【类型】期刊

【作者】郭素娟，王文舒（北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室　　北京　　（100083）；内蒙古阿拉善盟林业局　　内蒙古阿拉善盟　　（750300））

【作者单位】北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室　　北京　　（100083）；内蒙古阿拉善盟林业局　　内蒙古阿拉善盟　　（750300）

【刊名】种子

【关键词】 白皮松；超干种子；超干贮藏；回湿处理；内源激素

【资助项】中央高校基本科研业务费专项资金

【ISSN号】1001-4705

【页码】P36-40

【年份】2019

【期号】第3期

【期刊卷】1;|7

【摘要】采用硅胶法对白皮松种子进行脱水处理，并将获得的各含水量的种子（7．27％（国家标准安全含水量）、4．14％、3．19％和2．18％）在室温下贮藏4个月，同时，以7．27％的种子低温贮藏为对照，研究贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响。结果表明：（1）在种子脱水过程中，随着种子含水量的降低，其GA3和ZR含量降低，IAA和ABA含量呈先升高后降低的趋势；当含水量由7．27％降到4．14％时，GA3含量大幅下降，而ABA含量大幅升高；超干种子的GA3和ZR含量及GA3／ABA和ZR／ABA的比值均低于对照；（2）经回湿处理的种子与未回湿相比，其GA3、IAA和ZR含量及GA3／ABA和ZR／ABA比值均有所升高。其中，含水量为3．19％的种子其GA3及ZR含量极显著提高，且分别比对照提高81．3％和35．8％；而回湿处理的种子其ABA含量则下降。可见，虽然GA3及ZR在超干贮藏后其含量降低，但回湿处理后却能极显著提高，从而有效提高发芽能力，这为白皮松种子超干贮藏提供了可能性。

【全文】 文献传递

贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响

郭素娟， 王文舒

(1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室， 北京100083;2.内蒙古阿拉善盟林业局， 内蒙古阿拉善盟750300)

摘要:采用硅胶法对白皮松种子进行脱水处理，并将获得的各含水量的种子(7.27%(国家标准安全含水量)、4.14%、3.19%和2.18%)在室温下贮藏4个月，同时，以7.27%的种子低温贮藏为对照，研究贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响。结果表明:(1)在种子脱水过程中，随着种子含水量的降低，其GA3和ZR含量降低，IAA和ABA含量呈先升高后降低的趋势;当含水量由7.27%降到4.14%时，GA3含量大幅下降，而ABA含量大幅升高;超干种子的GA3和ZR含量及GA3/ABA和ZR/ABA的比值均低于对照;(2)经回湿处理的种子与未回湿相比，其GA3、IAA和ZR含量及GA3/ABA和ZR/ABA比值均有所升高。其中，含水量为3.19%的种子其GA3及ZR含量极显著提高，且分别比对照提高81.3%和35.8%;而回湿处理的种子其ABA含量则下降。可见，虽然GA3及ZR在超干贮藏后其含量降低，但回湿处理后却能极显著提高，从而有效提高发芽能力，这为白皮松种子超干贮藏提供了可能性。

关键词: 白皮松;超干种子;超干贮藏;回湿处理;内源激素

白皮松(Pinus bungeana Zucc.)是中国特有树种，不仅具有良好的抗旱和抗寒性，而且具有较强的抗SO2和烟尘能力［1］。因此，白皮松成为中国北方大部分城市最具价值的园林绿化树种。通常白皮松造林采用实生苗，播种用种子一般进行低温贮藏。随着低碳、节能等现代理念的推进，种子超干贮藏引起了学者的极大关注。超干贮藏是指将种子的含水量降低至5%以下，密封后将其置于室温条件下进行贮藏的一种方法［2，3］。这不仅能够节约能源、减少经费，而且方便、快捷，能很好地保存种子，应用前景非常广阔［4］。

