长期贮藏实验

证明低含水量和低温有利于生活力保持的文章一直很多，不能全都列举，这里只能对那些含有大量资料的文章或很少研究报道的种类，以及长期实验的结果进行重点的讨论。由于正在制定长期贮藏种子、特别是基因保存样品的贮藏方案，长期贮藏种子的实验很有参考价值。RinCker报道了一个长期贮藏乡蒸结果，在实验币产于3个地区的7种饲料作物共291个种子批，原始低含水量为4~8%，在-5~—15℃温度，60~90%相对湿度环境下贮藏21年，其中大部分时间是在—15℃，60%相对湿度的条件。

这7种作物：百脉根、白车轴草、紫首蓓、梯牧草、鸭茅、红车轴草、无芒雀麦的原始平均生活力百分率分别为86、96、86、77、81、74、99。经过上面条件下的贮藏，这7种作物的所有种子批的绝大多数仍保存有50%以上的生活力，而且许多种子批生活力在70%以上。其中前3种生活力保存最好，第四、五种居中，最后两种较差。因此可以看出，除了无芒雀麦以外，寿命潜力与种子原始生活力有很大关系。对照方程式(1)知道，在一个给定的条件下，种子寿命是与种类和每个种子批的原始生活力百分率密切相关的。如果方程式(1)适用于上面的实验，那么实验里种类间寿命的明显不同，则可能主要是由于每个种的种子原始质量不同造成的，只有无芒雀麦除外，它尽管有较高的原始生活力，但比其它种类倾向于丧失更多的生活力。上述实验中，每个种子批的详细情况没有报道，但Rinoker也提出了种子批质量，比产地对生活力保存更为重要。当然，产地气候可以影响种子原始质量，但可能在这个实验中，气候差异还没有达到对种子原始质量产生明显影响的程度。

报道了对黑麦、小麦、燕麦分别在一18℃和1~4℃条件下贮藏5年的实结果。这期间，含水量9.5%或验11.5%的黑麦，含水量10.5%的小麦，含水量在10.。%的燕麦的生活力都没有明显的降低。一般认为甘蔗种子是短命置的，但现在发现J己它放庄—10℃于硅胶中，可以至少贮藏2年，生活力也没有明显降低。

报道了在美国达科他北部地区，没有温度、湿度控制条件下，对紫首着和野首着的228个种子批，贮藏68年的实验结果.其中紫首楷的种子批，经过62年贮藏后显示29%的生活力，但“年后则只有0.3%。野首着种子的生活力保存情况比上一种稍好，并提出这可能是这种种子硬实率较高的缘故。

在美国犹他洲调查了32种当地灌木或阔叶草种类在露天仓库条件下贮藏15年后生活力变化情况：没有含水量记录，但季节平均温度在-3~20℃之间。在这样条件下，有14种的种子生活力没有受到明显影响，有9种的种子在10年内丧失了全部生活力。

Sanada等(1951)报道了苹果种子在5~—7℃条件下贮藏结果，其中9.1%含水量的种子在5℃贮藏7年后，保存着95%的生活力，而含水量5%的种子贮藏效果比9.1%含水量的种子更好。Earker和Johnstone(1980)报道了101个土豆品种贮藏20年的长期贮藏实验结果。前14年种子贮藏在一个环绕的房间条件下，以后又贮存在10℃和较低一些的泪对湿度条件下。大多数种子起码可以在10年内生活力保存完好，但10年后就会有一些生活力的丧失，一些品种的发芽变慢，20年后一些品种就只有很低的生活力了。Howard(1980)曾报道土豆的一些样品和Solanumvernei的一个样品在6℃密封玻璃管内贮藏25年生活力仍保存的很好。含水量虽没有被记录，但也说明前面实验中保存不太好的样品，有可能是比另外一些样品更潮湿一些的缘故。

Norden报道在6%含水量2~5℃条件下，去皮的花生至少可以贮藏10年，而更高温度的实验处理表明，采取更低的含水量比如2%会更好些。大豆非被认为是难于贮藏的，这部分原因是难于获得高质量的种子，根据大豆种子在8~14%含水量、-1~27℃条件下，贮藏3年实验结果，已经证明在较低的温度和含水量条件下，可以长期贮藏大豆种子。

生活力丧失前的劣变症状生活力丧失是种子劣变的最终结果，在种子死亡前，有许多劣变的症状，但通常不能对单一种子的劣变过程进行追踪研究，因为大多数实验会破坏种子，因此种子个体发育上的变化只能参考从种子批中筛选出来的顺次样品。种子在分子水平发生的一变化，影响酶活性和核酸、细胞膜的完整性，然后又导致种子和种苗发生变化，例如：细胞内溶质渗出，发芽所需时间增一长，种苗生长速度下降和形态不正常幼苗产生。这种变化与种子萌发的不良条件相互作用，结果造成：苗床的逆境越大(象特别高温，低水势，由病原菌等引起的厌氧微生物环境)，低质量种子萌发或出土的可能性就越小。但如果种子能存活下来，那么许多损伤可通过亚细胞水平转换系统得到修复或排除，不过一些DNA变化可能不会逆转，既使不立刻表现出来(隐性突变)，也可能通过表现型不受影响的子代传给第三代，再通过基因分离而表现出来。

细胞质劣变

在上一篇综述中已指出，伴随种子劣变的分子水平变化有种种情况，但很难断定哪一种变化是引起种子老化，如萌发速度的减慢，形态变异苗的产生及丧失生活力的直接原因。最近几年又有大量的研究报道文章，但问题仍不清楚。一些文章补充了一些关于蛋白质结构和酶活性变化的资料，例如，球蛋白的减少和白蛋白的增加，BAPAses的复杂变化，各种水解酶的活力降低，唬泊酸半醛脱氢酶活性的降低，细胞器中DNA聚合酶活力降低，核糖体PNA完整性丧失，呼吸代谢上的变化即参与搪酵解活动的三鞍酸活性丧失。与上面报道相矛盾的是，报老化的大豆种子中p—淀粉酶活性增加。发现小麦胚中蛋白质的合成活动不是均匀下降，而是在第一基节和盾片处持续长一些。

