Page 41 - 《广西植物》2020年第7期
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7 期 张晓宁等: 无菌马尾松种子超低温保存技术研究 9 3 7
2019)、黑杨(Marcin et al.ꎬ 2015)、合欢和青杄(河 1.1.1 发芽率的测定 将待测种子播种于含双层
英虎等ꎬ2013)、 高 山 栲 ( 卢 玲 等ꎬ2013)、 红 豆 杉 滤纸的培养皿ꎬ定期喷水ꎬ保持滤纸湿润ꎮ 光照培
(程利红 等ꎬ2012)ꎮ 孙 鸿 有 等 ( 1994) 的 研 究 认 养箱 27 ℃ 黑暗培养 5 dꎻ 第 6 天开始ꎬ光照强度
为ꎬ马尾松种子最适保存温度是-18 ~ -15 ℃ ꎮ 喻 2 000 lxꎬ光照时间 8 hd ꎮ 当根长等于种子长时
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方圆等(2006a)研究认为ꎬ种子在-30 ℃ 储藏初期 记为发芽ꎮ 发芽率 = ( 发芽种子数 / 种子总数) ×
发芽率就开始大幅下降ꎮ 谭俊(2009) 研究认为ꎬ 100%ꎮ 4 个重复ꎬ每重复 100 粒ꎮ
从种子的安全贮藏来看ꎬ马尾松种子不适合在-25 1.1.2 初始含水量( ω ) 的测定 采用低温烘干法
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℃ 及以下的温度贮藏ꎮ 喻方圆等(2006b) 利用差 (103 ℃ 烘干 16 h) 测定ꎬω = ( 鲜重-绝干重) / 鲜
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式扫描量热仪证明ꎬ马尾松种子在-24.826 ℃ 的温 重×100%ꎮ 3 个重复ꎬ每重复 50 gꎮ
度下结晶ꎬ细胞质中粗脂肪含量高ꎬ低聚糖与蔗糖 1.1.3 含水梯度的获取 消毒后的种子采用浸种
比值低ꎬ决定了其难形成玻璃化状态ꎬ并推测这是 和硅胶干燥的方式获取 27.43% ~ 3.2%的 10 个含
马尾松种子不耐-30 ℃ 以下储藏的主要原因ꎮ 水量梯度的种子ꎬ密闭于双层铝箔袋中 4 ℃ 保存
杨学军(2008)首次利用脱水干燥法将马尾松 备用ꎮ 实 际 含 水 量 ( ω ) 采 用 减 重 法 计 算ꎬ ω =
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种子进行了超低温保存ꎬ当含水量为 4.3% 时ꎬ获 100%-[最初重量 ×(100% -相对含水量)] / 最后
得 80%的发芽率ꎬ但主要针对含水量和冷冻保护 重量ꎮ (消毒方式:流水冲洗 2 hꎬ0.5% KMNO 浸
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剂对超低温保存效果的影响进行了研究ꎮ 本研究 泡 0.5 hꎬ无菌水冲洗 6 次ꎬ0.1%升汞消毒 5 minꎬ
在此基础上ꎬ以无菌种子为材料ꎬ系统研究了含水 无菌水冲洗 6 次ꎮ)
量、冷冻方式、化冻方式及种皮的保护作用等对冻 1.2 种子的超低温保存试验
存效果的影响ꎬ简化了马尾松种子超低温保存技 1.2.1 不同含水量对冻存后发芽率的影响 先取
术体系ꎬ提高了保存效率ꎬ确定了最适含水量和安 含水量分别为 3.2%、4.8%、6.1%、7.5%、10.7%、
全含水范围ꎬ并首次指出超低温保存对马尾松种 15.8%、16.8%、22.7%、24.6%、27.4% 的马尾松种
子具有一定“ 刺激” 作用ꎬ进一步验证马尾松种子 子装于 1.8 mL 冷冻管中直接投入液氮保存 24 h
超低温保存的可行性ꎮ 这对马尾松种子资源长期 后ꎬ室温自然化冻ꎬ随后将种子播于铺有三层无菌
保存提供了理论指导和技术支撑ꎬ为其他林木种 滤纸的培养皿中ꎬ封口ꎬ置于光照培养箱进行发芽
子的超低温保存研究提供参考ꎮ 本研究利用无菌 试验ꎬ并测定冻存后发芽率ꎮ
种子不仅消除了种子发霉对发芽率的干扰和影响ꎬ 1.2.2 冷冻方式对冻存后发芽率的影响 取含水
而且还可直接获得无菌幼苗用于后续研究ꎮ 量为 3. 2%、4. 8%、6. 1%、10. 7%、16. 8%、22. 7%、
27.4%的 7 个梯度的种子装于冷冻管中进行如下
1 材料与方法 操作:(1)快冻法:直接投入液氮ꎻ(2) 缓冻法:经-
20 ℃ 预冻 30 min 投入液氮ꎻ(3)慢冻法:经-20 ℃
1.1 种子质量特性的测定及含水梯度的建立 低温预处理 24 h 后投入液氮ꎮ 三种冷冻方式统一
试验用马尾松种子于 2017 年 11 月采自广西 在液氮保存 24 h 后ꎬ室温自然化冻ꎬ统计发芽率ꎮ
藤县ꎮ 试验用干燥箱:上海施都凯ꎬBAO ̄150Aꎻ超 1.2.3 化冻方式对冻存后发芽率的影响 先将上
净工作台:苏州净化 SW ̄CJ ̄2Dꎻ光照培养箱:杭州 述 7 个含水量梯度的种子直接投入液氮ꎬ冻存后
汇尔 GZH ̄0158ꎻ冷冻管:美国 Nuncꎻ硅胶:上海新 的材料从液氮中取出ꎬ设置室温空气化冻、42 ℃ 水
火ꎻKMnO :郑州中天实验仪器有限公司ꎻ升汞:贵 浴化冻两种化冻方式各 5 min 后ꎬ 再将种子播于
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州省铜仁化工研究所ꎮ 铺有三层无菌滤纸的培养皿ꎬ封口ꎬ置于光照培养
参照«林木种子检验规程» ( 国家质量技术监 箱黑暗培养ꎬ记录冻存后发芽率ꎮ
督局ꎬ2000) 要求测定千粒重、初始含水量和发芽 1.2.4 种皮对冻存后发芽率的影响 取含水量为
率等种子质量特性ꎮ 27.4%、10.7%、6.1% 和 3.2%的种子ꎬ剥去种皮ꎬ装