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1、专题六种子新技术及研究进展一、种子引发机理及其研究进展二、种子超干贮藏的原理和技术三、种子超低温贮藏的原理和技术四、植物人工种子研究进展一、种子引发机理及研究进展（一）种子引发的概念种子引发就是在播种前根据种子性质和吸水速率,通过控制种子缓慢吸水,使其停留在吸胀阶段,让种子进行预发芽的生理生化代谢和修复作用，促进细胞膜、细胞器、DNA的修复和酶的活化,使之处于发芽的准备状态,但防止胚根的伸出。种子引发是一项有效的种子处理技术,经引发的种子活力增强、抗逆性强、耐低温、发芽快、出苗齐、成苗率高。（二）种子引发的方法目前常用的种子引发方法有渗透调节引发、滚筒引发、固体基质引发和生物
2、引发。1.渗透调节“渗透调节”简称“渗调”，就是用具有一定浓度的溶液对种子进行处理。这种方法是通过同时控制种子的吸水速度和吸水量达到引发目的。溶质可以降低溶液的水势，使种子内外的水势差减小，种子吸水速度减慢；随着吸水，种子内部的水势逐渐升高，当内外水势相等时种子停止吸水，并维持这一状态。(1)渗调引发的方法将种子放在-0.3mol/LPa(渗透压毫帕)～-1.1mol/LPa溶液中，在10℃～30℃条件下处理36h～7d，然后用蒸馏水漂洗后，经室温干燥，再进行播种或直接播种。也可采用滤纸床控制吸水或湿-干交替吸胀的方法。(2)种子引发液的种类有机大分子,如聚乙二醇(PEG)、
3、交联型丙烯酸钠(SPP)、聚乙烯醇(PVA)等。此类物质是一种高分子的渗调剂,其优点是既可以控制种子萌发时水分的进入,本身又不渗入活细胞,对种子无毒害作用。其中PEG的研究最广泛,已成功的在蔬菜作物、花卉、豆类、牧草等作物上应用。PEG的分子量不同引发效果也不同,常用的分子量有4000、6000、10000、20000。SPP是一种高度亲水树脂,吸水量强达500倍,保水力强,且可均匀缓慢地释放水分。其在提高豌豆、番茄、菠菜、甜椒等种子的活力方面,表现出很好的效果。PVA在引发菜豆、大豆、苦瓜、线椒等种子上也有很好的效果,能明显地提高种子活力、萌发率和抗冷能力,具有与PEG同等
4、的效果,且价格低廉、用量少,有很大的应用价值。无机盐小分子,如硝酸钾、氯化钠、磷酸二氢钾、氯化钾、磷酸钾、氯化钙等。盐溶液引发对某些作物种子的引发效果更加明显,如硝酸钾、磷酸钾等已广泛用于小粒的蔬菜和园艺种子,特别在促进伞形花科蔬菜种子(如芹菜、胡萝卜等)的发芽效果最显著。无机盐小分子在水溶液中可以解离为相应的离子,在引发的过程中,可以渗透进入细胞,改善细胞微环境,降低细胞水势,控制种子的吸水速度。位于英国Wellsbourne的园艺研究国际组织根据引发的基本原理发明的一种具有成套装置的引发方法。这种引发种子的方法是将种子放在一个铝质的滚筒内，滚筒一侧为可拆装的有机玻璃圆盘,
5、滚筒以水平轴转动，滚筒内种子在滚筒周线上以1～2cm/s的速度转动，同时把水按照可控的比例释放入腔室,种子仅在接触腔室内壁的过程中充分吸收水分，通过控制一定时间的吸水,可使种子达到萌芽的含水量水平时停止水合，防止种子提前萌芽。2.滚筒引发对于每一个种子批,可以通过一个简单的校准测定来确定吸水程度。滚筒引发一般包括4个不同的阶段:校准：这一过程确定引发时种子吸湿的合适水平,以确定将多少水加入到种子中;吸湿：在一定时间内（1d或2d）,加水至校准的水平使种子吸湿;培养：这一过程约1～2周,种子保持吸湿过程达到的水分，增加引发的效果;干燥：去除种子增加的水分,以便种子回复或接近引发
6、前的含水量（15℃，RH40%）。全过程采用计算机自动控制。3.基质引发即利用固体载体为基质进行引发。此方法是将要处理的种子、预先定量的固体基质材料及定量的水混合,且使溶液达到稳定,然后将混合液放置在能使空气进入,还要能减少蒸发损耗的容器内(例如上部有小开口的密闭容器),在一定温度下处理种子一段时间,使种子从基质中充分吸水但防止胚根的伸出，达到水分含量均衡，最终使植株活力增强。任何种子都可以通过这种方法处理,包括大量的蔬菜、林木及农作物种子。如黄瓜、生菜、胡萝卜、洋葱、甜瓜、甜玉米、番茄、茄子、辣椒、豆类、萝卜、南瓜、豌豆、花种、紫花苜蓿及大豆等。作为基质的固体载体必须具有下
7、列性质:对作物种子无毒害作用;具有较大的表面积,较高的持水能力，在不同含水量下保持松散性；本身的化学性质为惰性,具有较大的体积和较小的密度,多变的颗粒大小和结构,且对种子有较小的粘附性,引发结束后不在种皮上残留。目前应用的载体主要有蛭石、钙质粘土、软烟煤、聚丙酸钠凝胶以及合成硅酸钙凝胶等。基质引发中所使用的液体成分为水、PEG和一些小分子无机盐溶液。固体基质引发也是通过同时控制种子的吸水速度和吸水量而完成的。因为在基质引发中，基质颗粒和颗粒之间、颗粒和气体分子之间以及颗粒和水分子之间，存在不同程度的吸附
