茶籽貯藏特性的研究

　　低含水量會(huì)引起種子脫水損傷,自然晾干脫水，對(duì)其發(fā)芽率影響不明顯.鼓風(fēng)干燥脫水的結(jié)果與自然晾干相似.因此也不影響發(fā)芽率，不過(guò)茶籽含水率的再降低，其發(fā)芽率即急劇下降。
　　摘要　對(duì)剛采收下的茶籽，進(jìn)行不同方法的脫水干燥和低溫、超低溫(－196℃)處理后，用沙播法測(cè)定其發(fā)芽率。結(jié)果表明，在短期內(nèi)，茶籽即使脫水至2.3%的含水率，仍能保持70%的發(fā)芽率。將茶籽干燥至8%～10％含水率，在－196℃液氮中貯藏2個(gè)月，其發(fā)芽率沒(méi)有變化，表明利用超低溫長(zhǎng)期保存茶籽有望得到解決。從本試驗(yàn)脫水干燥和冷凍損傷處理結(jié)果看，茶籽的貯藏特性應(yīng)歸屬于正常型種子。
　　關(guān)鍵詞：茶籽　貯藏特性　超低溫保存　脫水干燥
　　中圖分類號(hào)：S571.1　S330.3　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　Study on Storage Characters of Tea Seed
　　Wang Li，Zeng Qin
　　Tea Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310008
　　Zhou Mingde
　　East Asia Office，International Plant Genetic Resource Institute，Beijiang 100081
　　Abstract The newly plucked tea seeds were treated with various desiccation methods，low temperature and ultra low temperature （－196℃），and then，the germination of the seeds was tested by sand culture method．Results showed that tea seeds had 70％ germination rate even when the water content was lowered to 2.3％．No damage was observed to the germination of tea seeds when the water content in tea seeds were lowered to 8％—10％ and kept for 2 months under －196℃．According to this investigation，tea seeds should not be classified into the recalcitrant type，as most botanists believed．Tea seeds should be classified as normal type seeds．This result will direct us to further investigate the storage technique of tea seeds．The problem for long-term storage of tea seeds will be solved．
　　Key words：Tea seed　Storage character　Ultra low temperature storage　Desiccation
　　0　前言
　　貯藏種子，是保存作物種質(zhì)資源的重要方法之一。然而，茶樹(shù)的種子卻不易長(zhǎng)期保存，即使貯藏得當(dāng)，其發(fā)芽率也只能維持一年左右［1，2］，無(wú)怪乎長(zhǎng)期來(lái)有人把茶籽的貯藏特性列為頑拗型種子［3—5］。正因?yàn)槿绱?，在茶?shù)種質(zhì)資源保存上國(guó)內(nèi)外都采用建立資源圃或品種園的方法。這雖然比較可靠，但大量資源采用田間種植存在一些問(wèn)題，不符合現(xiàn)代化保存種質(zhì)的要求，不但用地和保存的費(fèi)用高，而且極易受災(zāi)害性天氣和病蟲(chóng)害等脅迫，達(dá)不到長(zhǎng)期保存的要求［4，6］。因此，近年來(lái)茶樹(shù)種質(zhì)資源保存方法一直備受中外茶葉科學(xué)工作者的關(guān)注。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所自1991年起，就茶資源室內(nèi)保存技術(shù)進(jìn)行了全面的研究［6］。其中，對(duì)處理后的茶籽在液態(tài)氮(－196℃)中保存，經(jīng)17個(gè)月冷藏，50粒茶籽的發(fā)芽率為60%，比貯藏起始期的發(fā)芽率76.5%下降了16.5個(gè)百分點(diǎn)。郭長(zhǎng)根等［7］在超低溫(－196℃)條件下，經(jīng)118天貯存后的茶籽發(fā)芽率達(dá)93.3%。日本在0℃～5℃條件下密封貯藏可保存9年［8］。近年來(lái)，印度也針對(duì)大葉種茶籽的貯藏特性進(jìn)行了立項(xiàng)研究。所有這些，都未能對(duì)茶籽貯藏特性作出結(jié)論。因此，本試驗(yàn)重點(diǎn)從茶籽的脫水傷害和對(duì)低溫的敏感度等方面，研究了其貯藏特性，并進(jìn)一步確立茶籽所屬之類型，旨在為茶籽的長(zhǎng)期保存技術(shù)提供依據(jù)。
　　1　材料和方法
　　1.1　材料
　　茶籽采用本所無(wú)性繁殖的優(yōu)良品種龍井43完全成熟的茶籽，經(jīng)精選處理后備用。
　　1.2　處理
　　1.2.1　茶籽不同干燥法脫水試驗(yàn)
　　a．室內(nèi)自然晾干脫水　每處理30粒茶籽，當(dāng)含水量分別達(dá)到約26%、20%、13%、8%、7%、6%時(shí)，用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。
　　b．鼓風(fēng)干燥脫水　用901型名茶鼓風(fēng)干燥機(jī)脫水，每處理30粒茶籽，當(dāng)含水量達(dá)到約27%、25%、20%、16%、14%、9%、7%時(shí)，用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。
