玉米不同株系存放时间对种子胚活力的研究

冯汉宇，孙志伟

（1.北京市农林科学院，北京农业生物技术研究中心，北京 100097；2.中地种业(集团)有限公司，

北京 100028）

种子活力与存放年份长短及存放方式有关，放置时间长往往会使玉米种子活力降低，影响发芽。测定种子活力的方法有纸上荧光法、氯化三苯四氮唑（TTC）和红墨水染色法等。纸上荧光法是利用种子内荧光物质外渗的强弱测定种子活力高低；TTC法是利用胚中活细胞呼吸作用产生的还原态辅脱氢酶（NADH2或NADPH2）将无色的TTC还原为红色的TTF；红墨水染色法的原理是胚活细胞原生质膜对各种物质具有选择透性，即对正常生长不需要的染色物质吸收较少或不吸收，丧失活力的种子胚细胞丧失这种选择性，使胚染上颜色以区别有活力的种子。本试验选取5种存放年份不同的玉米株系种子进行活力研究和发芽试验，为种子活力研究提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

不同存放年份的5个玉米株系：京501（室温放置3 年）, 京24（冷藏室放置2～3 年），11-4，9-2和12-5（室温放置1.5年）。

1.2 试验方法

1.2.1 种子播种与发芽率调查 把几个玉米株系种子播种于培养皿中，设2个处理：清水、湿石英砂。3次重复，每次重复5粒。调查发芽数，计算发芽率并进行方差分析和多重比较。

1.2.2 红墨水染色 取京501、京24、11-4、9-2和12-5株系种子各5粒，清水浸泡6～7 h，用刀片从胚中间切开分为两部分，一半用5%红墨水染色15 min，另一半用于TTC染色。染色后用自来水清洗4次，观察染色情况；取清水和石英砂两个处理的发芽与不发芽的种子各1粒重复上述操作，观察染色情况。

1.2.3 TTC染色 把红墨水染色剩余的另一半各5个半粒种子用清水浸泡6～7 h，用0.5%TTC染色，取清水和石英砂2个处理的发芽与不发芽的种子各1粒重复上述操作，观察染色情况。

1.2.4 外渗出荧光物质紫外观察 取清水浸泡6～7 h的几个玉米株系种子各5粒，放在滤纸上，用浸泡的水浇种子后取出，将滤纸晾干后，在紫外灯下观察流出物。取2个处理几个株系不发芽种子各1粒放在滤纸上，用浸泡水浇种子，取出种子，晾干滤纸后在紫外灯下观察流出物。

2 结果与分析

2.1 不同玉米株系种子不同处理的发芽率

试验结果显示，11-4株系种子发芽最多，发芽率最高；京501株系种子发芽最少，发芽率最低差异显著，其他株系处于中间。在培养皿中，石英砂与清水处理的发芽率均值差异不显著（表1）。

表1 不同玉米株系籽粒两个处理的发芽率与发芽率

2.2 不同玉米株系种子发芽前染色

通过红墨水染色发现，几个株系种子胚乳组织都染成红色或深红色，胚组织浅红色，或部分组织不着色。京501株系种子胚红色最多，京24和12-5株系种子胚组织也有红色，9-2株系种子胚组织色浅，部分胚芽没着色。11-4株系种子胚组织色最浅，胚芽都没着色（图1）。TTC，染色的胚乳组织保持原色，胚组织变成红色，11-4株系种子胚组织红色深，5个籽粒胚全为红色，今501株系种子的胚组织部分变为红色，有的部分原色，其他株系种子种子胚组织色处于中间（图2）。

图1 红墨水染色

图2 TTC染色

2.3 不同玉米株系种子发芽后染色

对发芽后种子芽进行红墨水染色发现，不发芽死掉的种子胚乳呈深红色，胚组织成红色有些胚根腐烂，有的胚轴坏死，京501株系种子芽最严重，11-4株系种子芽比较轻，发芽的种子胚乳深红色，胚组织浅红色或不着色，胚芽绿色，根白色，TTC染色发现，死亡种子胚乳几乎不变色，只有紧贴内子叶与内子叶相连的部分胚乳变紫红色，而正常种子牙内子叶变为浅红色，胚根、茎和胚芽都不变色，只有个别根尖呈红色。

2.4 外渗的荧光物质

5个玉米株系正常干种子浸泡后在滤纸上剩的亮蓝色荧光物质情况不同，11-4株系种子几乎没有外渗的荧光物质，京501和京24株系种子流出荧光物质较多，有的流出两种荧光物质（图3）。在紫外光下观察死亡种子外渗的荧光物质发现，11-4京501、京24、9-2和12-5株系死亡种子在滤镜上均流出荧光物质，其中11-4株系种子流出较少，京501和京24株系种子流出较多。

图3 外渗的荧光物质

3 结论与讨论

种子活力与种子发芽率及老化有关，活力高的种子发芽率高，老化程度低；活力低的种子发芽率低，老化程度高。本研究表明,11-4种子发芽率最高，红墨水染色胚着色最浅，TTC染色胚均为红色，发芽后胚的内子叶变为红色外渗的荧光物质最少，种子胚活率最高；京501株系种子发芽率最低，红墨水染胚着色最深，有些胚组织腐烂，TTC染色的胚色浅，有的部分组织为原色，外渗的荧光物质最多，种子胚活力最低；其他3个株系种子活力处于中间。