过去几十年，人们致力于研究各类种子超干贮藏和发芽能力的规律及原理，并且也有很多积极的研究结果［5～10］，关于超干贮藏和回湿处理对白皮松种子萌发及生理特性的影响已经有所研究［11～13］，但是目前对其超干贮藏机理还缺乏深刻认识，尤其是对超干贮藏与回湿前后种子内部的内源激素含量变化未有系统研究，而内源激素又是影响种子休眠的重要因素［14］，因此，本试验研究超干贮藏和回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响，目的在于为白皮松等林木种子的超干贮藏及回湿处理提供理论依据，也为林业生产的应用提供参数。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验始于2010年12月，白皮松种子的种源为河南省南阳市西峡县，种子的初始含水量为12.43%，千粒重为142.61 g，发芽率为64%。

1.2 试验方法

1.2.1 种子脱水处理与贮藏

采用硅胶干燥法［12］对种子进行脱水处理，获得含水量为7.27%(国家标准安全含水量范围)、4.14%、3.19%和2.18%的种子后，将不同含水量的种子密封于双层铝箔袋中进行室温贮藏，同时，以含水量为7.27%(国家标准安全含水量范围)的种子0～5℃低温贮藏为对照。

1.2.2 回湿处理

贮藏后将各处理种子顺序放入饱和CaCl2水溶液(20℃相对湿度为35%)、饱和NaCl水溶液(20℃相对湿度为70%)以及蒸馏水(20℃相对湿度为100%)所平衡的干燥器中，密封，平衡48 h，进行逐级回湿处理。

1.2.3 内源激素含量和发芽率测定

将去掉内外种皮的种子分别称取0.5 g，采用高效液相色谱(HPLC)法，测定赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)及脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)的含量。其中，测定赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)及脱落酸(ABA)时，提取方法和色谱条件参照原牡丹［15］和邓文红［16］方法;测定玉米素核苷(ZR)时，提取方法参照吴红京［17］和杨婕［18］方法，并将提取环境调整为碱性环境，流动相变为3%甲醇-97%碱性水。

发芽测定参照《林木种子检验规程》GB－2722－1999的技术标准进行。

1.3 数据分析

多重比较采用Duncan新复极差法，并应用DPS 7.05数据分析系统完成，使用Origin 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 超干贮藏对白皮松种子内源激素含量的影响

对贮藏前后的各含水量白皮松种子的内源激素含量和发芽率进行测定，结果如表1及图1、2、3所示。

由表1和图1、2、3可知，无论采用哪一种贮藏方法，贮藏后白皮松种子内源激素的含量均有所下降。但贮藏方法与激素含量存在一定关系，含水量均为7.27%时，低温贮藏后的白皮松种子其内源激素含量下降的幅度明显低于室温贮藏。种子含水量与其内源激素含量的多少存在密切关系，含水量越高，其种子内源激素含量越高。当种子脱水至含水量降低到5%以下时，即使在室温条件下贮藏，种子的内源激素含量变化也明显减弱。但含水量不同，其种子内源激素的含量存在差异。

由表1方差分析结果和图1、2、3看出，未贮藏的不同含水量种子其内源激素含量差异均达极显著水平(p＜0.01)。相对于各处理，含水量为7.27%种子的GA3及ZR含量最高，且其GA3/ABA值与ZR/ABA值也最大。结合发芽试验结果可知，含水量为7.27%的种子萌发能力处于较高水平。但未贮藏的各含水量种子的内源激素含量及发芽率呈规律性变化，即GA3含量随着含水量的降低呈现下降趋势，除含水量为3.19%和4.14%的种子之间没有显著差异外，其他各处理之间差异均达极显著水平(p＜0.01);发芽率和GA3/ABA值随着含水量的降低而逐渐降低，这说明含水量的降低对未贮藏种子的发芽能力产生很大影响;相对于对照种子，超干种子其IAA含量较高，其中，含水量为3.19%的种子IAA含量最高，由图2看出，含水量为2.18%的种子IAA/ABA值最高，达到1.01，但分析发芽试验结果发现，含水量为3.19%的种子虽然具有较高的IAA含量，而发芽率却低于对照，说明IAA含量的高低与种子本身的发芽能力相关性不大;ZR含量总体上随含水量的降低呈现下降的趋势，但含水量为4.14%的种子其ZR含量和ZR/ABA值却升高，发芽率也有所提高，说明ZR含量在一定程度上与种子的萌发能力有较大的相关性。

