人工老化处理对藜麦种子活力及生理特性的影响

摘 要：为给藜麦种子贮藏提供依据，以陇藜1号种子为试验对象，分别将藜麦种子老化0、1、2、3、4、5 d，分析人工老化处理对藜麦种子活力及生理特性产生的影响。试验结果表明：藜麦种子发芽指标（发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数）均在老化处理1～2 d达到峰值，种子发芽率在老化处理2 d时最高（47.68%），发芽指数和活力指数均在老化处理1 d时达到峰值（分别为6.35、39.98）；藜麦种子内超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase，APX）、过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性随着老化时间的延长呈先上升而后下降趋势，与藜麦种子发芽指标趋势保持一致；藜麦种子浸出液相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度随着老化时间延长而升高，在老化处理5 d时达到最大值。由此得出，人工老化处理1～2 d对藜麦种子活力提升及生理特性优化具有显著作用。

关键词：藜麦种子；人工老化处理；种子活力；生理特性

中图分类号：S519 文献标志码：B 文章编号：1674-7909-（2023）13-71-4

0 引言

藜麦属藜科藜属植物，茎部质地较硬，株高0.3～3.0 m，叶片呈鸭掌状，花序呈伞状、圆锥状或穗状，根部须根较多，具有较强的吸水能力。藜麦具有耐旱、耐寒、耐盐性，适合生长在海拔3 000～4 000 m的高原或山地地区。种子品质对藜麦种植效果具有直接影响，而种子活力能够直接反映种子品质，因此对藜麦种子活力进行探讨尤为重要。笔者以藜麦种子为研究对象，分析人工老化处理对藜麦种子活力及生理特性的影响，进而为藜麦种子保存奠定良好的基础。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

参试品种为陇藜1号，由甘肃省农业科学院提供，种子初始发芽率为100%，初始含水量为4.78%，千粒质量为3.58 g［1］。播种前对种子进行简单处理，用1 mm孔径筛子将种子中杂物筛除，选取饱满、无机械损伤和无病虫害的种子备用。

1.2 试验设计

试验于2022年8月开始，以老化处理0 d为对照（CK），分别老化处理1 d（T1）、2 d（T2）、3 d（T3）、4 d（T4）、5 d（T5），共6个处理，每个处理３次重复，测定种子发芽指标和生理指标。

1.3 试验方法

先按照国际种子协会编著的《国际种子检验规程》（2012修订版）对种子含水量进行测定［2］。在老化处理种子前，将不同批的种子含水量统一调整至12%。将藜麦种子放入0.3%高锰酸钾溶液中浸泡30 min后捞出，再用蒸馏水将藜麦种子冲洗干净，然后室温静置8 h。准备种子老化箱，将老化箱温度调至40 ℃，相对湿度调至95%，平衡48 h。将静置后的种子放入种子老化箱，将种子分别老化处理0、１、２、３、４、５ d后取出，再将其置于室内常温下自然干燥，之后开展发芽试验并测定相关生理指标。

每个处理随机选取288粒成熟饱满、均匀一致的藜麦种子，准备24个直径为9 cm的培养皿，在培养皿中放入双层湿润滤纸，将种子放入培养皿中（每个培养皿放置12粒），之后再置于光照培养箱内，开展发芽试验。在25 ℃恒温、每天12 h光照条件下，记录藜麦种子每天发芽数。发芽试验结束后，记录种子胚根长［3］。

1.4 指标测定

1.4.1 发芽指标测定

发芽试验结束后，对种子发芽指标进行测定，包括发芽率、发芽势、发芽指数GI及活力指数VI等。

式（1）至式（4）中：n1表示种子萌发数（粒），n2表示种子萌发峰值萌发数（粒），N表示供试种子数（288粒），Gt表示第t天种子萌发数（粒），Dt表示种子萌发日数（d），S表示种子胚根长度（cm）。

1.4.2 生理指标测定

对处理后的藜麦种子进行生理指标测定，具体包括酶活性、丙二醛质量摩尔浓度、相对电导率。

1.4.2.1 酶活性测定

取0.5 g藜麦种子放入研钵，加入1 mL PBS7.8溶液后进行研磨，匀浆后转移至4 mL离心管中，再在研钵中加入1 mL PBS7.8进行研磨，匀浆后转移至之前的离心管中，为离心管定容、标号，保存于冰盒中。将准备好的样品在4 ℃、12 000 r/m下离心处理20 min，取全部上清液置于新的4 mL离心管中。将提取好的待测酶液保存于冰盒内，用于对SOD、CAT、APX及POD活性的测定［4］。

1.4.2.2 丙二醛（Malonic Dialdehyde，MDA）质量摩尔浓度测定

采用巴比妥酸比色法测定MDA质量摩尔浓度

准备一个10 mL试管，加入2 mL待测酶液，再加入4 mL 0.25%TBA，之后沸水浴持续加热30 min，而后用冷水浸泡，离心机转速设置为10 000 r/m，离心处理10 min后取全部上清液，分别测定样品在600、532 nm波长处的吸光值。

1.4.2.3 相对电导率测定

准备一个常规烧杯，放入0.5 g种子，添加50 mL蒸馏水，再将其置于光照培养箱中，将培养箱温度调至25 ℃，持续8 h，之后利用电导仪对种子浸出液电导率进行测定。将放入种子的烧杯封口，先沸水浴处理30 min，而后冷水浸泡，达到室温后重新测定电导率。最后对相对电导率进行测定［5］。

