梭梭种子人工老化及超声波和抗坏血酸处理的修复研究

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种子在长期的贮存过程中会发生不可逆的衰老现象,从而导致其品质和产量的下降。改善贮藏条件以延缓种子老化或采用适当的修复措施修复老化造成的种子损伤是农林牧业生产和种质资源保存面临的重要难题。采用合理的修复措施,如物理、化学、生物等方法处理老化种子,可以提高种子的活力和幼苗质量。目前,单独探讨一种或几种修复措施对老化种子活力提高的研究颇多,而综合考察两种修复手段对老化种子共同作用的研究甚少,为了解梭梭(Haloxylon ammodendron)种子的老化规律,寻找合理的老化种子修复技术,本研究对梭梭种子进行了以下两组试验:(1)梭梭种子适宜老化温度和老化时间的筛选:采用人工加速老化模拟自然老化,将梭梭种子在39、41、43、45℃四个温度梯度下分别老化了24、36、48、60、72、84、96 h,分析不同老化温度和老化时间下种子的平均发芽率,筛选出梭梭种子的适宜老化温度和老化时间;(2)在实验(1)的基础上,采用四因素[超声温度、超声时间、抗坏血酸(Ascrobic Acid,AsA)浓度、抗坏血酸浸种时间]三水平L9(3)4正交设计试验,对人工老化后的梭梭种子进行超声波和AsA混合处理,研究超声波和AsA对种子萌发和幼苗生理特性的影响,分析其是否可以修复老化造成的损伤,并选出最优的处理条件。本研究结论如下:(1)不同老化温度和老化时间处理下的发芽率可以反映出梭梭种子在活力水平上的差异,老化温度和老化时间对梭梭种子发芽率有显著影响(P<0.05),随着老化温度和老化时间的增加,发芽率下降,老化温度过低或老化时间过短对种子产生的影响较小,而温度过高或时间过长对种子的伤害过大,本研究中得出老化温度41℃和老化时间36 h可以作为梭梭种子的适宜老化条件。(2)适当剂量的超声波和AsA处理老化梭梭种子后,种子发芽率、发芽势、发芽指数和苗长均得到显著提高(P<0.05),种子浸出液电导率、丙二醛(MDA)含量和脯氨酸含量下降,可溶性蛋白增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性增强。通过正交结果的极差分析,得出超声温度为影响种子活力的最重要因素;结合主成分分析,得出老化梭梭种子的最优修复处理条件为:超声温度25℃,超声时间20 min,AsA浓度300 mg·L-1,AsA浸种时间24 h。
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