牧草種子老化生理與修復研究進展

艾爾肯達吾提

摘 ? 要：在人工草地建設、退化草地改良和植被恢復等牧草生產和生態環境改良過程中，牧草種子是十分重要的物質基礎，其質量優劣對草地建植和牧草生產具有直接影響。主要針對牧草種子老化生理和修復進行了研究，介紹了種子老化現象，分析了老化所引起的各種牧草種子生理變化，并對修復和提升牧草種子活力提出了具體對策，希望能夠為相關工作人員提供一些參考。

關鍵詞：牧草種子;老化生理;修復研究

當種子成熟之后會出現無法逆轉的質量下降，此過程稱之為種子老化，具有不可逆、不可避免等相關特點。而一般種子老化有以下外在表現：種子變色、生活力降低、發芽率降低以及對外界不良條件的適應性變弱，而且會出現貯藏條件耐受力下降、幼苗生長弱和容易出現畸形等現象。周圍環境和自身相關因素會對種子的老化速率產生影響，例如種子的含水量、環境溫度、濕度和氧氣濃度等[1]。

1 ? 牧草種子老化生理研究

1.1 ? 膜結構與功能的變化

細胞內的膜系統對生理和老化起到十分重要的作用。在種子出現老化后，其細胞膜的生理機能也在逐漸衰退，修補能力不斷降低，滲透作用也在持續減弱。當種子的膜結構開始出現變化后，會降低種子的活力，增加了可溶性物質的滲透量和浸提液的導電性。而且細胞膜的完整性對于生理生化反應也發揮著極為重要的作用，一些酶只有在細胞膜上進行附著才能發揮作用，但其分離后會使其作用減弱，甚至完全失去作用。

1.2 ? 酶活性變化

酶是生物體內一種具有生物活性的特殊蛋白質，當種子出現老化后，會使一些酶的活性發生改變。通常認為，參與細胞正常生理代謝的酶類所具有的活性越高，則種子自身的活力也會更強，但在種子老化過程中發揮作用的酶類活性越高會使其活力降低。而受到老化影響最大的酶為脫氫酶，其幾乎與種子的生命力下降相持平。

1.3 ? 貯藏物質的變化

在細胞呼吸過程中，可溶性糖是一種十分重要的底物，當種子的貯藏時間延長后，會使其不斷地被分解，總量也會隨著時間的延長而不斷降低。在種子老化后，可溶性糖往往會隨著時間的增加呈現先升高、后下降的趨勢。而種子中的貯藏蛋白是其進行萌發和促進幼苗生長的重要氮素來源，對種子的代謝有著十分重要的作用，與種子的活力也有著密切的聯系，在其活力降低時，貯藏蛋白的合成量也會隨之降低[2]。

1.4 ? 細胞器膜系統完整性的變化

種子老化后，其在細胞學上的首要表現為對細胞膜系統造成的損傷。種子老化后會破壞細胞膜結構的完整性，增加透性。而在細胞內，線粒體最為敏感，進而導致老化過程加劇，使其他細胞器逐漸出現解體現象。

2 ? 修復種子老化和提高種子活力的方法

2.1 ? 化學藥劑處理

相關研究表明，在使用藥劑后能夠對種子老化現象起到一定的修復作用。例如，使用硫脲能夠保護種子膜結構的完整性，并使膜脂質的過氧化作用得到降低，從而有效地減輕細胞膜受到的損傷，提升種子活力。藥劑處理方法能夠在一定程度上保護細胞膜系統。而我國關于牧草種子的相關報道相對較少，但是經過相關試驗表明，使用一些激素、維生素C和硒能夠有效地緩解種子老化，提升種子的生理品質、抗鹽能力和抗氧化能力。

2.2 ? 滲透調節處理

種子快速吸水時會使其細胞出現膨脹，同時造成細胞膜破壞。現如今，種子滲透調節處理是種子生理學上的一個重要研究內容，通過滲透處理能夠促發種子，主要是由于以下幾方面原因：首先，滲透處理可以使種子提前萌動，應在種子發芽前做好相關的生理生化準備;其次，種子經過滲透處理可以有效修復損傷部位。這2種作用有時還能夠同時進行處理，經過大量研究之后發現，采用PEG滲透處理能夠使種子的萌發狀況和活力得到改善，增加種子活性和脯氨酸含量，提升抗逆性。在具體試驗中，經過調節后，種子萌發過程會出現一定的變化，種子中的酸性磷酸酶和過氧化物酶活性以及ATP含量得到了明顯提升。

2.3 ? 超干處理

在種子具體貯藏過程中，想要有效保持其生命力和活力，則需要確保其含水量和貯藏溫度。在一定程度上二者可以進行適當互補，通過降低種子的含水量來有效提升其在環境溫度下的貯藏活力。由此也產生了超干處理方法，其主要是指將種子內的含水量保持在安全含水量之下，使其可以在常溫下進行貯藏。通過相關研究數據發現，經過具體超干處理后的種子，其內部的脫氫酶活性明顯比對照要高，而丙二醛的含量則相對較低。

2.4 ? 吸濕—回干處理

吸濕—回干處理主要是指當種子吸收水分后，將其進行干燥處理，使其恢復到原始含水量。而這種方法除了可以使用水之外，還可以使用蘋果酸、碘化鉀等相關藥劑。通過研究表明，使用吸濕—回干處理可以有效控制種子的生理劣變，還能使大分子物質的合成能力得到顯著提升，從而確保酶的活性，保護細胞質膜的完整性[3]。

3 ? 結束語

綜上所述，種子的老化是一種不可逆的過程，也是無法避免的，而在其出現老化后會導致種子出現生理變化，降低了種子的生活力，也使植株的生產性能下降。目前關于修復種子老化和提高種子活力的研究已經取得了初步進展，對此，相關研究人員還應進一步加大研究力度，從而更好地緩解種子老化問題，提升牧草的種植產量，創建出良好的生態環境。

參考文獻：

[ 1 ] 馬曉云.牧草種子老化生理與修復研究進展[J].山東畜牧獸醫，2019，40（4）：61-63.

[ 2 ] 石鳳玲.3種牧草種子不同老化狀態下的活力及遺傳完整性研究[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2016.

[ 3 ] 李穎，毛培勝.牧草種子老化生理與修復研究進展[J].種子，2016，32（1）：48-52.