10个小麦品种(系)的耐藏性的初步评价

陈 俊，周 健，吴媛媛，郑文寅，张文明，姚大年，2*

(1.安徽农业大学农学院，安徽省粮食作物协同创新中心，安徽合肥 230036；2.江苏省粮食作物协同创新中心，江苏扬州 225009)



10个小麦品种(系)的耐藏性的初步评价

陈 俊1，周 健1，吴媛媛1，郑文寅1，张文明1，姚大年1，2*

(1.安徽农业大学农学院，安徽省粮食作物协同创新中心，安徽合肥 230036；2.江苏省粮食作物协同创新中心，江苏扬州 225009)

[目的]研究小麦种子在种子储藏过程中的耐藏性变化情况。[方法]采用高温高湿人工加速老化的方法，对烟农19、轮选22、罗麦10号、山农早熟系、华成2152、华成3366、苏麦188、皖麦47、山农晚熟系、安农0305共10个小麦品种(系)的种子在 100%RH(相对湿度)和 40 ℃条件下进行8种不同时间梯度(0、1、2、3、4、5、6、7 d)的处理，同时测定其发芽率、脂肪氧化酶(LOX)活性、丙二醛含量、电导率等的变化。[结果]试验表明，种子发芽率随老化处理时间的延长而逐渐降低, 种子浸出液电导率则随处理时间的延长呈上升趋势，脂肪氧化酶(LOX)活性随着老化时间的延长而升高，后期略有下降，脂质过氧化的产物丙二醛(MDA)含量逐渐升高；10个品种(系)中，安农0305的抗老化性较强，华成2152的抗老化性较弱。[结论] 研究可为小麦种子的耐储藏性研究等提供参考依据。

小麦种子；人工老化处理；储藏特性

作物种质资源是人类繁衍、生存和发展最根本的物质基础[1]。种子是重要的种质资源，是农业生产不可或缺的基本原料[2]，种质资源的妥善保存，为作物育种工作提供重要的物质保障，是育种工作中的不可忽视的环节。种子老化是种子储藏过程中普遍存在的一种现象，不仅影响种子的正常发芽、幼苗生长，而且对日后种子的品质和贮藏，以及种子的开发与利用均有着深远的影响[3]。种子老化是指降低种子生存能力、导致种子丧失活力和萌发力不可逆转的变化，是一个随着种子贮藏时间的延长而自然发生且不可避免的过程[4]。

人工加速老化是模拟自然老化的过程，如果从影响种子活力的2个关键因素温度和相对湿度入手可以采用高温和高湿处理种子，加速种子的老化进程，进而测定种子各种生理生化指标，研究种子的劣变规律。目前，国内外关于种子老化的生理机制报道较多，普遍认为种子在生理成熟时，其内部发生一系列的生理生化变化，例如色泽的改变，发芽力的降低，逆境抗性的变化，以及脂肪氧化酶(LOX)、 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)等相关酶活性变化，贮藏物质含量和遗传物质的变异等[5]。

小麦是我国主要的粮食作物之一，其种植面积较大，总产量仅次于水稻。在小麦种子存放过程中，因各种因素造成种子老化、生活力下降，发芽率、发芽势及活力指数降低，种子根长、芽长生长缓慢，最终导致小麦产量与品质降低，给农业生产造成一定的损失[6]。因此，研究小麦的储藏特性尤为重要，种子的储藏特性是由种子活力来反映的，自然条件下老化种子时间长、效率低。因此，笔者试图在 40 ℃高温和 100%相对湿度条件下，对 10个小麦品种(系)的种子进行8 种不同时间梯度的人工加速老化处理，研究小麦种子储藏特性的变化情况，为小麦种子的耐储藏性研究等提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料供试小麦品种(系)为烟农19、轮选22、罗麦10、山农(早熟系)、华成2152、华成3366、苏麦188、皖麦47、山农(晚熟系)、安农0305，由安徽省皖农种业提供。

1.2 方法

1.2.1人工加速老化试验。将小麦种子每800粒分放在尼龙纱网袋中，置于温度40 ℃，相对湿度100%的智能人工气候箱(ZRX-258DF，杭州钱江仪器公司)中老化8 d。在放入前测定原始数据，以后从老化第2天开始，每隔2 d定期取样。

1.2.2标准发芽试验。根据GB/ T 3543-1995农作物种子检验规程进行[7]，随机数取100粒种子放入培养皿中，4次重复，在25 ℃发芽箱中发芽7 d，记录下每天发芽的种子数，统计发芽势、发芽率，计算发芽指数。

1.2.3LOX活性测定。参照Larisa Catod[8]的分光光度计法。酶提取液：称取0.5 g 全麦粉，加入2.5 ml 0.1 mol/L pH 7.5的磷酸缓冲液，在4 ℃条件下混匀30 min后，8 000 r/min、4 ℃下离心10 min，提取上清液，获得酶提取液；底物配置：0.5 ml吐温，溶解于10 ml 0.05 mol/L pH 9.0的硼酸缓冲液中混匀，再逐滴加入0.5 ml亚油酸，混匀成乳浊液后加入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的硼酸缓冲液，用HCl调节pH至7.0后定容到200 ml。

