衛(wèi)士美,史俊民,賈生平,王 量
(1.運(yùn)城市種子管理站,山西 運(yùn)城 044000;2.運(yùn)城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 運(yùn)城 044000)
丹參以根入藥,有祛瘀止痛、活血調(diào)經(jīng)、除煩清心等功效,廣泛種植于山西、陜西、河南、四川、江蘇等地。鑒于目前野生丹參資源過(guò)度采收及現(xiàn)有丹參栽培品種不斷退化的實(shí)際,延長(zhǎng)野生丹參種子貯藏時(shí)間對(duì)保護(hù)野生丹參基因的多樣性方面有著重要而現(xiàn)實(shí)的意義。目前,通常采用的常溫干燥貯藏丹參種子技術(shù),每放置30天種子發(fā)芽率就下降10%,隔年的丹參種子發(fā)芽率幾乎為零。為解決此難題,筆者介紹四種丹參種子的貯藏技術(shù),供丹參種子生產(chǎn)加工人員參考。
種子的貯藏壽命與種子的水分含量密切相關(guān),降低種子的含水量能夠延長(zhǎng)種子的貯藏壽命。常溫超干貯藏技術(shù)是相對(duì)于常溫干燥貯藏技術(shù)而言的。常溫干燥貯藏技術(shù)是中長(zhǎng)壽命種子進(jìn)行大批量貯藏的技術(shù),即將種子置于常溫下干燥,使其水分達(dá)到5%~14%之間,然后在常溫干燥條件下貯藏,貯藏年限一般為一二年。
常溫超干貯藏技術(shù)是一種新興的種子貯藏方式,其方法是:將種子的水分含量降至5%~7%,嚴(yán)格密封后在室溫條件下貯藏。超低水分含量狀態(tài)能使種子細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器及超微結(jié)構(gòu)、細(xì)胞遺傳物質(zhì)等保持穩(wěn)定和完整。2010年成清琴、王磊等人在《中草藥》雜志發(fā)表的《丹參種子的超干貯藏研究》一文,充分研究并證實(shí)了丹參常溫超干貯藏技術(shù)的可行性。與其它貯藏技術(shù)比較,常溫超干貯藏技術(shù)的貯藏費(fèi)用相對(duì)較低,便于大面積推廣。
超低溫貯藏技術(shù)是近40年來(lái)國(guó)際上快速發(fā)展的一門技術(shù),在-80℃以下的超低溫條件下(干冰、超低溫冰箱、液氮等),植物種子活細(xì)胞內(nèi)的各類物質(zhì)代謝幾乎處于暫停狀態(tài),遺傳變異率大大降低,能達(dá)到長(zhǎng)期保存種質(zhì)的目的。
利用液氮(-196℃)保存種子,除了每隔50天左右補(bǔ)充一次液氮外,不需空調(diào)設(shè)備或其它管理措施,可謂設(shè)備簡(jiǎn)單,其費(fèi)用相當(dāng)于常規(guī)種質(zhì)庫(kù)貯藏費(fèi)用的四分之一,并且免去了定期檢測(cè)種子生活力和不斷擴(kuò)繁更新的復(fù)雜程序,大大提高了勞動(dòng)力投入效率,節(jié)約了資金投入。另外,放入液氮罐保存的丹參種子不需要特別干燥,一般種子收獲后晾曬干燥到種子水分小于14%即可。因此,超低溫貯藏技術(shù)是保存丹參種子資源的有效辦法,并且該技術(shù)適合于長(zhǎng)期保存丹參野生基因資源。
超低氧貯藏技術(shù)指將貯藏環(huán)境中氧氣的體積百分比降到2%或更低程度的貯藏方式。超低氧貯藏方法的原理是:種子在較低的氧氣濃度條件下,酶的活性受到抑制,細(xì)胞的呼吸作用逐漸弱化,細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)的代謝活動(dòng)基本處于休眠狀態(tài),呼吸作用所消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)急劇降低,細(xì)胞內(nèi)各種營(yíng)養(yǎng)成分得到較好的保持。同時(shí),超低氧可以抑制或殺滅貯藏環(huán)境中的有害霉菌、細(xì)菌、昆蟲(chóng)等。
應(yīng)該注意的是,超低氧貯藏技術(shù)必須與常規(guī)干燥貯藏技術(shù)或常規(guī)低溫貯藏技術(shù)結(jié)合使用才有明顯效果,一般不單獨(dú)采用超低氧貯藏技術(shù)保存種子。超低氧貯藏技術(shù)可降低貯藏種子品質(zhì)對(duì)種子含水量、環(huán)境溫度、殺蟲(chóng)化學(xué)藥劑等因素的依賴性。此技術(shù)的缺點(diǎn)是:管理比較復(fù)雜,投資成本相對(duì)較高。目前,超低氧貯藏已成為新的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。
人工種子是指用人為方法創(chuàng)造出的一種和天然種子相類似的結(jié)構(gòu)。制造人工種子的主要依據(jù)是組織胚胎學(xué)原理。植物人工種子的制造過(guò)程是將組織培養(yǎng)產(chǎn)生的體細(xì)胞胚或不定芽包裹在能提供養(yǎng)分(人工胚乳)的膠囊里,再在膠囊外包上一層具有保護(hù)功能和防止機(jī)械損傷的外膜(人工種皮),從而造成一種類似于天然種子的結(jié)構(gòu),在適宜的條件下能夠發(fā)芽成苗。一般人工種子包括胚、胚乳、胚皮三部分。
人工種子貯藏的方法主要有低溫法、干燥法、液體石蠟法、抑制法等。我們可以采用干燥法和2℃冷藏低溫法長(zhǎng)期抑制胚胎發(fā)芽,也可以采用液體石蠟與低溫相結(jié)合的辦法來(lái)保存人工種子。目前,丹參人工種子的生產(chǎn)與貯藏仍然處于探討和摸索階段,市場(chǎng)上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)丹參人工種子生產(chǎn)、貯藏等環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)化。
以上各種貯藏技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。超干貯藏需要嚴(yán)格控制含水量,超低溫貯藏技術(shù)相對(duì)投資少,安全可靠性高,超低氧貯藏技術(shù)管理比較復(fù)雜,人工種子貯藏技術(shù)的操作環(huán)節(jié)必須達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)。因此,在種質(zhì)保存過(guò)程中,應(yīng)該把多種貯藏技術(shù)的優(yōu)勢(shì)方面結(jié)合起來(lái),達(dá)到節(jié)省資源、長(zhǎng)期保存丹參種質(zhì)資源的目的。