种子是植物种质资源的主体。当今在世界范围内已陆续建成各种规模的现代化种子基因库，即通称为种子库或种子银行(seed bank)均以低温或超低温保存植物种质为目的。但这对发展中国家来说，建库和维持运转的费用是难以承受的经济负担。郑光华(1986)已证明含水量与贮藏温度在某种程度上可以互相代替。根据这种互补关系，采用超低水分贮藏种子应是对贫困国家避免种质资源流失的1种有希望见成效的方法。本试验选用杉木、马尾松、木麻黄等3个种南方重要树种作为材料，初步探讨超干处理及贮藏对种子发芽能力和生理生化特性的影响。

1 材料与方法 1.1 实验材料

供本实验用的林木种子为1998年冬季采种，其中杉木1代、杉木2代种源均来源于三明市郊林场，原始含水率分别为9.54%、15.15%;马尾松种源来源于南平延平区，原始含水率为10.65%；木麻黄种源来源于惠安，原始含水率为9.96%。采用热空气法恒温(50℃)干燥使种子含水率下降至9%~1%等9种不同含水率，然后用塑料袋密闭室温保存，对照(原始含水率)种子于低温冷柜保存。贮藏1 a后测其各项生理生化指标。

1.2 实验方法 1.2.1 种子发芽率及活力测定

种子发芽试验按(GB2772-81) 《林木种子检验方法》进行，记录发芽数，量芽长，并计算活力指数(V_I)

式中：G_I为发芽指数；D_t为至t d的发芽指数；L为平均芽长。

1.2.2 电导率测定

称取种子1~2 g，在25℃恒温下浸泡8 h，测定电导率。然后，将浸泡液连同种子在沸水中煮15 min，冷却至25℃后再测定电导率。前后两次电导率的比值即为相对电导率。每个处理4个重复，电导仪采用DS-IIA型。

电导率=(电导率测定值-空白)×电导池常数÷种子质量

1.2.3 脱氢酶活性测定

采用TTCH定量法。用45℃的温水自然冷却浸种24 h，取胚，4个重复，每重复20粒种子，用0.2%的TTC溶液在35℃黑暗环境下染色4~6 h，染色后，倾出TTC溶液，用蒸馏水冲洗胚2~3次，移入研钵加入少量分析纯石英砂和丙酮溶液研钵冲洗干净，定容至10 mL，摇匀，将部分提取液倒入5 mL离心管中，在3000 r·min^-1的离心机中离心7 min，倾出上清液，用721型分光光度计在490 nm波长下，测其光密度值，在标准曲线中查出还原态TTC值。

1.2.4 α-淀粉酶活性测定

用45℃的温水自然冷却浸种24 h，取胚，4个重复，每重复20粒种子，把胚移入研钵中加入少量分析纯石英砂和5 mL醋酸钠研磨缓冲液，将其研磨成匀浆，转移至试管中，放在70℃恒温水浴20 min，在4000 r·min^-1下离心5 min。将上清液倒入量筒，用研磨缓冲液定溶至10 mL，作为酶制剂。吸取1 mL酶制剂，加入1 mL淀粉溶液和1 mL反应缓冲液，摇匀，放在37℃的恒温水浴中0 min、5 min、10 min，分别吸取0.3 mL的反应混合液，迅速加入1 mL显色剂，3 mL蒸馏水混合摇匀。用721型分光光度计在620 nm的波长下测其光密度值。

式中：t为反应时间(min)；W为种子粒数；V为提取酶制剂总体积(10 mL)；α为每次测试品混合液中含淀粉的mg数(0.3混合液含有0.1 mL淀粉溶液，含淀粉0.1 mg)；V_i为每次测定用酶制剂体积(0.3 mL混合液中含有0.1 mL酶制剂)

2 结果与分析 2.1 超干贮藏1 a后种子的发芽率和活力

超干处理种子室温贮存1 a后其发芽率及活力结果表明，贮藏1 a后杉木1代、杉木2代种子发芽率、发芽势均表现为超干燥种子高于低含水率种子，说明超干有利于杉木种子贮藏。杉木1代种子含水率为4%、杉木2代种子含水率为5%时，发芽率、发芽势均最高。杉木1代与杉木2代的最适含水率略有不同，可能是因为杉木2代的原始含水率较高，超干燥处理时，急骤脱水，超低含水率的种子劣变程度大，故最适含水率较大。马尾松种子含水率为5%时，发芽率、发芽势最大，含水率低于3%时，其发芽率、发芽势指标急剧下降，这与1 a前分析结果一致(含水率3%为马尾松种子的下限含水率)，表明马尾松种子的最适贮藏含水率为5%。经超干处理的木麻黄种子贮藏1 a后，各含水率种子发芽率、发芽势差异不大，且与去年相比下降不大，说明木麻黄种子最利于超干贮藏(图 1，表 1)。

