基本介紹
- 中文名：種子引發
- 外文名：seed priming
- 種類：植物
簡介,抗菌物質的使用,細胞信號分子的套用,生物引發,變異,發展歷史過程,最終結果,
簡介
基於滲透調節的液體引發是通過對細胞水分的供給速度和程度的調節來控制種子萌發的速度和整齊度的，它主要考慮使用高膠體滲透壓溶液或者適當晶體滲透壓的鹽溶液來調控種子吸水。常用的化學物質是聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG），PEG是一種高分子聚合物，化學穩定性高，不透過細胞壁，因而不影響細胞的生化反應，PEG溶液通過膠體滲透勢來調控細胞吸水的程度和狀態，能使種子的吸水趨於穩定和同步化，最終提高萌發率和整齊率，比採用單一的水浸泡引發要有效的多。鹽溶液引發也是很常用的，例如氯化鈣、硝酸鉀等物質可以改變溶液的水勢來降低細胞滲透勢，使細胞吸水趨於平穩，同時這些鹽分子還可以進入細胞，對代謝活動產生積極影響。
固體基質引發是比較常用的一種種子引發方法，它主要通過種子從固相載體中吸水達到平衡而起到引發作用。常用的基質是蛭石、多孔粘土、合成矽酸鈣和濾紙等物質。
抗菌物質的使用
種子萌發過程中，微生物的影響是很顯著的，一些病原微生物對種子的萌發具有抑制作用，同時也危害剛剛萌出的幼苗，造成腐爛。同時微生物的繁殖也有利於害蟲的滋生，蠶食幼苗。所以抗菌處理是種子引發的關鍵，首要的措施就是對播種相關物品的消毒和種子消毒，一些氧化性化學物質如：過氧化氫、高錳酸鉀、過氧醋酸都具有顯著的殺菌作用，還可以腐蝕種皮並提供一些氧氣共給種子萌發需要。過氧化氫是一種分解後無殘留的化學物質，所以是一種種子引發的首選化學試劑，常用濃度是0.1~1%,浸泡種子作用1~24小時，可以大大促進種子萌發。另外，“PEG聯合抗生素”引發種子也可以取得很好的效果，通常在一定濃度的PEG溶液加入廣譜抗生素，如四環素、青黴素+鏈黴素、磺胺類、大環內酯類等抗生素。抗真菌物質也是必不可少的，通常加入到萌發過程中的水中，首選多菌靈和甲基托不津等。多肉植物百歲蘭是典型的真菌敏感型的種子，他的種子富含脂質，利於真菌生長，為了提高它的萌發率必須有效的使用抗真菌物質。
激素的套用：赤黴素可以促進胚乳的分解，作用於種子萌發第二期到第三期，是種子萌發必不可少的一種激素。外源使用赤黴素，可以打破種子休眠，促進萌發，並且提高種子抗性，通常使用濃度為10~100ppm噴施；生長素可以促進細胞伸長和胚根發育，細胞分裂素可以促進胚細胞分裂和胚芽的發育，這兩種激素也可以促進種子萌發，也可以適當使用，通常選用1-奈乙酸（naa）10ppm、6-苄氨基嘌呤（6ba）或激動素（kt）10~50ppm噴施。
細胞信號分子的套用
這個領域是最近幾年開始深入研究並逐步套用到實際上的，主要是水楊酸生物化學的研究。水楊酸是一種重要的生物信號分子，它和茉莉酸、脫落酸共同構成植物細胞轉導體系的三大信號分子。它主要的作用是誘導細胞內抗性基因的表達，提高種苗的抗性和素質，在萌發第三期適當使用水楊酸鹽或乙醯水楊酸（阿司匹林）可以有效提高出苗的品質，常用濃度：阿司匹林10~50ppm出苗期噴施。
細胞周期藥物的套用：由於種子的本身和種皮的差異，往往導致種子萌發不整齊，這對統一控制和育苗是不利的。如何提高種子萌發的一致性，是種子引發要解決的重要問題之一。各種引發技術都可以在一定程度上提高一致性，如果還要繼續提高一致性或整齊率，則可以採用化學藥物控制。首選的是細胞周期控制劑類物質，常用的是“羥基脲“，這是一種醫學上治療慢性粒細胞白血病的常用藥物。通常使用100ppm浸泡種子就可以顯著提高萌發整齊率，遺憾的是這種物質是一種化學誘變劑，如果濃度和時間掌握不好會造成染色體畸變或基因突變。
