(种子学课件)种子超低温贮藏
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园艺植物种子贮藏的原理和技术PPT课件
• 种子贮藏工作既要求种子有一定的呼吸作用以确保生 命活动的进行，又要求将种子的呼吸消耗降至最低水 平。
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二、贮藏期间种子的生命活动及代谢变化特征
• （一）种子的呼吸作用 • 2、类型
• （1）有氧呼吸：在氧气参与下，种子的营养物质 （糖和脂肪）被彻底氧化分解为CO2和H2O，并释放 大量能量
一、入库前的准备
• （二）种仓准备 • 2、清仓 • 清仓是防止品种混杂和病虫滋生的基础，包括清理种 仓和种仓内外清洁两方面工作，以彻底清除仓具和墙 体内的残留种子和害虫。 • 清理种仓：清除种仓内异品种种子、杂质、垃圾， 清理仓具、修补墙面、嵌缝粉刷等 • 清洁种仓：铲除仓外杂草、排去污水、清理垃圾
二、贮藏期间种子的生命活动及代谢变化特征
• （一）种子的呼吸作用 • 1、概念
• 指种子内的活组织（胚和胚乳）在酶和氧的参与下， 将其贮藏的有机物质逐步氧化分解为简单的CO2和 H2O，并释放能量的过程。
• 呼吸作用是种子贮藏期间生命活力的主要体现，即使 休眠或极度干燥的种子，也都有极其缓慢的呼吸作用。
• （一）种子准备 • 入库种子质量符合安全贮藏标准，对不符合标准的种 子，必须重新处理（如干燥、清洗分级等） • 按“五分开”存放：级别不同的要分开；干湿种子要 分开；受潮与不受潮种子要分开；新陈种子分开；有 无病虫分开
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一、入库前的准备
• （一）种子准备 • 种子入库时必须逐袋、逐批进行抽样检查，可用电子 测定仪快速测定种子水分，有经验人员也可凭五官检 测： • 视觉法：看虫害、纯度、粒形粒色、饱满度 • 触觉法：手摸感觉光滑度、温、湿度、硬度 • 听觉法：翻动种子感觉干燥度。 • 齿碎法：牙咬感觉硬度、水分含量等。 • 嗅觉法：根据气味判断种子好坏。
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二、贮藏期间种子的生命活动及代谢变化特征
• （一）种子的呼吸作用 • 2、类型
• （1）有氧呼吸：在氧气参与下，种子的营养物质 （糖和脂肪）被彻底氧化分解为CO2和H2O，并释放 大量能量
一、入库前的准备
• （二）种仓准备 • 2、清仓 • 清仓是防止品种混杂和病虫滋生的基础，包括清理种 仓和种仓内外清洁两方面工作，以彻底清除仓具和墙 体内的残留种子和害虫。 • 清理种仓：清除种仓内异品种种子、杂质、垃圾， 清理仓具、修补墙面、嵌缝粉刷等 • 清洁种仓：铲除仓外杂草、排去污水、清理垃圾
二、贮藏期间种子的生命活动及代谢变化特征
• （一）种子的呼吸作用 • 1、概念
• 指种子内的活组织（胚和胚乳）在酶和氧的参与下， 将其贮藏的有机物质逐步氧化分解为简单的CO2和 H2O，并释放能量的过程。
• 呼吸作用是种子贮藏期间生命活力的主要体现，即使 休眠或极度干燥的种子，也都有极其缓慢的呼吸作用。
• （一）种子准备 • 入库种子质量符合安全贮藏标准，对不符合标准的种 子，必须重新处理（如干燥、清洗分级等） • 按“五分开”存放：级别不同的要分开；干湿种子要 分开；受潮与不受潮种子要分开；新陈种子分开；有 无病虫分开
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一、入库前的准备
• （一）种子准备 • 种子入库时必须逐袋、逐批进行抽样检查，可用电子 测定仪快速测定种子水分，有经验人员也可凭五官检 测： • 视觉法：看虫害、纯度、粒形粒色、饱满度 • 触觉法：手摸感觉光滑度、温、湿度、硬度 • 听觉法：翻动种子感觉干燥度。 • 齿碎法：牙咬感觉硬度、水分含量等。 • 嗅觉法：根据气味判断种子好坏。
