种子寿命.doc

第八章 种子寿命种子寿命的概念（一）种子寿命的一般概念种子寿命是指种子群体在一定环境条件下保持生活力的期限。即种子能存活的时间。种子寿命是一个群体概念，指一批种子从收获到发芽率降低到50%时所经历的天（月、年）数，也称半活期。（二）农业种子寿命的概念农业生产上用半活期概念作为种子寿命的指标显然是不适宜的，农业生产要求播种高活力的种子。因此，农业种子寿命的概念是指种子生活力在一定条件下能保持90% 以上发芽率的期限。种子寿命的差异性(一)种子寿命的差异性植物种子寿命的差异很大，这种差异性受多种因素的影响。首先是由植物本身的遗传性所决定的，例如禾谷类种子寿命一般较短，而葫芦科种子的寿命则较长。同为豆科种子，绿豆和紫云英种子寿命较大豆和花生种子长得多。其次，这种差异性受环境条件的作用，包括种子留在母株上时的生态条件以及收获、脱粒、干燥、加工、贮藏和运输过程中所受到的影响。通常提到的某一种作物种子的寿命是指它在一定的具体条件下能保持生活力的年限。当时间、地点以及各种环境因素发生改变时，作物种子的寿命也就随之改变。（二）种子寿命的分类方法1.Ewart分类法根据他在澳大利亚用8000 种种子所做的试验结果，将种子划分为以下三类。(1)长命种子：寿命在 15 年以上，有蚕豆、绿豆、紫云英、豇豆、小豆、甜菜、陆地棉、烟草、芝麻、丝瓜、南瓜、西瓜、茄子、白菜、萝卜等。(2)中命种子：寿命在 315年，有水稻、小麦、玉米、高粱、裸大麦、粟、荞麦、向日葵、油菜、大豆、豌豆、菜豆、中棉、番茄、菠菜、胡萝卜等。(3)短命种子：寿命在 3年以下，有甘蔗、花生、苎麻、杨、柳、板栗、桔柑、茶等。2. J.C.Delouche 分类法根据亚热带和热带主要农作物种子寿命的差异划分： （1）易藏种子：有水稻、谷子。 （2）中等种子：小麦、玉米、高粱、棉花、菜豆等。（3）难藏种子：有大豆、花生。3.Roberts分类法根据种子的贮藏行为划分：（1）传统型种子：通常在低温干燥状态下可长期贮藏，大多数农作物种子属此类。（2）顽拗型种子：在贮藏中忌干燥，大多需要在高水分（30%60%）和适温下贮藏，但寿命仍很短，如菱、茭白、板栗、荔枝、龙眼、芒果等。三、种子贮藏习性种子贮藏习性系由物种遗传基因所决定的种子贮藏生理特性，综合表现在对贮藏环境条件的需求及适应能力。这一特性关系到种子在贮藏期间的生命活度（活力）及其生命力保持与否。因此，贮藏种子、引种及保存种质资源都必须首先了解物种的种子贮藏习性是属于哪一种类型，才能设置、提供合适的贮藏环境，获得理想的预期效果。（一）种子贮藏习性类型1.正常型正常型种子耐干燥，在种子含水量下降到较低水平时种子不会受到伤害。在很多环境条件下，种子寿命会随着种子含水量和贮藏温度的下降而延长。正常型种子忍耐低含水量2%6%的干燥,高于此含水量的上限时，种子寿命与种子水分呈负对数关系，在种子水分恒定的条件下，种子寿命与贮藏温度呈负相关。即随着贮藏温度越来越低，对寿命延长的效应越弱。2. 顽拗型顽拗型种子对脱水十分敏感，很不耐干燥，一般当其含水量下降到临界水分时，生活力会大幅度下降，随着水分的继续下降直到生活力丧失。一般典型的顽拗型种子安全含水量都在25%30%以上，当含水量在15%20% 时种子便失去生活力。顽拗型种子临界含水量所对应的平衡相对湿度都在96%98% 之间。必须在高含水量条件下贮藏，不能在冰点以下温度进行贮藏，否则会直接遭受冷冻伤害。有些热带地区的顽拗型种子在1015以下就会产生冷害。如芒果、可可、龙脑香、菠萝蜜等。3.中间类型中间类型种子的贮藏特性表现为适度的耐干，含水量可下降到7%10%（相对应的相对湿度为40%50% ），在此界限以上，种子贮藏寿命与其含水量呈负相关的关系，但含水量低于此界限时，这种关系发生逆转，随之产生伤害，贮藏温度一般不得低于10。如咖啡、番木瓜、印度楝树、人心果、野稻（茭白）等。第二节 影响种子寿命的因素一、种子特性1.种被结构种皮(有时包括果皮及其附属物)是空气、水分、营养物质进出种子的必然通道，也是微生物侵入种子的天然屏障。凡种皮结构坚韧、致密、具有蜡质和角质的种子，尤其是硬实，其寿命较长。反之，种皮薄、结构疏松、外无保护结构和组织的种子，其寿命较短。种皮的保护性能也影响到种子收获、加工、干燥、运输过程中遭受机械损伤的程度，凡遭受严重机械损伤的种子，其寿命将明显下降。2.化学成分糖类、蛋白质和脂肪是种子三大类贮藏物质，其中脂肪较其他两类物质更容易水解和氧化，常因酸败而产生大量有毒物质，如游离脂肪酸和丙二醛等，对种子生活力造成巨大威胁。含油量高的种子比淀粉种子和蛋白质种子较难贮藏。含油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸较多的种子更难贮藏，因为它们较之硬脂酸、软脂酸等饱和脂肪酸更容易氧化分解。