10個小麥品種(系)的耐藏性的初步評價

陳 俊，周 健，吳媛媛，鄭文寅，張文明，姚大年，2*

(1.安徽農業(yè)大學農學院，安徽省糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽合肥 230036；2.江蘇省糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇揚州 225009)

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10個小麥品種(系)的耐藏性的初步評價

陳 俊1，周 健1，吳媛媛1，鄭文寅1，張文明1，姚大年1，2*

(1.安徽農業(yè)大學農學院，安徽省糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽合肥 230036；2.江蘇省糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇揚州 225009)

[目的]研究小麥種子在種子儲藏過程中的耐藏性變化情況。[方法]采用高溫高濕人工加速老化的方法，對煙農19、輪選22、羅麥10號、山農早熟系、華成2152、華成3366、蘇麥188、皖麥47、山農晚熟系、安農0305共10個小麥品種(系)的種子在 100%RH(相對濕度)和 40 ℃條件下進行8種不同時間梯度(0、1、2、3、4、5、6、7 d)的處理，同時測定其發(fā)芽率、脂肪氧化酶(LOX)活性、丙二醛含量、電導率等的變化。[結果]試驗表明，種子發(fā)芽率隨老化處理時間的延長而逐漸降低, 種子浸出液電導率則隨處理時間的延長呈上升趨勢，脂肪氧化酶(LOX)活性隨著老化時間的延長而升高，后期略有下降，脂質過氧化的產物丙二醛(MDA)含量逐漸升高；10個品種(系)中，安農0305的抗老化性較強，華成2152的抗老化性較弱。[結論] 研究可為小麥種子的耐儲藏性研究等提供參考依據(jù)。

小麥種子；人工老化處理；儲藏特性

作物種質資源是人類繁衍、生存和發(fā)展最根本的物質基礎[1]。種子是重要的種質資源，是農業(yè)生產不可或缺的基本原料[2]，種質資源的妥善保存，為作物育種工作提供重要的物質保障，是育種工作中的不可忽視的環(huán)節(jié)。種子老化是種子儲藏過程中普遍存在的一種現(xiàn)象，不僅影響種子的正常發(fā)芽、幼苗生長，而且對日后種子的品質和貯藏，以及種子的開發(fā)與利用均有著深遠的影響[3]。種子老化是指降低種子生存能力、導致種子喪失活力和萌發(fā)力不可逆轉的變化，是一個隨著種子貯藏時間的延長而自然發(fā)生且不可避免的過程[4]。

人工加速老化是模擬自然老化的過程，如果從影響種子活力的2個關鍵因素溫度和相對濕度入手可以采用高溫和高濕處理種子，加速種子的老化進程，進而測定種子各種生理生化指標，研究種子的劣變規(guī)律。目前，國內外關于種子老化的生理機制報道較多，普遍認為種子在生理成熟時，其內部發(fā)生一系列的生理生化變化，例如色澤的改變，發(fā)芽力的降低，逆境抗性的變化，以及脂肪氧化酶(LOX)、 超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)等相關酶活性變化，貯藏物質含量和遺傳物質的變異等[5]。

小麥是我國主要的糧食作物之一，其種植面積較大，總產量僅次于水稻。在小麥種子存放過程中，因各種因素造成種子老化、生活力下降，發(fā)芽率、發(fā)芽勢及活力指數(shù)降低，種子根長、芽長生長緩慢，最終導致小麥產量與品質降低，給農業(yè)生產造成一定的損失[6]。因此，研究小麥的儲藏特性尤為重要，種子的儲藏特性是由種子活力來反映的，自然條件下老化種子時間長、效率低。因此，筆者試圖在 40 ℃高溫和 100%相對濕度條件下，對 10個小麥品種(系)的種子進行8 種不同時間梯度的人工加速老化處理，研究小麥種子儲藏特性的變化情況，為小麥種子的耐儲藏性研究等提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料供試小麥品種(系)為煙農19、輪選22、羅麥10、山農(早熟系)、華成2152、華成3366、蘇麥188、皖麥47、山農(晚熟系)、安農0305，由安徽省皖農種業(yè)提供。

1.2 方法

1.2.1人工加速老化試驗。將小麥種子每800粒分放在尼龍紗網(wǎng)袋中，置于溫度40 ℃，相對濕度100%的智能人工氣候箱(ZRX-258DF，杭州錢江儀器公司)中老化8 d。在放入前測定原始數(shù)據(jù)，以后從老化第2天開始，每隔2 d定期取樣。