(种子学课件)种子超低温贮藏
种子含水量超过HMFL，冷冻到一定 温度，种子死亡。例如，小麦种子含水 量高于26．8％，冷冻到-7℃则发芽率下 降到25％(表2)。根据试验，小麦种子含 水 量 为 5.7 ％ ～ 16.4 ％ ， 在 液 氮 温 度 (196℃) 冷 冻 保 存 24 个 月 之 后 发 芽 率 仍 在 92%～96%，同对照相比没有明显差异。
2.冷冻和解冻技术 不同种子的冷冻和解 冻特性有差异，需分别探讨，以掌握合 适的降温和升温速度。
3.包装材料的选择 根据报道，包装材料 有牛皮纸袋，铝箔复合袋等。有的包装 材料能使种子与液氮隔绝，如种子与液 氮直接接触，有些种子会发生爆裂现象， 而影响种子的寿命。
4.添加冷冻保护剂 常用的冷冻保护剂有二甲基亚砜 (DMSO)、甘油、PEG等，也有报道脯氨酸的效果很好。 使用冷冻保护剂的量应是足够起到冷冻保护作用，但 又不超过渗透能力和中毒的界限。 （渗透性冷冻保护剂主要包括二甲基亚砜、甘油、聚乙二 醇、丙二醇、乙酰胺、甲醇等。其保护机制是在细胞 冷冻悬液完全凝固之前，渗透到细胞内，在细胞内外 产生一定的摩尔浓度，降低细胞内外未结冰溶液中电 解质的浓度，从而保护细胞免受高浓度电解质的损伤， 同时细胞内水分也不会过分外渗，避免了细胞过分脱 水皱缩。在使用渗透性冷冻保护剂时，需要一定时间 进行预冷，在细胞内外达到平衡以起到充分的保护作 用。)
活力随含水量下降而下降。冷冻速率对种子生
活力的影响同种子含水量有关，假如种子含水
量在适宜范围内，则慢速或快速冷冻对多数种 子的成活率没有明显影响。
在冷冻和解冻过程中，由于温度的剧烈变 化，种子要经受极大的物理压力。如果 种子的细胞间质承受不了这种压力，就 会产生物理损伤。当种子在回升到室温 之前在液氮蒸汽上停留一段时间可减少 损伤，因此损伤产生在冷冻和解冻过程 中。当种子只暴露在液氮气相中（约150 ℃），种子没有损伤，小部分损伤发 生在-150 ℃~-196 ℃之间。
2.冷冻和解冻技术 不同种子的冷冻和解 冻特性有差异，需分别探讨，以掌握合 适的降温和升温速度。
3.包装材料的选择 根据报道，包装材料 有牛皮纸袋，铝箔复合袋等。有的包装 材料能使种子与液氮隔绝，如种子与液 氮直接接触，有些种子会发生爆裂现象， 而影响种子的寿命。
4.添加冷冻保护剂 常用的冷冻保护剂有二甲基亚砜 (DMSO)、甘油、PEG等，也有报道脯氨酸的效果很好。 使用冷冻保护剂的量应是足够起到冷冻保护作用，但 又不超过渗透能力和中毒的界限。 （渗透性冷冻保护剂主要包括二甲基亚砜、甘油、聚乙二 醇、丙二醇、乙酰胺、甲醇等。其保护机制是在细胞 冷冻悬液完全凝固之前，渗透到细胞内，在细胞内外 产生一定的摩尔浓度，降低细胞内外未结冰溶液中电 解质的浓度，从而保护细胞免受高浓度电解质的损伤， 同时细胞内水分也不会过分外渗，避免了细胞过分脱 水皱缩。在使用渗透性冷冻保护剂时，需要一定时间 进行预冷，在细胞内外达到平衡以起到充分的保护作 用。)
活力随含水量下降而下降。冷冻速率对种子生
活力的影响同种子含水量有关，假如种子含水
量在适宜范围内，则慢速或快速冷冻对多数种 子的成活率没有明显影响。
在冷冻和解冻过程中，由于温度的剧烈变 化，种子要经受极大的物理压力。如果 种子的细胞间质承受不了这种压力，就 会产生物理损伤。当种子在回升到室温 之前在液氮蒸汽上停留一段时间可减少 损伤，因此损伤产生在冷冻和解冻过程 中。当种子只暴露在液氮气相中（约150 ℃），种子没有损伤，小部分损伤发 生在-150 ℃~-196 ℃之间。
植物种质的超低温保存
在培养基中添加生长延缓剂能有效减缓材料的生长。
a.不同抑制剂对不同植物材料的作用效果有所差 异 b.同一种抑制剂应用在不同植物中，要达到抑制 作用而不对植物造成伤害所需要的浓度也有所不 同。 c.在一种植物上有效地抑制剂在另一种植物上则 可能无效。