贮藏后的各含水量种子其内源激素含量及发芽率均呈不同程度的下降。在室温贮藏条件下，含水量为7.27%的种子其GA3含量下降幅度最大，为93.46%，而低温贮藏种子的GA3含量仍保持在较高水平。含水量为3.19%的种子GA3含量的下降幅度最小，仅为2.26%。但含水量为3.19%的种子IAA含量不但没有降低，反而增高，并达到最高，与其他各含水量种子相比，差异达极显著水平(p＜0.01)。结合发芽能力测定发现，含水量为3.19%的种子与对照种子的发芽率差异不显著。可以推测，贮藏后的各含水量种子IAA含量与种子的萌发能力相关性不大。从表1和图3可知，对照种子的ZR含量最高，且其ZR/ABA值也保持在较高的水平，发芽率达到56%。而含水量为4.14%和3.19%的种子其ZR含量虽比对照低，但仍处于较高水平，且发芽率也较高。当含水量降低到2.18%时，ZR含量大幅下降，发芽率也降到最低。可见，种子含水量达到一定程度是维持种子较高激素含量的前提。

2.2 回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响

对回湿前后的白皮松种子的内源激素含量和发芽率进行测定，结果如表2和图1、2、3所示。

通过表2的方差分析结果可以看出，未回湿和回湿后的不同含水量种子之间的内源激素含量差异均达极显著水平(p＜0.01)。

与贮藏后未经回湿处理的种子相比，回湿后的各含水量种子其GA3、IAA及ZR含量都有不同程度的提高，而ABA含量却有所下降;对照种子的ABA含量虽有所升高，但其GA3/ABA值与ZR/ABA值保持在较高水平，因而其活力也相对较高。

表2显示，经回湿处理后，含水量为3.19%的种子其GA3与ZR含量均达到最大，IAA含量也处于次高水平，而含水量为4.14%的种子其GA3含量虽然仅次于含水量为3.19%的种子，且IAA含量相对最高，但由于其ABA含量太高。对未贮藏、贮藏(未回湿)及回湿3个阶段的各含水量种子的GA3/ABA值、IAA/ABA值及ZR/ABA值进行分析发现，含水量为3.19%的种子经回湿处理后，各项比值都达最高水平，这与相关研究结果一致［11］。

3 讨论与结论

3.1 讨 论

内源激素含量与种子萌发存在密切关系，但激素种类及含量受种子含水量以及贮藏条件等影响较大。王东馥等［19］研究发现，经冷藏和干燥贮藏的油松种胚中，在萌动期，都明显地分离得到赤霉素、玉米素，但未经贮藏者之峰值明显比贮藏后的峰值高。本试验也研究证实，贮藏后的白皮松种子GA3和ZR含量均低于未贮藏种子的含量，且低温贮藏后的种子其GA3和ZR含量均高于室温贮藏的种子。郑彩霞等［20］研究表明，引起洋白蜡种子休眠的原因是多种激素协同作用的结果。本试验中，综合GA3和ZR的变化规律可发现，GA3/ABA值与ZR/ABA值的变化规律与萌发能力相关性较高。这也与种子发芽调节的三因子学说相符［21，22］。

种子超干燥处理后如若不经过一些预先的回湿处理，则会出现吸胀损伤，逐级回湿处理对超干种子的活力恢复有着显著的促进作用，Ellis等［23］建议用相对湿度100%的空气进行渗透调节，使低含水量种子水分平衡，从而防止直接吸胀损伤种子;孙爱清等［24］研究发现，超干贮藏的种子激素含量水平更有利于种苗活力的提高，且经过缓湿处理的种子GA3含量更高，ABA含量降低，说明缓湿处理对棉花种子幼苗的快速、健壮成长非常有利。本试验中也证明回湿处理能提高各含水量种子的内源激素含量，且含水量为3.19%的种子更有利于种子的越冬保存。