杉木1代，杉木2代种子的发芽指数、活力指数表现为，超干水分种子高于含水率为6%~9%的种子，且均高于对照，在含水率为4%、5%时达到最大，因此，4%~5%可作为杉木种子最佳贮藏含水率。马尾松种子含水率在5%时，其活力指数，发芽指数值均最高。木麻黄种子含水率降至1%时均具有较高的发芽指数活力指数，并未见有下降，说明木麻黄种子有极大的耐干燥特性，极限含水率可能在1%以下。

2.2 超干贮藏对种子生理生化特性的影响 2.2.1 对生物膜透性的影响

生物膜系统对于细胞内的区域化有着极其重要的作用。膜系统的完整性对生化作用起极大的影响，有些酶附于膜上才起作用，一旦与膜分离则作用大减或失去功能，引起代谢异常，加速种子活力的丧失。膜结构与功能的稳定主要表现在膜的选择透性上，若细胞受到轻微的破损，种子就会失去半透性功能，种子浸水后，细胞内的部分矿物质和有机质全渗到水中，引起水的电导率增加。杉木超干燥种子的电导率比6%~9%的种子电导率要小，其中杉木1代种子含水率4%、杉木2代种子含水率5%时电导率值最小，说明杉木的最佳贮藏含水率为4%~5%。马尾松种子含水率5%时，电导率最低，但含水率降至3%以下时，电导率值逐渐增大，说明膜的结构和功能可能受到一定的脱水伤害。木麻黄种子含水率1%时电导率最低，且差异不大，与前面发芽率和活力分析的结果一致(图 2)。

2.2.2 对种子脱氢酶活性的影响

酶是种子发芽中不可缺少的，脱氢酶是植物生理生化反应中重要的酶，它与呼吸作用关系密切，在种子萌发时对动员和利用贮藏物起着重要作用。种子死亡可能与核苷酸辅酶作用于脱氢酶有关(黄学林等，1990)。脱氢酶活性已被作为种子活力测定的一个内容。以TTCH表示脱氢酶活性系国际上公认的最可靠的种子生活力与活力的生化速测法。超干贮藏1年的种子与低温贮藏的对照种子相比，脱氢酶含量相差不多(表 2)。其中杉木1代和杉木2代种子MC6%、马尾松种子MC5%、木麻黄种子MC2%甚至比对照好，实验证明超干种子在常温贮藏中对脱氢酶活性的保持结果与低温贮藏效果相一致。

2.2.3 对α-淀粉酶活性的影响

在种子萌发过程中，由于不能通过光合作用合成所需能量，需要将子叶或胚乳中的淀粉转变为葡萄糖，在此过程中，α-淀粉酶扮演了1个非常重要的角色，因而α-淀粉酶活性测定从另1侧面反映了种子活力。

从图 3得知，贮藏1 a后同一种子其α-淀粉酶活性各异。杉木1代种子含水率为4%，杉木2代种子含水率为5%，马尾松种子含水率5%和木麻黄含水率为1%时，α-淀粉酶活性最大，且均表现出超干种子的α-淀粉酶活性高于含水率为6%~9%种子，由此可见，超干种子有利于种子贮存。

3 结论与讨论

种质资源保存中，低温和低含水量是延长种子贮藏的关键因素。超干贮藏通过降低种子水分在常温条件下保存种子从而节省能源，降低种子保存费用，并大大提高种子寿命(胡家恕等，1999；周祥胜，1993)。

从以上各项分析表明，经过1 a的室温贮藏，杉木超干燥处理后的种子的活力和生理生化特性均比6%~9%的种子和对照要好，从种子活力，脱氢酶活性，α-淀粉酶和电导率的分析表明，杉木以4%~5%的含水率贮藏时效果最好，各种生理生化指标降低最小。马尾松种子以含水率为5%时，贮藏效果最好。木麻黄种子具有较强的耐脱水性，在种子内部的水分中，结构水对维持生物大分子的结构和功能的完整性是必不可少的(傅家瑞，1985)，在极度干燥的的种子中，结构水不易丢失，从而保证了结构水的存在及功能的发挥。木麻黄经超干贮藏1a后，超干(1%~5%)种子发芽率，发芽势和生理生化指标均高于低水分种子(6%~9%)，以种子含水率1%时贮藏效果最好。