貯存環(huán)境對水稻種子芽率及水分的影響

侯文平，王成璦，趙 磊，趙秀哲，于亞彬，高連文，李 巖

（通化市農(nóng)業(yè)科學研究院，吉林 通化 135007）

貯存環(huán)境對水稻種子芽率及水分的影響

侯文平，王成璦，趙 磊，趙秀哲，于亞彬，高連文，李 巖

（通化市農(nóng)業(yè)科學研究院，吉林 通化 135007）

本試驗利用通系158、通系929、通禾837等11個水稻品種，在兩種貯存環(huán)境下對種子水分、芽率的影響進行了研究。通過兩年試驗，明確了貯存環(huán)境對水稻種子水分、芽率的影響及種子的貯存年限。試驗結果表明：在室內(nèi)（庫房）貯存的水稻種子，貯存1年的種子芽率比原始芽率平均降低89.08%，但是芽率均可達到85%以上；貯存兩年芽率平均降低57.37%，均未達到國家要求大田用種的芽率標準 （85%以上）。貯存1年種子含水量降低3.70%～5.10%，貯存兩年只比貯存1年降低0.00%～0.30%。室內(nèi)（庫房）不適合長期貯存種子及種質(zhì)資源。擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的水稻種子，貯存1年種子出芽率平均降低1.00%，貯存兩年種子出芽率平均降低3.72%，最低出芽率為91.75%。貯存1年種子含水量降低0.20%～1.90%，貯存兩年比貯存1年降低0.00%～1.00%，擬低溫（冰箱5℃恒溫）條件下貯存的種子及種質(zhì)資源，兩年后芽率仍然能保持在90%以上。

水稻種子；貯存環(huán)境；芽率；水分

在吉林省特殊寒地氣候條件下，水稻種子及種質(zhì)資源的貯存一直是水稻生產(chǎn)者及育種工作者面臨的難題。在保證水稻種子及種質(zhì)資源出芽率的前提下，貯存環(huán)境的優(yōu)劣顯得尤為重要。掌握適宜的貯存方法，是水稻生產(chǎn)者及育種工作者面臨的新的挑戰(zhàn)。不同水稻品種在不同貯存條件下的耐儲性不盡相同，對不良環(huán)境的抵抗能力也存在著差異[1]。即使在相同條件下貯存，不同水稻品種間的貯存壽命也有顯著差異[2，3]。

近年來，國內(nèi)外以超干貯存的方式研究室溫下長期保存種質(zhì)資源，已取得了初步的進展[4，5]。但前人所做的研究大多集中在含油量較高的種子上，針對淀粉類種子尤其是水稻種子的報道較少，而且所進行的研究集中在短期超干貯存上[6~8]。

為了延長種質(zhì)資源的使用年限，減少資源性材料的種植次數(shù)，避免混雜和種性退化，節(jié)約開支，減輕工作量，確保水稻種子的出芽率，筆者設計了兩種貯存環(huán)境對水稻種子水分、芽率影響的試驗研究。通過本試驗明確吉林省水稻種子及種質(zhì)資源貯存的最佳環(huán)境及年限，為吉林省水稻種子繁育及種質(zhì)資源保存提供依據(jù)，也為種子生產(chǎn)及加工企業(yè)、育種工作者及種植農(nóng)戶提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采用通化市農(nóng)科院選育的11個水稻品種，分別為：通系158、通88-7、通系929、通禾834、通禾837、通豐9、通育217、通育239、通豐13、通粘1號、通粘2號。

1.2 試驗方法

本試驗利用2008年秋季收獲的水稻種子，用水分測定儀（日本產(chǎn)DT-305型）測定每個品種的水分，選取水分15.0%以下種子作為樣本，同一樣本分成兩份，一份在室內(nèi)（庫房）貯存，另一份放在冰箱內(nèi)（5℃恒溫）擬低溫貯存。種子芽率在通化市農(nóng)科院化驗中心測定，種子出芽率按照（GB/T3543.1-3543.7-1995)進行，5 d初次計數(shù)，10 d末次計數(shù)[9]，計算出發(fā)芽勢和發(fā)芽率。將上述分期收獲的2009年種子樣本于2010年3月測定其出芽率。

2009年、2010年、2011年分別在當年3月，對兩種貯存環(huán)境的水稻種子按照上述方法測定芽率，進行各品種年度間芽率降低對比試驗，分析評定年度間不同貯存環(huán)境對水稻種子芽率的影響，確定兩種貯存方式下水稻種子的貯存年限。