当然，本试验只是针对越冬贮藏的白皮松种子进行超干贮藏与低温贮藏比较，对于在这两种贮藏条件下经更长时间的贮藏后，各含水量种子的活力大小情况还有待进一步的研究。

3.2 结 论

超干贮藏种子在未经回湿处理时，其内源激素含量及发芽率并没有在低温条件下贮藏的对照种子高，但经过回湿处理后，各含水量种子的GA3、IAA及ZR含量均有所升高，ABA含量则有所下降，其中含水量为3.19%的种子 GA3/ABA值、IAA/ABA值及 ZR/ABA值均达到最大，具有最高的萌发能力，说明含水量处于3.19%左右的种子最适合在室温条件下进行贮藏;各处理的GA3与ZR含量变化规律同种子所表现出的萌发能力有较强的一致性，而IAA含量不明显。

参考文献:

［1］Dong L，Zhang X，Zhang H.Breaking seed dormancy of Pinus bungeana Zucc.with Trichoderma-4030 inoculations［J］.New Forests，1987(3):245 －249.

［2］Ellis R H，Hong T D，Roberts E H，et al.Low Moisture Content Limits to Relations Between Seed Longevity and Moisture［J］.Annals of Botany，1990，65(5):493 －504.

［3］Ellis R H，Hong D T.A Low Moisture Content Limit to Logarithmic Relations Between Seed Moisture Content and Longevity［J］.Annals of Botany，1988，61(4):405 －408.

［4］Li Y，An L.The Effect of Different Ultradry Methods and Seed Water Content on Viability of Ammopiptanthus mongolicus Seeds［J］.Electronic Journal of Biology，2006，2(2):24 －26.

［5］Pérez-García F，González-Benito M E，Gómez-Campo C.High viability recorded in ultra-dry seeds of 37 species of Brassicaceae after almost 40 years of storage［J］.Seed Sci.＆ Technol，2007，35:143 －153.

［6］Rh E，Td H，Eh R.A comparision of the low moisture content limit to the logarithmic relation between seed and moisture and longevity in twelve species［J］.Ann Bot，1989，63:601 － 611.

［7］Vertucci C W，Roos E E，Crane J.Optimum Moisture Contents for Pea Seeds Stored at Different Temperatures［J］.Annals of Botany，1994，74(5):531 －540.

［8］Xiaofeng W，Guanghua Z，Shijie Y，et al.Effects of ultradry storage on fluidity of plasma membrane of seed［J］.Chinese Science Bulletin，1999，44(11):1 008.

［9］Hong T D，Ellis R H，Astley D，et al.Survival and vigour of ultra-dry seeds after ten years of hermetic storage［J］.Seed Science and Technology，2005，33(2):449 －460.

［10］Hilhorst H W M，Karssen C M.Seed dormancy and germination:the role of abscisic acid and gibberellins and the importance of hormone mutants［J］.Plant Growth Regulation，1992(11):225－238.

［11］王文舒，郭素娟.超干贮藏与回湿处理对白皮松种子萌发及生理特性的影响［J］.种子，2011，30(10):19－24.

［12］王永超，郭素娟，马履一.白皮松种子抗老化最适含水量的选择及其机制分析［J］.种子，2010，29(4):52 －55.

［13］董丽芬，邵崇斌，张宗勤.白皮松种胚的休眠萌发特性研究［J］.林业科学，2003，39(6):47 －54.

［14］Tang R，Zheng J，Jin Z，et al.Possible correlation between high temperature-induced floret sterility and endogenous levels of IAA，GAs and ABA in rice(Oryza sativa L.) ［J］.Plant Growth Regul.2008，54:37 －43.