酶活性的改变有时是由于酶本身的变性，有时是由于酶的合成能力的降低。对于后者来说，有些酶合成能力的降低，可能发生于转录水平上，但也有各方面的证据说明翻译也能影响酶的合成能力。除了酶活性变化外，种子劣变的一个普遍现象是细胞膜完整性的丧失。通过用—300v的静电荷处理玉米种子，增加了生活力，提高了活力，并减少了亚细胞劣变，利用真空数种置床仪播种五百粒种子，然后置种500粒未处理的种子，对比分析，处理过的种子产量增高。用各种据认为能防止自由基损伤的化学药品处理小麦种子，使其生活力和活力均有少量的提高。一些作者相信这种膜损伤是由于自由基形成以后的脂质过氧化作用。但证据是矛盾的，而且最近不支持这一假说的证据正在增加。过去曾推测能防止细胞膜过氧化作用的天然抗氧化物质会随时间延长而减少，但对小麦和大豆维生素E水平的实验，发现并非如此。甚至在大豆种子老化过程中根本就没有发现类氧脂化作用。不过既使膜损伤原因不是类脂氧化作用，膜劣变也是种子劣变重要部分，且证据仍不断增加。提出大豆种子劣变的基本原因是细胞膜不能通过回水修复损伤。在花生种子老化过程中，没有发现过氧化氢化物，在溶质渗出增加和萌发减少以前在具有极性的类脂亚基中，脂肪酸结构并没有改变，而是脂肪酸含量下降。他们提出：生活力丧失的原因是由于膜脂完整性丧失后造成的亚细胞分室控制作用的丧失。证明在碗豆种子老化程中，细胞膜渗漏的增加与磷脂，主要是磷脂酞胆碱的减少是一致的。他们还证明脂质氧化，如果发生的话，也是在膜劣变的相对晚期.另外，认为膜蛋白中的蛋白质成份的氧化聚合可能与膜劣变有关。

细胞核劣变

存活种子生活力百分率与其细胞染色体损伤的累积量具有密切关系。严重的染色体变异在幼苗生长过程中会通过复制选择得到修复，但许多点突变会遗传给子代。虽然曾否认染色体变异与种子生活力百分率的关系，但通过对小麦的细致研究，又进一步证实了这一关系.在豌豆种子也第一次发现了与生活力丧失有关的多基因控制的遗传表现性状改变。观察到黑麦种子胚劣变过程中发生染色体断裂和DNA酶活化情况，提出这种DNA完整性的丧失可能就是在种子萌发时看到的染色体变异和转录减少的一种根源，虽然一些损伤可能会在萌发早期得到修复。也有证据说明贮藏中发生的一些染色体变异，若在萌发时没有发生氧化就不会表现出来。一些特殊的染色体可能比其它染色体更容易受到损害(Pieeh和SuPryn，1979)。除了DNA本身变化外，也有另外核物质改变的证据。在硬粒小麦较陈旧的种子里。观察到了组蛋白和DN人比例的增加.Banerjee等(1951)报道在水稻老化种子里，不仅核中DAN和蛋白质含量下降，而且P32的渗入也减少.Murata等(1980)证明老化种子中存在延迟有丝分裂的情况，虽然这并不一定说明染色体本身的变化。

长期贮藏后种子质量的指标之一：产量

每个种子的活力丧失先于生活力的丧失，因此在生活力丧失被观察到以前，常常存在各种程度的生活力下降，其特征之一就是当贮藏种子的活力下降时，存活种子萌发所需时间的拉长。如果活力丧失很严重，就会影响作物产量。对作物产量的研究使人们坚信在长期贮藏中，不仅种子生活力而且种子批质量均可以得到保存。4种饲料作物：鸭茅、无芒雀麦、梯牧草、牛尾草的种子在—15℃贮藏12~15年以后与新鲜种子的产量比较情况，前3种和新鲜种子的产量一样，只有牛尾草除外，而这一种在贮藏前就只有79%的较低生活力。另一项对4种豆科饲料作物：紫首蓓、红车轴草、杂种车轴草、百脉根的种子产量研究表明，在和前一实验相同条件下，经过14~18年贮藏，其产量和新鲜种子相比没有差别。这项试验的一个重要部分，是关于红车轴草种子的贮藏比较：一份样品一直在—15℃贮藏，另一份样品16年中每隔一周从一15℃条件下转移到室温下解冻24小时。这种从—15℃到室温的转换一共不下600次，但对种子生活力或产量都没有产生明显影响，这证实了温度的短时间改变不会对种子劣变造成影响的观点。

对在较低合水量下4.1~6.4%，—25℃室温下贮藏9~11年的离芭种子进行研究，发现生活力只有很少的损失，最终百分率都在73~95%之间。在这样情况下，虽然老的种子产生较多的不正常苗，但其产量与从新鲜种子收获的产量比较没有明显差别。

结论

种子干燥是一个复杂的问题，但随着人们对环境因素的更好理解，可能会找到更合理的方法。在种子劣变过程中，有许多亚细胞水平变化，但很难确定那一种变化更重要，哪一种变化是劣变的根源，哪一种是劣变的后果。核变化具有长期的影响，因为它们可以影响子代，但通过合适的贮藏技术可以减少它们的发生率。由于基因突变会引起细胞质劣变，造成基因改变的原因必须研究。