实验已经证明，利用多效唑可以使玉米、水稻、小麦和马铃 薯等的试管苗生长素率降低，同时移栽成活率提高。利用二 甲基氨基琥珀酰胺酸（B9）、矮壮素（CCC）可以使葡萄试 管苗的转管从3个月一次变为一年一次。如果将低温保存与 一些生长抑制剂配合使用，则效果更佳。
d.材料大小也有影响，太大影响预培养效果，冻 存易受冰晶伤害；太小则切取困难，而且增加切 取时对材料的伤害。 e.如果采用大田生长的植物的芽，最好选择在冬 季取材。因为夏季生长的芽都不耐寒，而经秋冬 季的低温锻炼后，植物体的抗冻能力提高，所以 动机去才有较高的存活率
10.2.2材料的预处理
预处理包括材料的预培养和低温预处理，目的是 减少系孢子油水的含量，使细胞经受低温锻炼， 以有效提高组织活细胞的抗冻能力。 •在冰冻保存前的预培养时常在培养基中加入一些 可以提高材料抗冻能力的物质，如山梨酸醇、脱 落酸、脯氨酸、和二甲基亚砜（DMSO）等，最 常用的方法是增加培培养基中蔗糖的浓度。
• （1）种子保存 目前常用的种质保存方法有以下几类： 特点：传统的种质资源保存的主要方式 种子保存占用空间少，保存期较长 易干燥、包装和运输 因此种子在低温下长期保存是防止良种衰变的一条重 要途径。 但是，随着储藏时间的延长，种子生活力逐渐下降， 而且易受病虫鼠害侵袭。 此外，这种方法对于无性繁殖的种类等不适用。
•
10.2.3.2保护剂预处理
配制保护剂时，应该将其溶解在培养基里， 或是溶解在有糖或无糖的水中。为防止对细 胞的渗透冲击，保护剂应在30~60min内逐 渐加入，如用甘油则加入速度需更慢。由于 DMSO有一定毒性，所以预处理应该在0℃ 左右的低温下进行。处理时间也不能过长， 一般不宜超过1h。
(种子学课件)种子超低温贮藏
物种，目前还只能无性保存。如果建立了超低
温冷冻保存技术，可改进这类植物种质长期保 存的方法从而改良育种和繁殖技术。
3.对干燥和液氮均敏感的种子 这类种子就是顽拗型种子，它们的
寿命很短，难以保存。
三、种子超低温贮藏的技术关键
1.寻找适合液氮保存的种子含水量 只有 在合适的含水量范围内，种子才能在液 氮内存活。
表2 几种作物种子冷冻时含水量பைடு நூலகம்临界值
较多的研究报道认为，冷冻和解冻速率对多数
植物种子冷冻到液氮温度影响不大。然而莴苣 和芝麻种子却不一样。Roos(1981)用莴苣种子 做试验，其含水量接近于HMFL值即19％，发 现用200℃／min的速率冷冻几乎百分之百的成 活，若用22．2℃／min或更低的速度冷冻，生 活力明显下降。水分非常低的芝麻种子以1～ 30℃／min缓慢冷却时，几乎100％存活而不受 水分的影响。但以200℃／min冷冻时，种子生
活力随含水量下降而下降。冷冻速率对种子生
活力的影响同种子含水量有关，假如种子含水
量在适宜范围内，则慢速或快速冷冻对多数种 子的成活率没有明显影响。
在冷冻和解冻过程中，由于温度的剧烈变 化，种子要经受极大的物理压力。如果 种子的细胞间质承受不了这种压力，就 会产生物理损伤。当种子在回升到室温 之前在液氮蒸汽上停留一段时间可减少 损伤，因此损伤产生在冷冻和解冻过程 中。当种子只暴露在液氮气相中（约150 ℃），种子没有损伤，小部分损伤发 生在-150 ℃~-196 ℃之间。
2.冷冻和解冻技术 不同种子的冷冻和解 冻特性有差异，需分别探讨，以掌握合 适的降温和升温速度。
3.包装材料的选择 根据报道，包装材料 有牛皮纸袋，铝箔复合袋等。有的包装 材料能使种子与液氮隔绝，如种子与液 氮直接接触，有些种子会发生爆裂现象， 而影响种子的寿命。
第十章-植物种质的超低温保存PPT课件
第十章 植物种质的超低温保存
-
1
种质保存的概念
• 种质保存：利用天然或人工创造的适宜环 境保存种质资源，使个体中所含有的遗传 物质保持其完整性，有高的活力，能通过 繁殖将其遗传特性传递下去。
