1、Effects of High Temperature and Humidity on Seed Germination andPhysiological and Biochemical Characteristics of RiceSONG Li-yuan（Donggang Agricultural and Rural Development Service Center，Dandong Liaoning 118300,China）Abstract:Using Dangeng-17,Dangeng-20 and Yangeng-68 as materials,the experiment a
2、dopted artificial acceleratedaging method,humidity 100%RH,aging temperature 40,45,50,and aging time 0 d,3 d,6 d,9 d,to studytheeffectsofdifferenttemperatureswiththeextensionofagingtimeonseedgerminationandphysiologicalandbiochemical characteristics of different varieties of rice.The results showed th
3、at with the increase of aging temperature andthe extension of aging time,the electrical conductivity and MDA content of rice seeds of Dangeng-17,Dangeng-20 andYangeng-68 increased significantly,while the activity of CAT decreased,and the vigor of the seeds decreased gradually.Among them,the anti-agi
4、ng ability and storage resistance of rice seeds of Dangeng-20 were better than those ofYangeng-68 and Dangeng-17.Key words:High temperature and humidity;Seed germination;Physiological and biochemical characteristics高温高湿对水稻种子萌发及生理生化特性的影响宋丽媛（东港市农业农村发展服务中心，辽宁丹东118300）摘要：试验以丹粳 17、丹粳 20、盐粳 68 为材料，采用人工加速老
5、化方法，湿度 100%RH，老化温度为 40、45、50，老化时间为 0 d、3 d、6 d、9 d，研究不同温度下随老化时间的延长对不同品种水稻种子萌发及生理生化特性的影响。结果表明：随着温度提高老化时间的延长，丹粳 17、丹粳 20、盐粳 68 水稻种子的电导率和 MDA 含量均有增加，CAT 活性下降，种子的活力逐渐降低，其中丹粳 20 水稻种子的抗老化能力和耐贮性优于盐粳 68、丹粳 17。关键词：高温高湿；种子萌发；生理生化特性收稿日期：2022-09-08作者简介：宋丽媛（1983-），女，高级农艺师，主要从事植物保护、技术推广。中图分类号：S511.041文献标志码：A文章编号：
6、16736737（2023）02001905我国幅员辽阔，水稻生产是农业发展的重点，水稻种植面积约占粮食作物总面积的 35%，产量位居第一1。据统计，中国的粮食储藏损失占水稻产量的 3.05%，每年的粮食产量损失接近 50 亿kg，20%是质量问题，种子恶化造成的经济损失占较大部分。因此，水稻种子的耐贮性越来越受到关注。种子的好坏与农业生产上的产量有很大关系。种子活力(即种子的健壮度，是种子发芽和出苗能力、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和)，是种子质量的重要指标，低品质种子田间出芽率低，从而造成严重的经济损失2，3。种子老化是种子贮藏过程中的常见现象，不仅影响种子萌发，幼苗生长，还
7、影响作物生长的产量和品质，此外，它将对种质资源的保存，开发和利用产生不利影响4。研 究 报 告Vol.53 No.219-DOI:10.16170/ki.1673-6737.2023.02.002本文通过对 3 个水稻品种的种子采用高温高湿人工加速老化法，测定老化种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、电导率、丙二醛的含量以及过氧化氢酶的活性这些生理生化指标，探究高温高湿对水稻种子萌发及生理生化特性的影响，为水稻种子的安全贮藏提供理论依据。1试验材料与方法1.1试验材料试验材料为丹粳 17、丹粳 20、盐粳 68。1.2试验设计1.2.1水稻种子高温高湿处理采用高温高湿法人工加速水稻种子的老化
8、。老化温度为 40、45、50，老化时间为 0 d、3 d、6 d 和 9 d，3个品种（丹粳 17、丹粳 20、盐粳 68）分别取 40 g水稻种子，湿度 100%RH，置于 LH1509 型老化箱中进行老化处理。1.2.2水稻种子发芽试验根据国家种子检验规程（GB/T3543.4）的技术规定，将 3 个品种水稻种子（丹粳 17、丹粳 20、盐粳 68）进行标准发芽试验，采用纸间（BP）发芽床，发芽温度 25，置于RTOP1000Y 型智能人工气候箱中进行发芽试验，重复 3 次，每次重复 100 粒种子。每天记录发芽种子数。于第 5 天和第 14 天计算发芽势和发芽率，发芽试验结束后，对发芽