表1 室內(nèi)（庫房）貯存的水稻種子年度間水分變化

2 結果與分析

2.1 室內(nèi)（庫房）貯存種子年度間水分與芽率的變化

2.1.1 室內(nèi)（庫房）貯存種子年度間水分變化

由表1可以看出，在室內(nèi)（庫房）貯存的水稻種子，種子水分隨貯存年限的增加而下降，尤其是第一年水分下降明顯。試驗表明，當年收獲的種子，翌年3月測定種子水分為13.40%~14.90%，貯存1年后水分降低到9.50%~11.10%，水分降低了3.70%~5.10%，平均降低了4.32%。貯存兩年種子平均水分為9.50%~9.80%，平均水分為9.55%，比貯存前 （兩年前）降低了3.80%~ 5.20%，平均降低了4.45%；比上一年降低了0.00%~ 0.30%，平均降低了0.14%。說明水稻種子貯存期間的水分變化主要是在第一年，在室內(nèi)環(huán)境條件下，種子水分降到9.50%以后，第二年水分基本上不再下降。

2.1.2 室內(nèi)（庫房）貯存種子年度間芽率的表現(xiàn)與變化

從表2可以看出，在室內(nèi)（庫房）貯存的種子，品種間出芽率隨貯存年限的增加呈下降趨勢。2009年3月參試品種的出芽率為99.50%~99.25%，11個品種平均出芽率為98.25%，貯存1年后出芽率降低到85.30%~ 96.30%，平均芽率為89.08%，比原始芽率降低了2.95% ~13.45%，平均芽率降低了9.17%，貯存1年各品種出芽率都超過國家大田用種標準（85%）以上。貯存兩年的種子出芽率為14.30%~60.50%，平均芽率為40.90%，比貯存前降低了37.75%~83.95%，平均芽率比原始芽率降低了57.37%，種子出芽率全部低于國家大田用種標準（85%），比貯存1年的出芽率降低了33.30%~74.20%，平均芽率降低了42.21%。分析結果表明，在試驗區(qū)自然條件下，室內(nèi)（庫房）貯存水稻種子在達到安全水分以下時只能貯存1年，貯存年限超過1年必須在使用前進行芽率測定，確定是否符合種子標準對芽率的要求。如果是資源型材料，在隔年不能種植而保存的情況下，最多只可以貯存兩年，第3年使用時，在測定出芽率的基礎上加大播種量，使種質(zhì)資源不至丟失。

表2 室內(nèi)（庫房）貯存水稻種子年度間的出芽率差異

表3 室內(nèi)（庫房）貯存水稻種子出芽率年度間的變化與差異

表4 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的水稻種子年度間水分變化

2.1.3 室內(nèi)（庫房）貯存水稻種子芽率年度間的差異顯著性分析

表3對室內(nèi)（庫房）環(huán)境條件下貯存的11個水稻品種3年的出芽率差異進行了顯著性分析。

由表3可以看出，同一品種除通育217和通88-7原始芽率與貯存1年后的芽率無顯著差異外，其他品種年度間出芽率都達到了極顯著水平，并且隨著貯存年限的增加芽率明顯下降。年度內(nèi)出芽率除2009年品種間無差異外，貯存1年（2010年）的除了通88-7和通育217出芽率（96.25%~94.25%）較高，且與2009年無顯著差異外，其他品種間無顯著差異，出芽率明顯低于2009年；2011年（貯存兩年）雖然出芽率大幅度下降，但是與2010年（貯存1年）的趨勢相一致，只有通88-7和通育217的出芽率高于其他品種，并與其他品種存在著極顯著差異。這說明水稻品種（無論糯稻還是粳稻）的耐儲性存在著差異，參試的11個品種只有通88-7和通育217的耐儲性高于其他品種，貯存1年后仍然可以作為商品種子使用，貯存兩年后出芽率仍然可以達到56.25%以上。