3.种子的生理状态种子若处于活跃的生理状态，其耐藏性是很差的。生理状态活跃的明显指标是种子呼吸强度增强。凡未充分成熟的种子，受潮受冻的种子，尤其是已处于萌动状态的种子，或者发芽后又重新干燥的种子，均由于旺盛的呼吸作用而寿命大大缩短。4.种子的物理性质：种子大小、硬度、完整性、吸湿性等因素均对种子寿命产生影响，凡小粒、秕粒和破损种子，其比表面大，且胚部占整个籽粒的比例较大，因而呼吸强度明显高于大粒、饱满、完整的种子，其寿命较短。5.胚的性状：相同条件下，大胚种子或胚占整个籽粒比例较大的种子，其寿命较短。胚部结构疏松柔软，水分高，很容易遭受仓虫和微生物的侵袭。6.正常型种子和顽拗型种子：正常型种子具有适于干燥低温贮藏的特性，而顽拗型种子具有不耐低温贮藏和不耐脱水干燥的特性，因此，顽拗型种子的寿命较短。二、环境因素1. 湿度：种子水分愈高，种子寿命就愈短，尤其是当种子水分超过安全水分时，种子寿命大幅度下降。Harrington （1972 ）通则：当种子水分在5%14% 范围内，每上升1%的水分，种子寿命缩短一半。2.温度：在种子安全水分范围内，贮藏温度愈低，种子寿命愈长。Harrington （1972 ）通则：在050范围内，温度每上升5，种子寿命缩短一半。3.气体：氧气会促进种子的劣变和死亡，而氮气、氦气和二氧化碳则延缓低水分种子的劣变进程，但会加速高水分种子的劣变和死亡。4.光线：强烈的日光中紫外线较强，对种胚有杀伤作用，且强光与高温相伴，种子经强烈而持久的日光照射后，也容易丧失生活力。5.微生物及仓虫：真菌和细菌的活动，能分泌毒素并促使种子呼吸作用加强，加速其代谢过程，因而影响其生活力。仓虫会破坏种子的完整性，也会影响种子寿命。6.化学物质：用化学物质处理种子，可提高贮藏的稳定性，延长种子寿命。第三节 种子劣变的发生与机理一、种子活力的下降与劣变的发生种子活力水平随着种子的发育成熟逐渐提高，在种子完成生理成熟时达最高峰。自种子生理成熟后，种子活力便开始发生下降的不可逆变化，这些不可逆变化的综合效应就会导致种子老化或劣变。种子老化一般是指种子逐渐自然衰老；种子劣变则指种子生理机能明显恶化，细胞结构受损以及组织的变质。（一）劣变种子的特征特性1、 种子形态特征 种子形态特征：种皮颜色变深、变暗淡且无光泽。2、 发芽力的变化 发芽力的变化：种子发芽力降低，幼苗生长迟缓、畸形苗增多，最终导致丧失发芽力，种子死亡。3、细胞膜损伤：由于膜脂氧化程度加深使细胞膜受到严重伤害，种子吸水后细胞膜难以修复，种子渗漏现象严重。4、 酶活性的变化 酶活性的变化：在种子老化过程中，呼吸酶系活性下降，水解酶类活性增高。5、染色体畸变：细胞核异常，核膜核仁模糊，染色质结块，突变频率增高。（二）种子活力与种子劣变的关系1. 活力和劣变是相互作用的两个方面，种子劣变增强，则活力下降。2. 种子劣变是不可避免的，它从生理成熟就开始，控制种子本身的状态和环境条件，可延缓活力降低的速度。3. 种子劣变是逐渐加深和伤害积累的结果。4. 种子基本的变质是细胞膜、细胞器和细胞核内物质作用能力的改变。5. 种子劣变程度低时，对生活力和发芽力的影响不大，而对活力则有影响。6. 种子劣变的结果表现在生产性能降低，最终会导致种子失去发芽能力。二、种子劣变的机理1.大分子物质变性：由于胚部细胞核的生理机能逐渐衰退，原有核酸解体，新的核酸合成受阻。故衰老种子萌发过程中常有染色体畸形、断裂、有丝分裂受阻等情况发生。由于胚部蛋白质分子变性，使酶的活性丧失或代谢失调，选择透性丧失等。2.膜系统损伤种子劣变使膜端的卵磷脂和磷酯酰乙醇胺分解解体，使膜端失去亲水基团，从而失去水合和修复功能。由于膜内部脂肪水解、脂质过氧化、自由基的产生等导致膜的永久性损伤。膜的永久性损伤造成大量可溶性营养物质及激素、酶蛋白的渗漏，导致新陈代谢的正常过程受到严重影响。膜的渗漏还会造成微生物大量繁殖。3.有毒物质积累种子贮藏过程中，胚部代谢作用产生的中间产物如乙醇等的逐渐累积，对胚部产生毒害，最终将导致种子活力丧失直到死亡。4.生理活性物质的破坏和失衡植物激素、维生素、谷胱甘肽等生理活性物质破坏和失衡，将影响种子的代谢过程。如胚中的VC氧化能导致胚劣变，使胚失去发育成为幼苗的功能；衰老种子中维生素的破坏还导致许多酶的合成和活性受影响。谷胱甘肽（GSH）的氧化也是导致种子劣变的原因。第四节 陈种子的利用与种子寿命预测一、陈种子的利用贮藏1年以上的种子称为陈种子。陈种子能否在生产上利用主要取决于种子的衰老程度。贮藏不好发芽力降低到50%以下的陈种子不能用发芽力高的陈种子可以利用，能缩短生育期，提早成熟。虽为新种子但若发芽力不高，也不能用。所以，种子新陈不是能否作种用的指标，唯一可靠