种子种质保存最适含水量及生理生化特性研究

论文摘要

种子贮藏在植物遗传资源保护中具有重要的地位。由于种子超干保存技术能够大幅度降低建造种子库及维持运转的费用,在植物种质资源保存领域具有巨大的应用前景和经济效益。在已确认种子超干保存种质可行性的系列研究基础上,本研究选用淀粉类玉米（Zea mays L.）种子、油料类苤蓝（Brassica caulorapa Pasq.）种子,以及短命的大葱（Allium fistulosum L.）、韭菜（Allium odorum L.）种子,以不同含水量,于不同温度下贮藏,分析不同含水量和温度对种子寿命及代谢的影响,从糖、蛋白质等与耐干性相关的大分子基础物质入手,研究种子耐干性的生理机制,并从膜结构和功能、抗氧化系统以及种子萌发过程中的生理生化变化等方面,探讨超干对保持种子活力和提高抗老化性及耐藏性的机理,为长期保存种子种质提供科学依据。结果表明:1.附以适当的避免吸胀损伤的措施,适度的干燥处理不但不会对种子造成不良的影响,而且可以显著提高种子的抗老化能力和耐藏性。将玉米种子的含水量由9.1%降至3.3%,大葱和韭菜种子的含水量分别由9.4%和8.4%降至1.5%和1.8%,苤蓝种子含水量由6.6%降至3.7%、1.5%,经过回湿处理后,种子的生活力和活力均未受到不良影响,且抗老化劣变能力显著提高。2.贮藏温度直接影响种子贮藏的最适含水量。将不同含水量的玉米种子分别置于50℃、35℃、20℃贮藏,研究种子贮藏最适含水量在不同温度下的变化情况,结果表明,50℃时玉米种子的最适含水量为4.3%-5.0%,35℃时的最适含水量为5.4%-6.2%,而20℃贮藏的最适含水量范围变化较大。不同温度下玉米种子贮藏的最适含水量不同,呈现出随贮藏温度的降低而升高的趋势。3.将不同含水量的大葱、韭菜种子分别置于50℃、35℃、20℃下贮藏,探讨种子含水量和贮藏温度对种子寿命的交互影响,确定大葱和韭菜种子贮藏的临界含水量。结果表明,温度对种子贮藏的临界含水量有很大的影响,不同温度下大葱和韭菜种子的临界含水量不同,随温度的改变而变化,温度越低,临界含水量越高。大葱种子在50℃、35℃、20℃下的临界含水量分别为3.85%、4.06%和6.52%;韭菜种子在50℃和35℃下的临界含水量均低于1.8%,20

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语
• 第一章 前言
• 1.1 种子超干贮藏的研究背景和意义
• 1.2 种子超干贮藏研究的进展和现状
• 1.3 种子种质贮藏寿命的研究
• 1.3.1 种子寿命的概念
• 1.3.2 种子的贮藏特性
• 1.3.3 正常型种子寿命的分布
• 1.4 种子生活力的预测
• 1.4.1 种子寿命方程式的提出
• 1.4.2 种子寿命预测方程式及其应用
• 1.4.3 种子寿命预测方程式中几个参数的意义和估算方法
• 1.4.4 种子寿命预测方程式的局限
• 1.4.5 尚待解决的问题
• 1.5 种子脱水耐性及耐干性机理的研究
• 1.5.1 种子耐脱水机制的生理生化研究进展
• 1.5.2 脱水耐性的分子机制研究进展
• 1.6 研究目的
• 1.7 研究策略与方法
• 第二章 温度对玉米种子贮藏最适含水量的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 种子超干处理
• 2.1.3 人工老化方法
• 2.1.4 回湿处理
• 2.1.5 种子生活力及活力测定
• 2.1.6 种子电解质渗出率的测定
• 2.1.7 抗氧化酶活性测定
• 2.1.8 丙二醛（MDA）含量测定
• 2.1.9 数据统计分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 淀粉类玉米种子的脱水速率
• 2.2.2 超干处理对玉米种子生活力和活力的影响
• 2.2.3 玉米种子在不同温度下贮藏的最适含水量
• 2.2.4 超干处理对玉米种子膜透性的影响
• 2.2.5 超干对玉米种子抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响
• 2.3 讨论
• 第三章 温度和含水量对大葱和韭菜种子贮藏寿命的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 种子含水量的调整
• 3.1.3 加速老化实验
• 3.1.4 回湿处理
• 3.1.5 种子生活力和活力的测定
• 3.1.6 种子含油量测定
• 3.1.7 起始生活力 Ki 值（种子批常数）的测定
• 3.1.8 种子生活力常数的预测
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 水分调整处理对大葱和韭菜种子生活力和活力的影响
• 3.2.2 不同温度贮藏对大葱和韭菜种子寿命的影响
• 3.2.3 大葱和韭菜种子生活力常数和贮藏寿命的预测
• 3.3 讨论
• 3.3.1 温度对大葱和韭菜种子贮藏的最适含水量的影响
• 3.3.2 大葱和韭菜种子生活力常数及寿命预测
• 第四章 超干贮藏对苤蓝种子抗氧化系统的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料与处理
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 超干和老化处理对苤蓝种子生活力和活力水平的影响
• 4.2.2 超干和老化处理对苤蓝种子脱氢酶活性的影响
• 4.2.3 超干和老化处理对苤蓝种子膜透性的影响
• 4.2.4 超干和老化处理对苤蓝种子内有害物质积累的影响
• 4.2.5 超干和老化处理对苤蓝种子抗氧化防御系统的影响
• 4.3 讨论
• 第五章 种子耐干性与可溶性糖的关系
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 脱水处理
• 5.1.3 可溶性糖的提取和测定
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 种子脱水过程中可溶性糖含量的变化
• 5.2.2 种子耐干性与还原糖/非还原糖比值的关系
• 5.3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间参与发表的论文
• 附录
• The complete genome sequence of Cocksfoot mottle virus
• 个人简历