玉米不同株系存放時間對種子胚活力的研究

馮漢宇，孫志偉

（1.北京市農林科學院，北京農業生物技術研究中心，北京 100097；2.中地種業(集團)有限公司，

北京 100028）

種子活力與存放年份長短及存放方式有關，放置時間長往往會使玉米種子活力降低，影響發芽。測定種子活力的方法有紙上熒光法、氯化三苯四氮唑（TTC）和紅墨水染色法等。紙上熒光法是利用種子內熒光物質外滲的強弱測定種子活力高低；TTC法是利用胚中活細胞呼吸作用產生的還原態輔脫氫酶（NADH2或NADPH2）將無色的TTC還原為紅色的TTF；紅墨水染色法的原理是胚活細胞原生質膜對各種物質具有選擇透性，即對正常生長不需要的染色物質吸收較少或不吸收，喪失活力的種子胚細胞喪失這種選擇性，使胚染上顏色以區別有活力的種子。本試驗選取5種存放年份不同的玉米株系種子進行活力研究和發芽試驗，為種子活力研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

不同存放年份的5個玉米株系：京501（室溫放置3 年）, 京24（冷藏室放置2～3 年），11-4，9-2和12-5（室溫放置1.5年）。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子播種與發芽率調查 把幾個玉米株系種子播種于培養皿中，設2個處理：清水、濕石英砂。3次重復，每次重復5粒。調查發芽數，計算發芽率并進行方差分析和多重比較。

1.2.2 紅墨水染色 取京501、京24、11-4、9-2和12-5株系種子各5粒，清水浸泡6～7 h，用刀片從胚中間切開分為兩部分，一半用5%紅墨水染色15 min，另一半用于TTC染色。染色后用自來水清洗4次，觀察染色情況；取清水和石英砂兩個處理的發芽與不發芽的種子各1粒重復上述操作，觀察染色情況。

1.2.3 TTC染色 把紅墨水染色剩余的另一半各5個半粒種子用清水浸泡6～7 h，用0.5%TTC染色，取清水和石英砂2個處理的發芽與不發芽的種子各1粒重復上述操作，觀察染色情況。

1.2.4 外滲出熒光物質紫外觀察 取清水浸泡6～7 h的幾個玉米株系種子各5粒，放在濾紙上，用浸泡的水澆種子后取出，將濾紙晾干后，在紫外燈下觀察流出物。取2個處理幾個株系不發芽種子各1粒放在濾紙上，用浸泡水澆種子，取出種子，晾干濾紙后在紫外燈下觀察流出物。

2 結果與分析

2.1 不同玉米株系種子不同處理的發芽率

試驗結果顯示，11-4株系種子發芽最多，發芽率最高；京501株系種子發芽最少，發芽率最低差異顯著，其他株系處于中間。在培養皿中，石英砂與清水處理的發芽率均值差異不顯著（表1）。

表1 不同玉米株系籽粒兩個處理的發芽率與發芽率

2.2 不同玉米株系種子發芽前染色

通過紅墨水染色發現，幾個株系種子胚乳組織都染成紅色或深紅色，胚組織淺紅色，或部分組織不著色。京501株系種子胚紅色最多，京24和12-5株系種子胚組織也有紅色，9-2株系種子胚組織色淺，部分胚芽沒著色。11-4株系種子胚組織色最淺，胚芽都沒著色（圖1）。TTC，染色的胚乳組織保持原色，胚組織變成紅色，11-4株系種子胚組織紅色深，5個籽粒胚全為紅色，今501株系種子的胚組織部分變為紅色，有的部分原色，其他株系種子種子胚組織色處于中間（圖2）。

圖1 紅墨水染色

圖2 TTC染色

2.3 不同玉米株系種子發芽后染色

對發芽后種子芽進行紅墨水染色發現，不發芽死掉的種子胚乳呈深紅色，胚組織成紅色有些胚根腐爛，有的胚軸壞死，京501株系種子芽最嚴重，11-4株系種子芽比較輕，發芽的種子胚乳深紅色，胚組織淺紅色或不著色，胚芽綠色，根白色，TTC染色發現，死亡種子胚乳幾乎不變色，只有緊貼內子葉與內子葉相連的部分胚乳變紫紅色，而正常種子牙內子葉變為淺紅色，胚根、莖和胚芽都不變色，只有個別根尖呈紅色。

2.4 外滲的熒光物質

5個玉米株系正常干種子浸泡后在濾紙上剩的亮藍色熒光物質情況不同，11-4株系種子幾乎沒有外滲的熒光物質，京501和京24株系種子流出熒光物質較多，有的流出兩種熒光物質（圖3）。在紫外光下觀察死亡種子外滲的熒光物質發現，11-4京501、京24、9-2和12-5株系死亡種子在濾鏡上均流出熒光物質，其中11-4株系種子流出較少，京501和京24株系種子流出較多。

圖3 外滲的熒光物質

3 結論與討論

種子活力與種子發芽率及老化有關，活力高的種子發芽率高，老化程度低；活力低的種子發芽率低，老化程度高。本研究表明,11-4種子發芽率最高，紅墨水染色胚著色最淺，TTC染色胚均為紅色，發芽后胚的內子葉變為紅色外滲的熒光物質最少，種子胚活率最高；京501株系種子發芽率最低，紅墨水染胚著色最深，有些胚組織腐爛，TTC染色的胚色淺，有的部分組織為原色，外滲的熒光物質最多，種子胚活力最低；其他3個株系種子活力處于中間。