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第121章 植物园和种质圃

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植物种质资源保存(conservation of plantgermplasm resources),是指通过人为的技术措施保护植物种质资源,使其不至于流失或灭绝。主要包括:原生境保存和非原生境的保存。

原生环境保存(in situ conservation):自然保护区(nature reserves)、自然公园(natural park)。

非原生环境保存(ex situ conservation):活体植株保存,如植物园(botanic garden),种质圃(field genebank);种子库 (seed storage facility);离体保存库(in vitrostorage)。

种子寿命:一批种子的群体生活力在一定贮藏条件下,能保持或接近在母体植株上达到生理成熟时的发芽率(80%),并且能萌发长成正常植株的期限。是指种子生命力在一定的环境下能保持的最长期限。在一个种批中,种子个体间的生命期限差异很大,因此,应该以种子群体的平均寿命来表示种子寿命。

种子活力:一批种子在广泛的田间环境条件下,能迅速整齐地萌发并长成健壮幼苗的内部潜在能力的总和。

低温种子库保存

一、种子贮藏寿命及其影响因素

种子储藏寿命受以下两方面因素的影响

1、种子自然寿命

成熟种子在自然条件下的寿命。根据种子自然寿命的相对长短,将种子归为三类:

长命种子:15-100年或更长, 如番茄、茄子、西瓜等种子。1952年辽宁古莲子,有活力,寿命1040年+/-210年。

中命种子:寿命在3~15年之间,如萝卜、白菜、黄瓜、甘蓝、 莴苣、辣椒、菜豆、菠菜等种子 。

短命种子:寿命在3年以下,如葱、胡萝卜、芹菜、小麦、 玉米等种子。杨树(30-40h)、柳树(一周)以及可可(35h)。

2、种子贮藏的环境

影响种子寿命的贮藏条件主要水分(种子含水量(MC, moisturecontent )、种子贮藏环境的空气相对湿度(RH, relative humidity ))和温度。

MC越高,种子呼吸作用越强,贮藏物质分解越快, 生活力下降越快。

MC与RH密切相关,当RH增加时,MC随之上升。

达到一定程度时,便出现游离水,这时的种子含水量为“临界含水量” ,此时种子内呼吸酶和水解酶异常旺盛,种子及容易丧失活力。

温度: 是影响种子新陈代谢的主要因素之一,在低温状态下,种子细胞内代谢活动水平很低,物质和能量消耗少,细胞的衰老进程也很缓慢,因而可以长时期保持种子生活力。

哈林顿(Harrington,1960)认为在0~50℃范围内,温度每下降5℃,种子寿命即可延长一倍。

水分和温度相辅相成,低温保存种子必须结合较低的含水量和空气相对湿度。二者之一不合适,则种子活力很快丧失。

种子对低温的适应性主要取决于细胞液浓度,种子含水量低,则细胞液浓度高,在冷冻条件下受伤害的可能性小。

二、种子低温贮藏设施

低温种子库:根据功能分为三类

长期库:-20—-10 ℃,RH< 60%, MC<4%-6% 保存期 30-50年或更长,不对外分发, 战略上。

中期库:0―10℃, RH< 60%, MC 6%~9%,寿命10~30年, 保存流动种质搜集品。

短期库: 15-20 ℃, RH 50-60%, MC<12%, 种子预期寿命2~5年。

保存种子的容器

长期库:种子封入不透气的容器内,如密封的金属盒、铝箔袋、塑料复合薄膜袋、玻璃瓶等。

中期库:种子容器同长期库。

短期库:种子容器从有孔到几乎密封,如纸袋、塑料袋、布袋、玻璃瓶等。

低温种子库的基本结构

(1)低温库房:主要组成部分,种子架,种子架与地面、墙壁、屋顶之间的最小通风空隙分别为10-500px、500px和1250px。

(2)围护结构:保温层、隔汽层、护墙板和库门

(3)制冷系统: 制冷设备、除霜设备、恒温控制器和高温报警器

(4)辅助设施: 低温库房门外的缓冲间、种子接收分发间、种子清选间、熏蒸间、数据处理间、发芽间、种子干燥间、种子包装间、种子临时贮存库等。

种子发芽率试验:入库要对种子生活力进行检测,作为种质资源保存的种子,入库前发芽率要求在90%以上。发芽率试验一般需200-400粒种子,4次重复。

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