2.2 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的水稻種子年度間水分與芽率的變化

2.2.1 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的水稻種子年度間水分變化

在冰箱5℃恒溫條件下貯存的11個水稻品種，于2008年9月收獲，2009年3月測定種子水分。從表4可以看出，2009年開始貯存時測定各品種的水分為13.40%~14.90%，平均14.07%；貯存1年后11個品種的水分分布在12.00%~13.70%之間，平均13.12%，水分降低0.20%~1.90%，平均降低0.95%。種子貯存兩年后水分為12.00%~13.60%，平均12.78%；比2009年（貯存前）降低0.40%~2.30%，平均降低1.29%；比2010年（貯存1年）降低0.00%~1.00%，平均降低0.34%。由于低溫條件下貯存，種子直接進入低溫休眠狀態(tài)，雖然種子水分高于室內(nèi)（庫房）貯存，但是貯存期間種子內(nèi)生命活動受到限制，尤其是低溫環(huán)境下呼吸作用受到抑制，種子可以長時間保持其活力。

2.2.2 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的種子年度間芽率的變化

由表5可以看出，在冰箱5℃恒溫條件下貯存的水稻種子，出芽率隨貯存年限的增加而略有降低，但是都達到了國家標準（85%）以上。2009年貯存前的種子芽率為95.50%~99.25%，11個品種平均芽率為98.25%，2010年貯存1年后，各品種的芽率為94.50%~98.75%，11個品種平均芽率為97.25%；比2009年降低了0.50% ~1.00%，平均降低1.00%。2011年（貯存兩年）的種子出芽率為91.75%~97.75%，平均為94.53%，比2009年降低1.50%~3.75%，平均降低3.72%，比2010年降低1.00%~2.75%，平均降低2.72%。分析結果表明，擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的水稻種子，貯存兩年后出芽率還能達到90%以上，仍然可以作大田用種。

表5 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存下水稻種子年度間出芽率表現(xiàn)

表6 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存的水稻各品種種子芽率年度間的差異

2.2.3 擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存種子年度間芽率的差異顯著性分析

表6列出了2009—2011年擬低溫（冰箱5℃恒溫）條件下貯存的11個水稻品種的出芽率及差異顯著性。由表6可以看出，2010年（貯存1年）后，除通系929與2009年芽率達到了5%的差異顯著外，其他10個品種間沒有差異；低溫貯存兩年后，除了通88-7和通育217與前兩年無顯著差異外，其他品種與2009年或2010年的出芽率均產(chǎn)生了顯著和極顯著的差異，其中通系929、通禾837、通豐13等品種與2009年的出芽率比較達到了5%的差異顯著標準；通系158、通禾834、通豐9號、通育239、通粘1號、通粘2號都達到了1%的差異顯著標準。雖然低溫條件下貯存1～2年種子芽率、水分略有降低，但是降低幅度較小，說明種子在低溫（冰箱5℃恒溫）條件下貯存，種子處于休眠狀態(tài)，種子水分變化較小，種子內(nèi)部生命活動緩慢，消耗物質(zhì)與能量少，種子芽率下降緩慢。因此，低溫（冰箱5℃恒溫）適合長期貯存種子及種質(zhì)資源。

3 結論

通過本試驗可以看出，室內(nèi)（庫房）常溫和低溫是種子貯存的兩種主要方法。由于兩種貯存方法的溫度與濕度不同，隨著貯存年限的增加，種子水分與芽率亦表現(xiàn)出明顯的差異。室內(nèi) （庫房）貯存1年，出芽率降低2.95%～13.45%，平均降低8.08%，但是芽率均可達到85%以上；貯存兩年，芽率降低37.75%～83.95%，平均降低57.37%，種子芽率降低至60%以下。貯存1年種子含水量降低幅度大，達到3.70%～5.10%，貯存兩年只比貯存1年降低0.00%～0.30%。因此，室內(nèi)（庫房）不適合長期貯存水稻種子及種質(zhì)資源。

低溫貯存是保持種子活力、延長種子壽命的一種有效方法。擬低溫（冰箱5℃恒溫）貯存1年種子含水量降低0.20%～1.90%，出芽率降低0.50%～1.00%（平均降低1.00%），最低出芽率為94.50%；貯存兩年種子出芽率降低1.50%～3.75%（平均降低3.72%），最低出芽率為91.75%，水分比貯存1年降低0.00%～1.00%，種子含水量降低幅度較小，出芽率仍然能保持在90%以上，仍可作生產(chǎn)上的大田用種。

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2014-07-10

1005-2690（2014）08-0027-04

S511

B

侯文平（1973-），男，吉林梨樹人，碩士，助理研究員，主要從事水稻育種與栽培研究。