1.5 数据统计与处理

试验数据采用Microsoft Excel 2016进行整理与统计，并且采用SPSS 17.0进行方差分析［6］。

2 试验结果与分析

2.1 不同老化处理对藜麦种子发芽指标的影响

由表1可知，在不同老化处理下，藜麦种子发芽指标存在显著差异。与CK处理相比，T1、T2处理藜麦种子发芽指标较好。T2处理藜麦种子发芽势、发芽率最好，分别为35.68%、47.68%，并与其他处理存在显著差异（P<0.05）；藜麦种子胚根长在T1处理达到最大值（5.51 cm），与T2处理无显著差异（P>0.05），但与其他处理存在显著差异（P<0.05）；藜麦种子发芽指数在T1处理达到最大值（6.35），与T2处理无显著差异（P>0.05），但与其他老化处理存在显著差异（P<0.05）；藜麦种子活力指数在T1处理达到最大值（39.98），且与其他老化处理存在显著差异（P<0.05）。除胚根长以外，藜麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均在T3处理开始下降，直至T5处理降至最低。

2.2 不同老化处理对藜麦种子保护酶活性的影响

由表2可知，在不同老化处理下，藜麦种子保护活性存在差异。藜麦种子SOD活性、POD活性、CAT活性、APX活性随着老化处理时间增加呈先上升后下降的趋势。其中，藜麦种子SOD活性、POD活性、CAT活性均在T2处理达到最大值，分别为253.79、4.27、7.93 U/g。T2处理藜麦种子SOD活性、POD活性与T1处理无显著差异（P>0.05），但与其他老化处理存在显著差异（P<0.05），T2处理藜麦种子CAT活性与CK、T1处理无显著差异（P>0.05）。藜麦种子APX活性在T1处理达到最大值（4.48 U/g），且与其他处理存在显著差异（P>0.05）。藜麦种子SOD活性、POD活性、CAT活性在T3处理开始下降，直至T5处理降至最低；藜麦种子APX活性在T2处理开始下降，直至T5处理降至最低。

2.3 不同老化处理对藜麦种子相对电导率的影响

由图1可知，藜麦种子相对电导率随着老化处理时间的延长而不断升高。相对电导率在老化处理0～2 d时变化较为明显，T2处理藜麦种子相对电导率为43.23%，与CK相比，相对电导率增长了15.43%。藜麦种子相对电导率在老化处理2～4 d时变化不明显，在T5处理迅速上升，达到最大值（61.24%），与CK相比，T5处理相对电导率增长了63.52%。

2.4 不同老化处理对藜麦种子丙二醛质量摩尔浓度的影响

由图2可知，藜麦种子MDA质量摩尔浓度随着老化时间的延长而不断增加。藜麦种子MDA质量摩尔浓度在老化处理0～1 d时变化较为平缓，在老化处理1～3 d时变化较为明显。T3处理MDA质量摩尔浓度为1.94 µmol/g，比T1处理增长了22.78%。藜麦种子MDA质量摩尔浓度在老化处理3～5 d时变化又恢复平缓，T5处理达到最大值（2.12 µmol/g）。

3 结论与讨论

此次试验表明，藜麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均在老化处理1～2 d时达到峰值，且在老化处理第3 d时开始下降。藜麦种子发芽指数和活力指数均在老化处理1 d时达到峰值，且高于对照组。这说明老化处理对藜麦种子的发芽指数和活力指数具有直接影响，短期人工老化处理有利于种子萌发。藜麦种子保护酶活性（SOD活性、POD活性、CAT活性、APX活性）随着老化处理时间的延长呈先增加后下降的趋势，该趋势与藜麦种子的发芽趋势基本一致。这说明短期高温、高湿条件更能够激活藜麦种子保护酶系统，降低细胞膜受损程度。藜麦种子相对电导率和MDA质量摩尔浓度随着老化处理时间的延长而不断升高，均在老化处理5 d时达到最大值。这可能是由于老化处理时间的延长对藜麦种子细胞结构与功能具有直接影响，可使种子内有害物质不断积累，对种子的损害深度也不断加深。由此可得出，人工老化处理1～2 d对藜麦种子活力提升及生理特性优化具有显著作用。

参考文献：

［1］赵延蓉，王悦娟，魏玉清，等.六种不同浓度的重金属离子处理对藜麦种子萌发的影响［J/OL］.分子植物育种：1-20［2023-05-10］.http：//kns.cnki. net/kcms/detail/46.1068.S.20230425.0935.008.html.

［2］陈月姮.不同贮藏方法对藜麦种子活力的影响［J］.现代农村科技，2023（3）：70-71.

［3］李平平，张永清，张萌，等.褪黑素浸种对混合盐碱胁迫下藜麦生长及生理的影响［J］.江苏农业科学，2023（4）：77-84.

［4］李凤，刘利娟，王彩叶，等.不同藜麦品种种子萌发阶段对NaCl及PEG-6000胁迫的响应及抗性评价［J］.种子，2023（1）：110-115.

［5］卫丹丹，王丙全，赵丽娟，等.亚精胺对盐胁迫下藜麦种子萌发和呼吸速率的影响［J］.种子，2022（12）：7-13.

［6］王悦娟，赵延蓉，魏玉清.不同温度条件下盐、碱和干旱胁迫对藜麦种子萌发的影响［J/OL］.分子植物育种：1-20［2023-05-10］.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220902.1650.007.html.

作者简介：刘延安（1970—），男，大专，农艺师，研究方向：农作物种子繁育及推广。