试剂，对于其活力修复效果的研究结果基本一致，因此在对玉米老化种子修复中，使用抗坏血酸效果较好，同时还可以辅助使用青霉素、氯化钙试剂。

表1 抗坏血酸化学试剂处理对玉米老化种子活力的影响分析

2.2 老化的小麦种子活力修复

选取适宜的老化小麦种子，先对其进行高温、潮湿环境下的老化处理，之后在常温干燥通风的环境下，将其风干。之后使用聚乙二醇、赤霉素、抗坏血酸这3种化学试剂对种子进行活力修复处理，选取未经活力修复的小麦种子与其进行对比研究，分析这3种试剂的活力修复情况。其结果表明：不同实际的修复效果均有所不同，其中使用了赤霉素化学试剂的老化小麦种子，其活力变化情况不甚明显，且还存在着活力下降的情况，可知其不适合进行小麦种子老化活力修复；使用抗坏血酸进行活力修复后，对其种子的活力情况进行检测，其结果可知种子的活力有部分的增长，但是不甚明显，较之于未进行任何活力修复的种子而言，两者活力情况相差无几；使用聚乙二醇试剂后，小麦老化种子的活力情况得到了明显的提高，同时其种子的出芽率也较高，可知针对老化的小麦种子修复工作中，可以使用聚乙二醇化学试剂，其对于种子的活力修复情况效果十分显著。

综上所述，针对不同的种子老化情况，需要使用不同的活力修复方法进行修复，以此来提高种子的活力水平，促进其发芽与出苗，促进其茎秆的健康生长，使种植户获得较高的经济收益。使用化学试剂进行老化种子的修复，可以为老化的种子提供一定的营养元素，进而显著提高其生长的活力。

3 结束语

目前国内外的众多学者对于老化种子进行了研究，其大多集中在种子的生理变化、生化变化方面，根据研究得出了种子老化的指标变化规律，但是在目前的研究中，对于种子老化的机制研究较为缺乏。其老化种子的活力修复研究中，修复的方法较为多样，且均可以显著提高种子的活力水平，但是其受到种子老化程度的不同，其活力修复的效果也会出现相应的偏差。因此对于老化种子的活力修复研究，还需要科研工作者加强重视。

[1]闫慧芳,夏方山,毛培胜.种子老化及活力修复研究进展[J].中国农学通报,2014（03）：20-26.

[2]李颖,毛培胜.牧草种子老化生理与修复研究进展[J].种子,2013（01）：48-52.

[3]马俊华,刘建军,乔燕祥,等.老化玉米种子修复处理后的活力效应研究[J].玉米科学,2012（04）：101-104.

[4]黄守程,刘爱荣,叶梅荣,等.水杨酸修复老化玉米种子活力的研究[J].湖北农业科学，2016（08）：1917-1919，1963.

[5]毛笈华,于永涛,胡建广.玉米种子活力研究进展[J].玉米科学,2015（03）：86-90.

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