反应体系：9.5 ml 0.05 mol/L pH 5.6 醋酸钠缓冲液加入0.3 ml亚油酸底物和60 μl酶提取液。

酶活测定：在波长234 nm下测定反应液5 min内吸光值的变化，活性单位表示为U/(min·g)。

1.2.4丙二醛(MDA)的测定。MDA含量测定按MDA试剂盒(南京建成)的方法稍加修改。取0.5 g鲜芽，用2 ml预冷的0.05 mol/L pH 7.8的磷酸缓冲液研磨提取，匀浆于4 500 r/min离心10 min，上清液定容用于丙二醛的测定。0.1 ml提取液加入到反应液中，95 ℃水浴40 min，流水冷却后3 500 r/min离心10 min，测波长532 nm处的OD值。按试剂盒说明中的计算公式计算MDA含量。

1.2.5电导率的测定。参考张文明等[9]的方法，随机数取50粒种子，用去离子水冲洗3次，用滤纸吸干表面水分，用感量为0.001 g的天平准确称量种子重量，加100 ml去离子水，在25 ℃下浸泡24 h，用DDS-307型电导率仪测定种子浸泡液的电导率，重复3次。

1.3 数据分析与处理试验数据均采用 Excel统计分析，采用DPS统计软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 陈化过程小麦种子发芽率的变化由图1可见，随着加速老化时间的延长，小麦的种子发芽力逐渐降低，经过处理的小麦种子在4 d之内发芽率变化并不明显，从第5天开始，发芽率显著下降，到第7天时有的小麦发芽率降为零，而有的小麦品种具有较好的抗老化性，例如安农0305，在第7天时，仍保持较高的发芽率。

2.2 贮藏过程小麦种子LOX活性的变化脂肪氧化酶催化不饱和脂肪酸产生过氧化产物[10]。如图3所示，小麦种子LOX活性随加速老化时间延长呈上升趋势，但老化强度越高，活力增幅越小；在40 ℃、相对湿度100%条件下，LOX活性在前5 d总体呈上升趋势，后期略有下降。安农0305的LOX活性变化最小，抗老化能力较强。

2.3 贮藏过程小麦种子浸泡液电导率的变化在整个处理过程中，小麦的浸泡液电导率随着加速老化时间的延长而呈上升趋势，4 d内的小麦种子的浸泡液电导率没有明显的变化，从第5天开始，各小麦品种的浸泡液电导率随处理时间的延长，呈显著上升趋势，其中，华成2152的浸泡液电导率在第7天达到最高峰，明显高于其他小麦品种的浸泡液电导率。

2.4 贮藏过程小麦种子丙二醛含量的变化丙二醛是脂质过氧化的产物，其含量可以表示脂质过氧化的程度，并对细胞有着明显的毒害作用[11]。由图4可以看出，10个小麦的品种(系)在没有做加速老化处理以前，其MDA含量差异并不显著。但是，经过老化处理以后，它们各自的MDA含量都呈上升趋势，随着加速老化时间的延长，MDA的含量逐渐升高。其中，华成2152的MDA含量最高，为47.15 μmol/g，而皖麦47、安农0305的MDA含量较低，分别为28.58、24.68 μmol/g，这说明华成2152的抗老化能力最弱，脂质过氧化程度最高，最易衰老。反之，皖麦47和安农0305的抗老化能力较强，易在高温、高湿环境中生存。

3 讨论

种子的发芽率是反应种子活力变化最为可靠和直接的指标[12]，与种子活力呈正相关。种子发芽是小麦生长发育的起点，较高的发芽率是培育壮苗的基础，直接关系到小麦的产量，同时也是检测种子质量好坏的重要指标[13]。该试验中，在处理温度40 ℃、相对湿度100%的情况下，随着加速老化时间的延长，小麦种子的发芽率从第4天开始，变化趋势尤为明显，发芽率迅速下降，活力逐渐丧失，这表明该处理对小麦种子发芽率影响较为明显，即随着老化时间的延长，小麦种子丧失发芽力的趋势明显。

细胞膜系统在细胞代谢活动中起重要作用，它不仅调节细胞物质交流和运输，而且可以影响代谢途径中的酶活性，而且有些酶就存在于膜系统中。因此，种子活力丧失的代谢变化或多或少由细胞膜系统损伤引起，膜结构与功能的稳定主要表现在膜的选择透性上，裂变种子膜功能的减弱致使细胞内大量物质渗漏，从而降低种子活力。种子浸泡液电导率的高低反映细胞膜系统的通透情况。另外，比较同一作物不同品种在相同胁迫条件下的膜透性增大程度，亦可比较品种间抗逆性的强弱[14]。从该试验结果可以看出，40 ℃的老化条件下，10个小麦品种的电导率随着老化时间的延长而逐渐增大，尤其从第5天开始，电导率上升趋势尤为明显，这说明

老化程度越深，电解质向细胞膜外渗透程度加剧。

脂质过氧化可能是种子劣变的一个直接原因。种子劣变后，脂质过氧化产物丙二醛的含量增加。因此，MDA的含量高低也是反映种子老化程度的重要指标。该试验中，随着处理时间的延长，10个小麦品种(系)的丙二醛含量变化趋势基本一致，通过一段时间的处理，随着加速老化时间延长，其丙二醛的含量都高于各自的对照，尤其是小麦品种华成2152的丙二醛含量变化程度较为明显，说明对其正常生理功能已造成一定影响。

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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

国家自然科学

(31371615)；安徽省高等学校省级自然科学研究项目(KJ2012Z105)。

陈俊(1987- )，男，安徽淮南人，硕士研究生，研究方向：作物遗传育种。*通讯作者，从事作物遗传育种研究。

2015-02-12

S 511

A

0517-6611(2015)09-043-03