1.2.2標準發(fā)芽試驗。根據(jù)GB/ T 3543-1995農作物種子檢驗規(guī)程進行[7]，隨機數(shù)取100粒種子放入培養(yǎng)皿中，4次重復，在25 ℃發(fā)芽箱中發(fā)芽7 d，記錄下每天發(fā)芽的種子數(shù)，統(tǒng)計發(fā)芽勢、發(fā)芽率，計算發(fā)芽指數(shù)。

1.2.3LOX活性測定。參照Larisa Catod[8]的分光光度計法。酶提取液：稱取0.5 g 全麥粉，加入2.5 ml 0.1 mol/L pH 7.5的磷酸緩沖液，在4 ℃條件下混勻30 min后，8 000 r/min、4 ℃下離心10 min，提取上清液，獲得酶提取液；底物配置：0.5 ml吐溫，溶解于10 ml 0.05 mol/L pH 9.0的硼酸緩沖液中混勻，再逐滴加入0.5 ml亞油酸，混勻成乳濁液后加入1.3 ml 1 mol/L的NaOH，至溶液澄清，然后加入90 ml 0.05 mol/L pH 9.0的硼酸緩沖液，用HCl調節(jié)pH至7.0后定容到200 ml。

反應體系：9.5 ml 0.05 mol/L pH 5.6 醋酸鈉緩沖液加入0.3 ml亞油酸底物和60 μl酶提取液。

酶活測定：在波長234 nm下測定反應液5 min內吸光值的變化，活性單位表示為U/(min·g)。

1.2.4丙二醛(MDA)的測定。MDA含量測定按MDA試劑盒(南京建成)的方法稍加修改。取0.5 g鮮芽，用2 ml預冷的0.05 mol/L pH 7.8的磷酸緩沖液研磨提取，勻漿于4 500 r/min離心10 min，上清液定容用于丙二醛的測定。0.1 ml提取液加入到反應液中，95 ℃水浴40 min，流水冷卻后3 500 r/min離心10 min，測波長532 nm處的OD值。按試劑盒說明中的計算公式計算MDA含量。

1.2.5電導率的測定。參考張文明等[9]的方法，隨機數(shù)取50粒種子，用去離子水沖洗3次，用濾紙吸干表面水分，用感量為0.001 g的天平準確稱量種子重量，加100 ml去離子水，在25 ℃下浸泡24 h，用DDS-307型電導率儀測定種子浸泡液的電導率，重復3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理試驗數(shù)據(jù)均采用 Excel統(tǒng)計分析，采用DPS統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 陳化過程小麥種子發(fā)芽率的變化由圖1可見，隨著加速老化時間的延長，小麥的種子發(fā)芽力逐漸降低，經過處理的小麥種子在4 d之內發(fā)芽率變化并不明顯，從第5天開始，發(fā)芽率顯著下降，到第7天時有的小麥發(fā)芽率降為零，而有的小麥品種具有較好的抗老化性，例如安農0305，在第7天時，仍保持較高的發(fā)芽率。

2.2 貯藏過程小麥種子LOX活性的變化脂肪氧化酶催化不飽和脂肪酸產生過氧化產物[10]。如圖3所示，小麥種子LOX活性隨加速老化時間延長呈上升趨勢，但老化強度越高，活力增幅越??；在40 ℃、相對濕度100%條件下，LOX活性在前5 d總體呈上升趨勢，后期略有下降。安農0305的LOX活性變化最小，抗老化能力較強。

2.3 貯藏過程小麥種子浸泡液電導率的變化在整個處理過程中，小麥的浸泡液電導率隨著加速老化時間的延長而呈上升趨勢，4 d內的小麥種子的浸泡液電導率沒有明顯的變化，從第5天開始，各小麥品種的浸泡液電導率隨處理時間的延長，呈顯著上升趨勢，其中，華成2152的浸泡液電導率在第7天達到最高峰，明顯高于其他小麥品種的浸泡液電導率。

2.4 貯藏過程小麥種子丙二醛含量的變化丙二醛是脂質過氧化的產物，其含量可以表示脂質過氧化的程度，并對細胞有著明顯的毒害作用[11]。由圖4可以看出，10個小麥的品種(系)在沒有做加速老化處理以前，其MDA含量差異并不顯著。但是，經過老化處理以后，它們各自的MDA含量都呈上升趨勢，隨著加速老化時間的延長，MDA的含量逐漸升高。其中，華成2152的MDA含量最高，為47.15 μmol/g，而皖麥47、安農0305的MDA含量較低，分別為28.58、24.68 μmol/g，這說明華成2152的抗老化能力最弱，脂質過氧化程度最高，最易衰老。反之，皖麥47和安農0305的抗老化能力較強，易在高溫、高濕環(huán)境中生存。