9、指数和活力指数进行计算。发芽势（%）=G5/N100%发芽率（%）=G14/N100%发芽指数（GI）=（Gt/Dt）活力指数（VI）=GIS式中，G5发芽第 5 天的总发芽数；G14发芽第14 天的总发芽数；N 供试种子总数；Dt 发芽天数；Gt 与 Dt 相对应的每天发芽种子数；S 平均根长(cm)。1.3测定指标试验中采用电导仪测定种子浸出液电导率，三氯乙酸、硫代巴比妥酸法测定丙二醛含量，高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶含量等。1.4数据分析试验数据应用 DPS v9.01 数据处理系统和Microsoft Excel 表格相结合进行数据分析。2结果与分析2.1不同老化处理对水稻种子萌发的影
10、响在种子老化过程中 3 个品种的水稻种子在不同老化温度下随着老化时间的延长，种子萌发各项指标均表现下降趋势，如表 1 所示。随老化温度加剧、老化时间延长，3 个品种水稻种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均表现越来越小，在老化 6 d 后与对照相比各项指标均显著降低。当老化温度为 50、老化时间达9 d 时，盐粳 68、丹粳 17 和丹粳 20 的发芽指数分别降低了 66.40%、66.22%、64.38%，活力指数分别降低了 70.34%、72.25%、68.56%。2.2不同老化温度下对不同水稻种子电导率和MDA 含量的影响种子老化处理后测定种子浸出液电导率和丙二醛（MDA）含量，得不
11、同处理下 3 个品种水稻种子电导率和丙二醛含量的数据变化曲线，如图 1、2、3 所示。不同老化天数不同温度下同一品种的电导率和 MDA 含量差异较大。与未老化种子相比，种子老化 6 d 后盐粳 68 电导率增加比例最高，达 69.01%，其次为丹粳 20 增加 31.96%，丹粳17 电导率增加比例最低，增加 19.82%；种子老化6 d 后盐粳 68、丹粳 17、丹粳 20 的 MDA 含量分别增加了 19.85%、22.73%、19.12%，这表明在人工种子老化过程中膜系统受到严重破坏。随着老化程度的增加，电导率和 MDA 含量均增加，表明种子老化后，细胞膜过氧化作用加剧，最终导致种子活力
12、丧失。2.3不同温度老化下 3 个品种水稻种子 CAT 活性的变化采用高锰酸钾滴定法测定老化处理过程中 3个品种水稻种子内过氧化氢酶（CAT）活性变化如图 4、5、6 所示。在种子老化过程中随老化温度及老化天数的增加，过氧化氢酶活性逐渐降低，且 3个品种的变化总趋势基本一致。盐粳 68、丹粳 17、丹粳 20 种子在老化 9 d 后过氧化氢酶活性分别降低了 78.26%、68.57%、68.25%。3结论与讨论种子贮藏过程中老化是不可避免的生理进程。发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数是众多研究者公认的鉴定种子老化的适宜指标5-7。本研究结果表明：当老化温度为 50、老化时间达 9宋丽媛高温高湿
13、对水稻种子萌发及生理生化特性的影响研 究 报 告20-注：同一品种同列中不同小写字母表示在 0.05 水平上差异显著。表 1不同老化处理对不同品种水稻种子萌发的影响品种老化温度（）老化天数（d）发芽率（%）发芽势（%）发芽指数活力指数盐粳 6840085.22 a85.22 a69.66 a14.23 a381.55 ab81.55 ab60.60 ab11.80 ab672.89 b72.89 b53.88 b10.36 b949.56 c49.56 c27.27 c4.95 c45084.33 a84.33 a67.22 a14.02 a380.48 ab80.48 ab58.32 b11
14、.49 b670.00 b70.00 b51.18 b10.15 b943.37 c43.37 c25.17 c4.11 c50080.14 a80.14 a65.56 a13.15 a373.66 ab73.66 ab56.50 b10.31 b666.03 b66.03 b50.78 b09.24 b939.67 c39.67 c22.03 c3.90 c丹粳 1740084.13 a84.13 a69.16 a14.02 a380.36 ab80.36 ab60.52 b11.59 b672.10 b72.10 b53.71 b10.15 b948.33 c48.33 c27.16 c4
15、.80 c45082.37 a82.37 a67.56 a12.12 a380.01 ab80.01 ab58.50 b10.69 b671.00 b71.00 b52.78 b9.25 b947.17 c47.17 c24.17 c3.90 c50081.33 a81.33 a65.33 a11.17 a379.66 ab79.66 ab56.48 b10.16 b667.06 b67.06 b50.73 b7.22 b943.67 c43.67 c22.07 c3.10 c丹粳 2040082.32 a82.32 a69.56 a14.12 a380.65 ab80.65 ab60.50
16、b11.69 b671.08 b71.08 b53.78 b10.25 b945.69 c45.69 c27.17 c4.90 c45081.03 a81.03 a67.56 a13.15 a378.66 ab78.66 ab56.30 b10.29 b670.04 b70.04 b51.72 b9.24 b942.67 c42.67 c25.18 c4.23 c50080.63 a80.63 a65.11a12.12 a377.90 ab77.90 ab54.45 b9.78 b672.00 b72.00 b50.38 b8.46 b940.47 c40.47 c23.19 c3.81 cd 时，3 个品种水稻种子的发芽指数及活力指数降低率均在 60%以上，其中丹粳 20 水稻种子降低的比率最少，发芽指数降低了 64.38%、活力指数降低了 68.56%。本研究中 3 个品种水稻种子经老化处理后电导率和丙二醛（MDA）含量增加、过氧化氢酶（CAT）活性降低。丹粳 20 老化后 MDA 含量增加的最少、CAT 活性下降的最少，说明其抗老化能力优于其他 2 个品种。种子老化后膜系统受到严