低温高湿对花生萌芽期水分动态迁移及细胞膜损伤机理研究

Because of the Low temperature and wet weather in the early spring of southern China, crops suffer from poor seedling emergence. Low temperature stress during germination and early seedling growth is an important constraint of production of peanut in Southern China, and it is essential to study the moisture migration and mechanism of cell membrane damage under low temperature and high humidity conditions during germination stage.(1)The Regularity of moisture migration during the peanut germination stage will be researched under low temperature and high humidity conditions to illustrate the conversion of different water existence states and the relationship between moisture migration and the damage of cell membrane.(2) The constituents of plasmalemma in different peanut varieties will be analyzed,to reveal the influence on the fluidity of membrane and the relationship between chilling tolerance and plasmalemma constituents.(3) The mechanism of the damage of cell membrane will be obtained from the resluts of the changes of reactive oxygen metabolism, activities of anti-oxidases, storage substance metabolism and content of Endogenous Phytohormones. A theoretical basis for improving germination rate under low temperature and high humidity through breeding and cultivation measures will be provided in this project.

南方春花生播种后在萌芽期经常遭遇低温多雨天气，往往造成出苗困难，以致缺垄少苗，对花生高产稳产造成严重威胁，制约了南方花生产业健康发展。因此，本项目主要研究（1）低温高湿处理下花生种子萌芽期水分动态迁移规律，明确水分迁移动态变化及不同存在状态水分之间动态转化过程，建立水分吸收速率和细胞膜损坏动态关系，为防控因水分过多引起的吸胀伤害提供理论基础。（2）通过处理低温敏感程度不同的品种，对比分析品种间极性脂组成差异，揭示这种差异在低温高湿胁迫下对质膜流动性的影响，并明确膜脂组分差异和花生耐冷性关系。（3）通过对低温高湿胁迫下花生种子萌发时活性氧代谢、保护酶系统启动、贮藏物质代谢及激素变化的研究和综合分析，得出低温高湿逆境胁迫下花生水分迁移及细胞膜损伤机制。本项目研究不仅可以丰富花生低温萌芽生理理论，而且可以为通过栽培和育种手段提高花生低温高湿下发芽率的研究提供理论依据。

南方春花生播种后在萌芽期经常遭遇低温多雨天气，往往造成出苗困难，以致缺垄少苗，对花生高产稳产造成严重威胁，制约了南方花生产业健康发展。因此，本项目主要研究：低温高湿处理下花生种子萌芽期水分动态迁移规律，明确水分迁移动态变化及不同存在状态水分之间动态转化过程，为防控因水分过多引起的吸胀伤害提供理论基础；通过处理低温敏感程度不同的品种，对比分析品种间脂肪酸组成差异，揭示这种差异在低温高湿胁迫下对萌芽的影响；通过对低温高湿胁迫下花生种子萌发时活性氧代谢、保护酶系统启动、贮藏物质代谢的研究和综合分析，得出低温高湿逆境胁迫下花生水分迁移及细胞膜损伤机制。本项目研究不仅可以丰富花生低温萌芽生理理论，而且可以为通过栽培和育种手段提高花生低温高湿下发芽率的研究提供理论依据。.通过研究获得：(1)利用低场核磁共振技术，分析花生萌芽过程中只有三种类型液体存在即结合水、自由水和油脂，三种相态在种子萌发过程中是动态变化的，吸胀期结合水呈现波浪式增加，自由水持续增加，油脂对水有结合作用；低温处理后花生种子水分分布发生了明显变化，低温处理使花生内的水分发生了迁移，重新分布，在研究水分动态变化中发现，随着水分浸种种子，24小时前后脂肪开始大量分解，低温下种子脂肪代谢也会启动，但被推迟到100小时以后；通过核磁共振伪彩图，发现水分最早是从顶端进入到种子内部。(2)花生种子无论是在吸胀期还是露白期遭遇低温，花生种子发芽率都会降低，胚根、胚轴和生物重生长减缓，测试品种露白后低温处理要好于吸胀期低温处理，北方品种好于南方品种。(3)花生发芽后粗蛋白含量显著升高，粗脂肪含量显著降低，游离氨基酸含量发芽后显著升高。低温会改变花生萌芽期间脂肪代谢过程，低温处理期间，粗脂肪含量变化不大，脂肪酸代谢缓慢，低温处理后置于常温下，脂肪酸代谢恢复。利用不同品种花生进行低温吸胀萌发试验，种子的露白率与脂肪含量呈正相关，种长比与亚油酸含量呈显著正相关。(4)负压入液整荚播种技术可以作为一种低温高湿环境下花生播种的手段，解决花生播种后遭遇低温高湿缺苗的严重的问题，根据试验较好的处理工艺为0.08MPa处理5min。