种子超干贮藏学习资料

种子超干贮藏一、种子超低温贮藏的概念和意义1．种子超干贮藏的概念

超干种子贮藏(ultradryseedstorage)，亦称超低含水量贮存(ultra-lowmoistureseedstorage)。是指种子水分降至5％以下，密封后在室温条件下或稍微降温的条件下贮存种子的一种方法。常用于种质资源保存和育种材料的保存。2．种子超干贮藏的经济意义传统的种质资源保存方法是采用低温贮存，目前据不完全统计全世界约有基因库1308座，大部分的基因库都以-10℃～-20℃，5％～7％含水量的条件贮存种子。但是低温库建库资金投资和操作运转费用是相当高的，特别是在热带地区，这对发展中国家是一个较大的负担。因此，有必要探讨其他较经济简便的方法来解决种质的保存问题，种子超干贮藏正是这样一种探索中的种质保存新技术，以通过降低种子水分来代替降低贮藏温度，达到相近的贮藏效果而节约种子贮藏的费用。Ellis(1986)将芝麻种子水分由5％降到2％，在20℃下种子寿命延长了40倍，并证明2％含水量的芝麻种子贮藏在20℃条件下与5％含水量种子贮藏在-20℃条件下效果一样。可见，种子超干贮存大大节省了制冷费用，节省能耗，有很大的经济意义和潜在的实用价值，是一种颇具广阔应用前景的种子贮存方法。

二、种子超干贮藏的研究概况1985年，国际植物遗传资源委员会首先提出对某些作物种子采用超干贮存的设想，并作为重点资助的研究项目。1986年，英国里丁大学首先开始种子超干研究。从20世纪80年代后期开始，浙江农业大学、北京植物园、中国农业科学院国家种质库也相继开展了种子超干贮藏研究并取得一些研究结果：1.适合超干贮藏种子种类多数正常型作物可以进行超干燥贮存，但不同类型的种子耐干程度不同。脂肪类作物种子具有较强的耐干性，可以进行超干贮存。淀粉类和蛋白类作物种子耐干程度差异较大，有待进行深入研究。2.种子忍耐超干的限度种子超干不是越干越好，存在一个超干水分的临界值。当种子水分低于临界值，种子寿命不再延长，并出现干燥损伤。不同作物种子水分的超干临界值不同，需逐个进行试验。从20世纪80年代后期开始，已经研究出的不同作物种子超干含水量临界值列于表1。3．种子干燥的适合速率种子的干燥速率因干燥剂的种类和剂量不同而不同。种子在P205、CaO、CaCl2和硅胶中的干燥速率依次递减，在P205中最快，硅胶中最慢。干燥速率对种子活力的影响尚有不同的看法，有待深入研究。

4．种子含油量与脱水速率的关系种子含油量的高低与其脱水速率及耐干性能均成正相关，此系种子胶体化学特性所决定。表1不同作物种子超干含水量临界值

三、种子超干贮藏理论基础和原理的研究过去认为种子水分安全下限为5％，如果低于5％，大分子失去水膜的保护作用，易受到自由基等毒物的袭击，而且在低水分下不能产生新的阻氧化的生育酚(VE)。现在看来，这可能由于不同种类种子对失水有不同反应所致。至少5％安全水分下限的说法在某些正常型种子上是不适用的。有人推测，适合超干贮藏的种子含有较高水平的抗氧剂和自由基螯合剂。已知抗氧剂维生素E、维生素C等能够阻止脂氧化酶对多聚不饱和脂肪酸的氧化作用，尽胡萝卜素和谷胱甘肽以及其他酚类物质也有这种保护作用(Pristley，1986)。

尽管在超干状态下增加了自由基与敏感区域的接触机会，尽管超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶和过氧化氢酶等在种子极干燥状态下不能启动，但只要有大量抗氧剂等自由基清除剂的作用，仍然能有效地避免脂质自动氧化。另外，从试验结果看SOD等酶类自由基清除剂并没有被破坏，一旦种子吸水萌动，就可协同抗氧剂共同清除自由基等毒害物质，使耐干的种子有较好的萌发效果。由于种子超干贮存研究时间不长，其操作技术、适用作物、不同作物种子的超干含水量确切临界值，以及干燥损伤、吸胀损伤、遗传稳定性等诸多问题，都有待于深入研究，使这一方法尽早付与实际应用。从目前情况看，实用技术的研究走在了基础理论研究的前面，这方面的原理探讨有待于深入。

四、种子超干贮藏的技术关键1.超低含水量种子的获得要使种子含水量降至5％以下，采用一般的干燥条件是难以做到的。如用高温烘干，则要降低活力以至丧失生活力。目前采用的方法有冰冻真空干燥、鼓风硅胶干燥、干燥剂室温下干燥，一般对生活力没影响。为避免种子因强烈过度脱水而造成形态和组织结构上的损伤，郑光华等找到了有效的干前预处理方法，使其在亚细胞和分子水平上，特别是膜体系构型的重组方面有效进行。同时采取先低温(15℃)后高温(35℃)的逐步升温干燥法，使大豆种子(对照)的干裂率由87％降为0％，而且毫不损伤种子活力。2.超干种子萌发前的预处理由于对种子吸胀损伤的