3 討論

種子的發(fā)芽率是反應種子活力變化最為可靠和直接的指標[12]，與種子活力呈正相關。種子發(fā)芽是小麥生長發(fā)育的起點，較高的發(fā)芽率是培育壯苗的基礎，直接關系到小麥的產量，同時也是檢測種子質量好壞的重要指標[13]。該試驗中，在處理溫度40 ℃、相對濕度100%的情況下，隨著加速老化時間的延長，小麥種子的發(fā)芽率從第4天開始，變化趨勢尤為明顯，發(fā)芽率迅速下降，活力逐漸喪失，這表明該處理對小麥種子發(fā)芽率影響較為明顯，即隨著老化時間的延長，小麥種子喪失發(fā)芽力的趨勢明顯。

細胞膜系統(tǒng)在細胞代謝活動中起重要作用，它不僅調節(jié)細胞物質交流和運輸，而且可以影響代謝途徑中的酶活性，而且有些酶就存在于膜系統(tǒng)中。因此，種子活力喪失的代謝變化或多或少由細胞膜系統(tǒng)損傷引起，膜結構與功能的穩(wěn)定主要表現(xiàn)在膜的選擇透性上，裂變種子膜功能的減弱致使細胞內大量物質滲漏，從而降低種子活力。種子浸泡液電導率的高低反映細胞膜系統(tǒng)的通透情況。另外，比較同一作物不同品種在相同脅迫條件下的膜透性增大程度，亦可比較品種間抗逆性的強弱[14]。從該試驗結果可以看出，40 ℃的老化條件下，10個小麥品種的電導率隨著老化時間的延長而逐漸增大，尤其從第5天開始，電導率上升趨勢尤為明顯，這說明

老化程度越深，電解質向細胞膜外滲透程度加劇。

脂質過氧化可能是種子劣變的一個直接原因。種子劣變后，脂質過氧化產物丙二醛的含量增加。因此，MDA的含量高低也是反映種子老化程度的重要指標。該試驗中，隨著處理時間的延長，10個小麥品種(系)的丙二醛含量變化趨勢基本一致，通過一段時間的處理，隨著加速老化時間延長，其丙二醛的含量都高于各自的對照，尤其是小麥品種華成2152的丙二醛含量變化程度較為明顯，說明對其正常生理功能已造成一定影響。

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Primary Access on Storage Tolerance of 10 Varities in Wheat

CHEN Jun1, ZHOU Jian1, WU Yuan-yuan1, YAO Da-nian1,2*

(1. Anhui Province Grain Crop Collaborative Innovation Center, Agricultural School of Anhui Agriculture University, Hefei, Anhui 230036; 2. Jiangsu Province Grain Crop Collaborative Innovation Center, Yangzhou, Jiangsu 225009)

[Objective] To study physiological and biochemical changes of the wheat seeds under storage conditions. [Method] Using the method of high temperature and high humidity artificial accelerated aging, Yannong 19, Lunxuan 22, Luomai 10, Shandong precocious line, Huacheng 2152, Huacheng 3366, Sumai 188, Wanmai 47, Shandong late maturing line, Annong 0305 were processed under the conditions of 100% RH (relative humidity), 40℃, 8 different time gradient (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 d). The change of its germination rate, LOX activity, MDA content and conductivity. [Result] Experimental results show that the seed germination rate gradually decreased with aging treatment time, seed leaching liquid conductivity is increasing with the extension of processing time, fatty oxidase (LOX) activity increased with the extension of aging time, the late declined slightly, the product of lipid peroxide malondialdehyde (MDA) content increased; Among 10 varieties, Annong 0305 has the strongest aging resistance, and the aging resistance of Huacheng 2152 is relatively weak. [Conclusion] The study can provide reference basis for study on wheat seeds storage tolerance ability.

Wheat seeds; Artificial aging treatment; Storage characteristics

國家自然科學

(31371615)；安徽省高等學校省級自然科學研究項目(KJ2012Z105)。

陳俊(1987- )，男，安徽淮南人，碩士研究生，研究方向：作物遺傳育種。*通訊作者，從事作物遺傳育種研究。

2015-02-12

S 511

A

0517-6611(2015)09-043-03