　　c．在干燥器內(nèi)用變色硅膠脫水　每處理30粒茶子，當(dāng)含水量分別達(dá)到約15%、13%、9%、8%、6%、4%、3%、2%時(shí)，用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。
　　1.2.2　茶籽不同溫度冷藏敏感性試驗(yàn)
　　a．冷害溫度(冰點(diǎn)以上)貯藏　每處理30粒茶籽，經(jīng)自然晾干至不同含水量(見(jiàn)表2)后放入冰箱6～7℃冷藏2個(gè)月，用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。
　　b．凍害溫度(冰點(diǎn)以下)貯藏　經(jīng)自然晾干至不同含水量的茶籽，每處理30粒經(jīng)低溫冰柜－30～－33℃冷藏2個(gè)月后，取出用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。
　　c．超低溫(－196℃)冷藏　將自然晾干至含水量8%～10％的茶籽，每處理20粒，用鋁箔復(fù)合袋密封后直接投入液氮罐內(nèi)冷藏，經(jīng)2個(gè)月后，取出迅速投入38～40℃溫水中解凍復(fù)蘇，用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。
　　以上試驗(yàn)均重復(fù)2次。
　　2　結(jié)果與分析
　　2.1　脫水干燥對(duì)茶籽發(fā)芽率的影響
　　貯藏期間的種子水分無(wú)疑是影響種子壽命強(qiáng)有力的主導(dǎo)因素。種子的變質(zhì)過(guò)程隨著水分的增加而愈趨嚴(yán)重。1973年Harington根據(jù)其研究提出了通則［9］，即在0～50℃溫度之間，種子的含水量每下降1%，則種子的貯藏壽命增加一倍。成熟的茶籽剛從樹(shù)上采下時(shí)，含水量較高(35%～40％)，在自然貯藏條件下，其含水量會(huì)逐步下降。頑拗型種子的一個(gè)顯著特點(diǎn)是，不耐干燥，為了保持種子活力，一般含水量要求比較高，多數(shù)植物種子的含水量臨界值介于12%～31％之間。低含水量會(huì)引起種子脫水損傷［5，10］。茶籽對(duì)干燥的敏感程度如何?對(duì)剛采收的種子采用自然晾干、鼓風(fēng)吹干和干燥劑干燥等三種方法進(jìn)行脫水試驗(yàn)，并用沙播法測(cè)其發(fā)芽率。連續(xù)兩年的結(jié)果表明，自然晾干脫水，對(duì)其發(fā)芽率影響不明顯，即使達(dá)到自然干燥的最低含水量5.69%，其發(fā)芽率仍能保持在90%(表1)。顯然，這與以往報(bào)道的“茶籽含水率低于20%時(shí)，發(fā)芽率約減少一半；低于7%時(shí)，胚全部變性失去發(fā)芽率”［1］有很大不同。從兩年試驗(yàn)看，三種脫水法，均未測(cè)得茶籽死亡的臨界含水量，也就是說(shuō)，茶籽死亡之臨界含水量遠(yuǎn)低于一般頑拗型種子死亡的臨界含水量(12%～31％)。
　　鼓風(fēng)干燥脫水的結(jié)果與自然晾干相似，隨著脫水程度的增加，也未對(duì)茶籽發(fā)芽率造成很大損傷，其最低含水量(7.44%)種子的發(fā)芽率仍達(dá)到93%(表1)。
　　表1　不同方法干燥對(duì)茶籽發(fā)芽率的影響
　　Table1　Influence of drying methods on  the germination rate of tea seed
　　干燥方法                 茶籽含水率(%）          發(fā)芽率(%)
　　Drying methods           Moisture（％）         Germination rate（％）
　　自然干燥                 36.28(起始)            98.33
　　Natural                 （Initial)
　　drying                   26.22                 91.67
　　20.18                 96.67
　　13.46                 91.67
　　8.72                  98.33
　　7.70                  90.00
　　5.69                  90.00
　　鼓風(fēng)干燥                 36.28(起始)           98.33
　　Air－blast               (Initial)
　　drying                   27.22                 90.00
　　25.08                 98.33
　　19.66                 96.61
　　16.62                 90.00
　　13.79                 95.00
　　9.34                  93.33
　　7.44                  93.33
　　干燥劑脫水               36.28(起始)           98.33
　　Dehydrator              (Initial)
　　drying                   15.1                   98.33
　　12.8                   98.33
　　9.9                    95.00
　　7.8                    95.00
　　5.7                    83.10
　　3.9                    85.00
　　3.0                    73.30
　　2.3                    70.00
　　采用干燥劑脫水的結(jié)果如表1。從表中結(jié)果看出，隨著脫水程度的增加，發(fā)芽率雖呈下降趨勢(shì)，但仍不能使茶籽完全喪失生活力，即使含水量達(dá)到種子超干水平(低于5%的含水量)，其發(fā)芽率還保持在70%以上，至此，仍沒(méi)有找到茶籽死亡的臨界含水量。一般種子含水量下降至5%以下，則不利于貯藏，尤其是茶籽，其脂肪含量較高(30%～35％)，大分子的脂肪會(huì)因失去水分子保護(hù)而受損傷［9］。本試驗(yàn)干燥至2.3%含水量的茶籽仍能保持70%的發(fā)芽率，其原因尚待進(jìn)一步研究。
