种子存储浅析

2019-08-02

种子存储浅析

原创: BIOFUTURE 玉润禾生物科技 6月26日

    议设展,围绕种子存储这一主题,有经验丰富的专家、有初入实验的学生,或讨论存储细节、或解说存储机制,不同问题交织展现、思路逐渐明晰,回想起来,也是件有趣、有益的事情。

正所谓“交流即有收获”,各抒己见的思维碰撞,有可能会擦出绚丽的火花。我们的会员系统已开通,欢迎将您遇到的问题随时告诉我们,愿竭诚为您服务。

1.        种子存储的基本需求

种子存储是以降低种子生命代谢活动并维持种子复苏活力为基本原则。

作为活性有机体,种子凭借呼吸作用与外界环境(主要为空气中的气体、温度、湿度等)进行气体、热量、水分等方面的交换活动。种子的呼吸作用受其自身的含水量、环境湿度、环境温度以及气体成分等条件影响。其中,种子含水量、环境湿度和环境温度是影响种子存储寿命的主要因素。国际植物遗传资源委员会(IPGRI)曾推荐5±1%的含水量和-18℃低温作为种质资源长期保存的理想条件[1]玻璃干燥器和冰箱冰柜存放种子即分别从降低环境湿度和降低环境温度这两个方面深入。这个“低”湿或“低”温的“度”,作为一个相对概念,在存储过程中需要细思量、巧试验、微调整。

种子在成熟过程中会自发脱水。

种子根据贮藏特性通常可被分为正常型、顽拗型和中间型三种类型。正常型种子在成熟时含水量通常15%~20%脱水至5%以下一般不会对种子造成伤害,如大多数农作物、蔬菜和果树的种子。顽拗型种子成熟时含水量通常在40%~60%,不能耐受脱水,同时对低温敏感(一般15℃以下会发生低温伤害),如热带植物可可、龙眼等。中间型种子贮藏寿命在一定范围内随含水量下降而延长,含水量过低或低温条件下会对种子造成伤害,如咖啡、番木瓜、油棕等[9]。(我们的初步试验发现,番木瓜超干存放5年还有一定的发芽率,具体数据有待进一步整理,有兴趣者不防重复试验进行验证)

2.        种子低温低湿存储

低温有助于降低种子的代谢活动,从而延长种子存储寿命。但是当种子含水量偏高时,低温会对种子产生冷害和冻害并易发生霉变,因此种子低温存储的前提是先干燥种子。此外,种子在潮湿环境或者由低温转入高温环境时,表面易凝露,使种子含水量升高。

因此,低温存放前,种子需要先干燥到较低的含水量,然后密封以避免因高湿环境而吸潮;取用时,为了避免种子从低温到高温时表面出现凝露现象,需要先平衡到室温再打开包装。

3.        种子超干存储

种子超干贮藏是指将种子含水量降至5%以下密封后在室温下贮藏的方法。种子脱水能降低胞内分子扩散、减少活性氧危害,生理生化反应被限制到极点,且不易受温度影响,是种子有利的保护状态[2-5]种子超干贮存技术投资少、常年运转费用低、且在环保上有积极意义,在种质资源中短期存储、甚至长期存储方面具有广阔的应用前景。

种子超低含水量的获得主要通过干燥剂干燥、真空冷冻干燥、饱和盐溶液干燥等方法。其中以干燥剂干燥法更为经济、有效且常用。干燥剂干燥法需要反复将干燥剂烘干与种子混合,操作相对繁琐。用饱和盐溶液可以知道确切的相对湿度,但使用上不太方便。

明日百傲研发的种子超干存储柜系列产品,利用种子在低湿度环境平衡水分的原理,可以使种子在不同湿度环境下进行或缓或急地深度平衡干燥。自动化种子深度干燥的进程,可有效节省人力、物力及时间。从技术上保障了简单、有效地进行种子干燥、超干燥保存。

明日百傲种子超干存储柜的产品定位主要有以下三个方面:

1)有效替代玻璃干燥器。不同湿度范围的精准控制,可用于各种需要不同湿度环境保存的种质资源、标本材料、易吸湿试剂及元器件器材的存放。

2)有效替代中短期低温种质库。基于干燥保存的原理,加上“易存易取”的特质,便于数年内或研究、或生产、或销售等方面的种质保存。

3)长期存储库的有效补充及备选方案。基于超干存储的研究,既可用于种子入库前的深度超干燥处理,也可作为某些种质长期存储的备选方案。

4.        种子存储试与验

尽管科学研究上对一些常用物种进行了低温、超低温、超干存储等方面的研究,并通过一定时期的存储证实了其延长存储寿命的有效性。但是,种子存储寿命是一个综合复杂的性状表型,除了种属差异外,不同品种、不同产地、不同时期收获的种子、甚至同一株不同部位生长的种子也可能存在细微差别,而这一差别经历存储时间的加成,若干年后,便会产生发芽率、发芽势等方面的千差万别。

因此,不管是低温、超低温,干燥、超干燥,以及相互组合的存储方式,针对不同植物研究的报道数据可以作为参考,但实际使用时,也需在可以借鉴的时间点,进行发芽率验证,以减少种质资源可能遗失的最坏情况的发生。

同时,即便是类似的工具,不同的细节考虑、不同的使用方法、潜在的使用习惯,也可能造成一定的差异。实践出真知,种子存储的奇妙亦在于此。


以上摘自超干存储柜新版说明书,修改进行时,欢迎斧正!

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