生物引發
這個領域是目前最為前沿的，它主要採用無害微生物作為包衣，包裹在種子表面。利用微生物之間的拮抗作用，來抑制病原微生物的危害。同時這些有益微生物可以提供給種子有效的營養和水分，促進萌發，提高苗子的抗性。已經成功的範例是採用含有螢光假單細菌的1.5%甲基纖維素溶液包裹種子，包裹後短暫回縮水分2小時，23度下吸水20分鐘即可播種，這樣引發的種子幾乎無病害和猝倒表現。
種子引發過程中存在諸多的生理學和生物化學的變化，這些生理生化變化共同起到了引發效果。值得指出的是，人工種子引發不僅僅可以提高萌發率，更可以提高整齊率和抗性，使得幼苗健壯，為後期的生長發育奠定良好的基礎。對於廣大愛好者，在正確播種的基礎上，適當使用種子引發物質對育種是有好處的。市場上種子引發商品還屬於空缺狀態，這就要求愛好者要了解一些種子萌發的知識，自己選擇和調配種子引發劑。誠然，種子引發是一把“雙刃劍“，更是一種經驗型的實踐，初學者還是要慎重使用種子引發物質為宜。
另外，在國內多肉界已經有研究部門開始涉足多肉植物種子引發技術的研究，比如天津市花卉協會多肉植物專業委員會的“呂氏多肉植物生長與發育研究室”開發的“種子引發劑1號”，就是針對多數多肉植物研製的，他在一定程度上集殺菌、供養和削弱種皮為一體，結合細胞信號分子的套用，很好的提高了幼苗的抗性和素質，得到了很好的效果，成為國內多肉植物的種子引發領域較為前沿的藥物，值得推廣。
變異
放射性同位素在農業上的套用是極為廣泛的。核農學就是核技術與農學相結合的一門新學科。
談到選育良種，不能不涉及作物的一個基本特性－遺傳和變異。俗話說：“種瓜得瓜，種豆得豆。”在自然界裡所有的生物，它們的子代都有與其親本相似的特性，這就叫做遺傳性。一個優良品種所以能增產，就是因為它具有可遺傳的優良特性。另一方面，一個優良品種也不是一成不變的。它隨著環境條件的變化和內在的原因而不斷發生變化，這就叫做變異性。遺傳性和變異性是對立的統一。如果沒有遺傳性，則自然界現有的各種生物將不復存在。而如果沒有變異性，也就沒有生物的進化。當前我們看到的成千上萬種農作物品種都是在歷史的長河中，由於植物本身的遺傳和變異，再經過長期的自然選擇和人工選擇而形成的。
發展歷史過程
近代因為科學技術的發展，人們已不再等待自然的恩賜，單純地利用植物本身自然產生的變異，而能夠套用現代科學的成就來人工創造新的變異類型，這種方法叫“人工引變”。人們已經弄清楚：生物性狀的遺傳是受一種叫“基因”的遺傳物質控制的，它存在於生物細胞內的染色體中。這種傳遞遺傳信息的遺傳物質，已經在電子顯微鏡下可以看到它的分子結構。如果這種物質的原有結構發生改變，就能引起生物性狀的變異。套用原子反應堆產生的熱中子或加速器產生的快中子，以及放射性同位素放出的射線都可以使生物細胞內遺傳物質的結構發生改變，因而引起生物形形色色的性狀突變。
最終結果
大體說來，套用人工引變誘發的有利突變可以有千分之一的機率，而自然產生的突變只有百萬分之一的機率，人工引變可以提高突變率一千倍。當然這不能像神話故事裡的孫悟空一樣，拔一根猴毛一吹就變出一個小孫猴子。我們也不能指望用射線一照就變出一個良種來。這是因為到目前為止，人們還不能控制變異的方向。我們必須在各種變異的後代中，進行認真仔細的選擇，才能育成符合我們所期望的良種。這種套用射線引變選育良種的方法叫做“輻射育種”。它是繼“系統選種”，“雜交育種”之後而興起的一種新的育種方法。這一新技術隨著我國原子核科學技術的發展已在全國廣泛開展起來，並已取得顯著效果。