　　在上述三種脫水方法中，以鼓風(fēng)干燥的速度最快，在短期內(nèi)就能達(dá)到預(yù)期含水量，而當(dāng)達(dá)到一定含水量(7%左右)后，就很難繼續(xù)使其失水了。
　　上述試驗(yàn)結(jié)果表明，茶樹(shù)種子至少在短期內(nèi)可以忍耐脫水干燥，至于較長(zhǎng)期的處于較低含水量狀態(tài)下是否會(huì)喪失生活力，尚待進(jìn)一步研究。
　　2.2　不同冷藏溫度對(duì)茶籽生活力的影響
　　在一定限度內(nèi)，種子貯藏壽命隨著溫度的升高而縮短。但頑拗型種子對(duì)干燥、低溫都很敏感，因而也易遭受冷害和凍害。對(duì)含水量處于17%以下的茶籽，采用冰點(diǎn)以上、冰點(diǎn)以下和超低溫(－196℃)冷藏處理后，結(jié)果表明(表2)，茶籽對(duì)貯藏的溫度也較為敏感。經(jīng)自然晾干的茶籽，在冰點(diǎn)以上溫度貯藏條件下，含水率在17%時(shí)，并未影響其發(fā)芽率，但隨著茶籽含水率的再降低，其發(fā)芽率即急劇下降；在冰點(diǎn)以下溫度貯藏時(shí)，除含水率7.7%的茶籽還保持10%的發(fā)芽率，其余兩個(gè)處理均失去生活力。值得欣慰的是，40粒8.8%含水率的茶籽在－196℃液氮中冷藏60天后，仍保持與對(duì)照一樣的發(fā)芽率(97.5%)。以上試驗(yàn)結(jié)果表明，只要控制適當(dāng)?shù)暮浚瑹o(wú)論是冰點(diǎn)以上、冰點(diǎn)以下或－196℃下貯藏，均不會(huì)使茶籽失去或完全失去生活力。這進(jìn)一步證實(shí)，茶籽不屬于頑拗型種子之列。液氮超低溫冷藏的結(jié)果還表明，一種利用種子長(zhǎng)期保存茶樹(shù)種質(zhì)資源的方法有望得到解決。
　　表2　不同冷藏溫度對(duì)茶籽發(fā)芽率的影響
　　Table 2　Influence of different cold-storage templrature on the germination rate of tea seed
　　處理                    茶籽含水率                     發(fā)芽率
　　Treatments              moisture（％）                Germination
　　rate（％）
　　對(duì)照(起始)              32.7                          97.5
　　Control（Initintion)
　　冷害：
　　Chilling injury：
　　6～7 ℃                 17.1                          100.0
　　6～7 ℃                 10.0                          47.5
　　6～7 ℃                 7.7                           17.5
　　凍害：
　　Freeze injury：
　　－30～－33 ℃           17.1                           0
　?。?0～－33 ℃           9.7                            0
　?。?0～－33 ℃           7.7                            10.0
　　超低溫：
　　Ultralow　temperature：
　　－196 ℃                8.8                            97.5
　　對(duì)照(直接沙播)
　　Control（Sand sowing）  8.8                            97.5
　　作者簡(jiǎn)介：王立(1938—)，男，浙江紹興人，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所研究員，主要從事茶樹(shù)栽培生理及組織培養(yǎng)研究。
　　作者單位：王立　曾勤(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，杭州 310008)
　　周明德(國(guó)際植物遺傳資源研究所東亞地區(qū)辦事處，北京100081)
　　參考文獻(xiàn)
　　1　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所主編．中國(guó)茶樹(shù)栽培學(xué)．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1986：169
　　2　浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)主編．茶樹(shù)栽培學(xué)．北京：農(nóng)業(yè)出版社，1979：85
　　3　陳叔平主編．種質(zhì)資源低溫保存原理和技術(shù)．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1995：35
　　4　馬緣生主編．作物種質(zhì)資源保存技術(shù)．北京：學(xué)術(shù)書(shū)刊出版社，1989：19
　　5　支巨振．談?wù)勵(lì)B拗型種子的特點(diǎn)和鑒別．種子世界，1987(1)：14—16
　　6　王立，楊素娟，王玉書(shū)等．茶種質(zhì)資源室內(nèi)保存技術(shù)研究．茶葉科學(xué)，1996；16(1)：37—42
　　7　郭長(zhǎng)根，胡晉，樓錫元．茶籽的超低溫(－196℃)貯藏．浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991；17(3)：243—247
　　8　許寧摘．日本的茶樹(shù)遺傳資源．茶葉文摘，1992(5)：17
　　9　陶嘉齡，鄭光華．種子活力．北京：科學(xué)出版社，1991：206—207
　　10　盧新雄．頑拗型種子的研究現(xiàn)狀．種子，1992；57(1)：34—36