［15］原牡丹，苏艳，侯智霞，等.草莓果实发育过程中IAA及其代谢相关酶的变化特性［J］.北京林业大学学报，2009，31(6):169－175.

［16］邓文红，沈应柏，陈华君，等.昆虫取食和药剂熏蒸对马尾松针叶脱落酸和茉莉酸含量的影响［J］.应用生态学报，2009，20(5):1 166 －1 170.

［17］吴红京，张春玲，赖钟雄.高效液相色谱法测定龙眼胚芽中的细胞分裂素［J］.福建分析测试，2005，14(1):2 096－2 100.

［18］杨婕，张日清，金晓玲.高效液相色谱法在木本植物内源激素含量检测中的应用［J］.经济林研究，2010，28(1):122－126.

［19］王东馥，杨军，吴秀英.油松种子贮藏前后活力与内源激素的变化［J］.种子，1985，4(1):11 －13.

［20］郑彩霞，高荣孚.脱落酸和内源抑制物对洋白蜡种子休眠的影响［J］.北京林业大学学报，1991，13(4):39 －45.

［21］白柯君，郭素娟，石青莲.燕山红栗种子休眠与种胚形态_种皮及内含物的关系［J］.西南林学院学报，2005，25(4):106－109.

［22］孙跃春，樊奋成，陈海蛟，等.不同预处理引起马蔺种子激素的变化［J］.种子，2005，24(2):60 －61.

［23］Ellis，Osel-Bonsu，Roberts.The influence of genotype，temperature and moisture on seed longevity in chickpea，cowpea and soybean［J］.Ann Bot，1982(57):499 － 503.

［24］孙爱清，高荣岐，尹燕枰，等.超干贮藏对棉花种子活力及生理特性的影响［J］.棉花学报，2004，16(1):26－30.

Relationship of Storage Methods and Pre-Humidification Treament with Endogenous Hormones Content of Pinus bungeana Zucc.Seeds.

GUO Su-juan，WANG Wen-shu
(1.Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China;2.Alxa of Inner Mongolia Forestry Bureau，Alxa 750300，China)

Abstract:Different moisture content of Pinus bungeana seeds(7.27%(safe moisture content of the national standards)，4.14%，3.19%and 2.18%)were desiccated by silica gel，after the desiccation，they were separately stored in ambient temperature for 4 months，and the seeds stored in refrigerator temperature were as controls to study the effect of storage methods and pre-humidification treatment on endogenous hormones content.The results indicated that:(1)The content of GA3and ZR are decreasing with the reduction of seed moisture content，while the contents of IAA and ABA were first increased and then decreased before storage;Specially，When the moisture content were blowing from 7.27%to 4.14%，the GA3content dropped significantly，while the ABA content significantly increased;The content of GA3，ZR and the ratio of GA3/ABA ，ZR/ABA of ultra-dry seeds were lower than control;(2)Compared with the unpre-humidificated seeds，the seeds that were pre-humidificated，have higher content of GA3，IAA，ZR or the ratio of GA3/ABA and ZR/ABA，Among them，the 3.19%moisure content seeds were increased significantly in GA3and ZR contents，and were increased by 81.3%and 35.8%respectively;While the ABA content of unpre-humidificated seeds were decreased.It can be seen that though the content of GA3and ZR were decreased when the seeds were ultra-dry storaged，they can significantly improved when the seeds were pre-humidificated，and then enhance the germination capacity to offers the possibility of ultra-dry storage for Pinus bungeana seeds.

Key words: Pinus bungeana Zucc.;seed;Ultra-dry storage;Pre-humidification treatment;endogenous hormones

中图分类号:S 791.243

文献标志码:A

文章编号:1001－4705(2013)03-0036-05

收稿日期:2012－12－25

基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金。

作者简介:郭素娟(1965－)，女，教授，博士生导师，研究方向:林木种苗培育理论与技术、经济林;E-mail:gwangzs@263.net。