種子超干貯藏一、種子超低溫貯藏的概念和意義1．種子超干貯藏的概念

超干種子貯藏(ultradryseedstorage)，亦稱超低含水量貯存(ultra-lowmoistureseedstorage)。是指種子水分降至5％以下，密封后在室溫條件下或稍微降溫的條件下貯存種子的一種方法。常用于種質資源保存和育種材料的保存。2．種子超干貯藏的經濟意義傳統的種質資源保存方法是采用低溫貯存，目前據不完全統計全世界約有基因庫1308座，大部分的基因庫都以-10℃～-20℃，5％～7％含水量的條件貯存種子。但是低溫庫建庫資金投資和操作運轉費用是相當高的，特別是在熱帶地區，這對發展中國家是一個較大的負擔。因此，有必要探討其他較經濟簡便的方法來解決種質的保存問題，種子超干貯藏正是這樣一種探索中的種質保存新技術，以通過降低種子水分來代替降低貯藏溫度，達到相近的貯藏效果而節約種子貯藏的費用。Ellis(1986)將芝麻種子水分由5％降到2％，在20℃下種子壽命延長了40倍，并證明2％含水量的芝麻種子貯藏在20℃條件下與5％含水量種子貯藏在-20℃條件下效果一樣。可見，種子超干貯存大大節省了制冷費用，節省能耗，有很大的經濟意義和潛在的實用價值，是一種頗具廣闊應用前景的種子貯存方法。

二、種子超干貯藏的研究概況1985年，國際植物遺傳資源委員會首先提出對某些作物種子采用超干貯存的設想，并作為重點資助的研究項目。1986年，英國里丁大學首先開始種子超干研究。從20世紀80年代后期開始，浙江農業大學、北京植物園、中國農業科學院國家種質庫也相繼開展了種子超干貯藏研究并取得一些研究結果：1.適合超干貯藏種子種類多數正常型作物可以進行超干燥貯存，但不同類型的種子耐干程度不同。脂肪類作物種子具有較強的耐干性，可以進行超干貯存。淀粉類和蛋白類作物種子耐干程度差異較大，有待進行深入研究。2.種子忍耐超干的限度種子超干不是越干越好，存在一個超干水分的臨界值。當種子水分低于臨界值，種子壽命不再延長，并出現干燥損傷。不同作物種子水分的超干臨界值不同，需逐個進行試驗。從20世紀80年代后期開始，已經研究出的不同作物種子超干含水量臨界值列于表1。3．種子干燥的適合速率種子的干燥速率因干燥劑的種類和劑量不同而不同。種子在P205、CaO、CaCl2和硅膠中的干燥速率依次遞減，在P205中最快，硅膠中最慢。干燥速率對種子活力的影響尚有不同的看法，有待深入研究。

4．種子含油量與脫水速率的關系種子含油量的高低與其脫水速率及耐干性能均成正相關，此系種子膠體化學特性所決定。表1不同作物種子超干含水量臨界值

三、種子超干貯藏理論基礎和原理的研究過去認為種子水分安全下限為5％，如果低于5％，大分子失去水膜的保護作用，易受到自由基等毒物的襲擊，而且在低水分下不能產生新的阻氧化的生育酚(VE)。現在看來，這可能由于不同種類種子對失水有不同反應所致。至少5％安全水分下限的說法在某些正常型種子上是不適用的。有人推測，適合超干貯藏的種子含有較高水平的抗氧劑和自由基螯合劑。已知抗氧劑維生素E、維生素C等能夠阻止脂氧化酶對多聚不飽和脂肪酸的氧化作用，盡胡蘿卜素和谷胱甘肽以及其他酚類物質也有這種保護作用(Pristley，1986)。

盡管在超干狀態下增加了自由基與敏感區域的接觸機會，盡管超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶和過氧化氫酶等在種子極干燥狀態下不能啟動，但只要有大量抗氧劑等自由基清除劑的作用，仍然能有效地避免脂質自動氧化。另外，從試驗結果看SOD等酶類自由基清除劑并沒有被破壞，一旦種子吸水萌動，就可協同抗氧劑共同清除自由基等毒害物質，使耐干的種子有較好的萌發效果。由于種子超干貯存研究時間不長，其操作技術、適用作物、不同作物種子的超干含水量確切臨界值，以及干燥損傷、吸脹損傷、遺傳穩定性等諸多問題，都有待于深入研究，使這一方法盡早付與實際應用。從目前情況看，實用技術的研究走在了基礎理論研究的前面，這方面的原理探討有待于深入。

四、種子超干貯藏的技術關鍵1.超低含水量種子的獲得要使種子含水量降至5％以下，采用一般的干燥條件是難以做到的。如用高溫烘干，則要降低活力以至喪失生活力。目前采用的方法有冰凍真空干燥、鼓風硅膠干燥、干燥劑室溫下干燥，一般對生活力沒影響。為避免種子因強烈過度脫水而造成形態和組織結構上的損傷，鄭光華等找到了有效的干前預處理方法，使其在亞細胞和分子水平上，特別是膜體系構型的重組方面有效進行。同時采取先低溫(15℃)后高溫(35℃)的逐步升溫干燥法，使大豆種子(對照)的干裂率由87％降為0％，而且毫不損傷種子活力。2.超干種子萌發前的預處理由于對種子吸脹損傷的