-
2
种质保存的途径
• 种子保存：种子生活力逐渐下降；易受病虫鼠 害侵扰。
• 种植保存：占地多，管理费用高。 • 离体（组织培养）保存：不断继代培养可能导
-
13
分级冷冻法
两步冷冻法
起始温度
0.1-10℃的 降温速度 -70℃~ -40℃
转移温度
液氮
• 适用对象：不抗寒的植物或含大液泡和大 量水分的成熟材料（包括悬浮培养的细胞 等）
• 程序降温仪
-
14
分级冰冻法
• 逐级冰冻法：将经保护剂处理的材料在0℃ 预处理后，依次通过不同温度的冰冻，如 -10 ℃、-15 ℃、-23 ℃、-40 ℃等，一般每 级约停留5min，然后学好入液氮。
• 3、降温冰冻操作
– 1）直接快速冷冻 – 2）分级冰冻法 – 3）玻璃化法
– 4）干燥冷冻法 – 5）包埋冻存法
-
12
快冻法
• 0℃（或其它预处理温度）直接进入液氮。 • 降温速度：每分钟1000 ℃以上。
• 适用对象：
–高度脱水的植物材料，如种子、花粉、球茎、 块根等。
–抗寒性较强或经过低温锻炼的植物，如某些木 本植物的枝条或芽。
-
18
THE END
-
19
– 处理方法：
• 低温锻炼 • 预培养，加入提高材料抗冻能力的物质（如DMSO
、蔗糖）
-
10
（三）基本程序
• 冰冻保护剂0℃预处理 • 如何选择冰冻保护剂：易溶于水；适当浓
-
1
种质保存的概念
• 种质保存：利用天然或人工创造的适宜环 境保存种质资源，使个体中所含有的遗传 物质保持其完整性，有高的活力，能通过 繁殖将其遗传特性传递下去。
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2
种质保存的途径
• 种子保存：种子生活力逐渐下降；易受病虫鼠 害侵扰。
• 种植保存：占地多，管理费用高。 • 离体（组织培养）保存：不断继代培养可能导
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13
分级冷冻法
两步冷冻法
起始温度
0.1-10℃的 降温速度 -70℃~ -40℃
转移温度
液氮
• 适用对象：不抗寒的植物或含大液泡和大 量水分的成熟材料（包括悬浮培养的细胞 等）
• 程序降温仪
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14
分级冰冻法
• 逐级冰冻法：将经保护剂处理的材料在0℃ 预处理后，依次通过不同温度的冰冻，如 -10 ℃、-15 ℃、-23 ℃、-40 ℃等，一般每 级约停留5min，然后学好入液氮。
• 3、降温冰冻操作
– 1）直接快速冷冻 – 2）分级冰冻法 – 3）玻璃化法
– 4）干燥冷冻法 – 5）包埋冻存法
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12
快冻法
• 0℃（或其它预处理温度）直接进入液氮。 • 降温速度：每分钟1000 ℃以上。
• 适用对象：
–高度脱水的植物材料，如种子、花粉、球茎、 块根等。
–抗寒性较强或经过低温锻炼的植物，如某些木 本植物的枝条或芽。
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18
THE END
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19
– 处理方法：
• 低温锻炼 • 预培养，加入提高材料抗冻能力的物质（如DMSO
、蔗糖）
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10
（三）基本程序
• 冰冻保护剂0℃预处理 • 如何选择冰冻保护剂：易溶于水；适当浓
(种子学课件)种子超低温贮藏
2.忍耐干燥对液氮敏感的种子
许多果树和坚果类作物如李属、胡桃属、榛属
和咖啡属的植物种子属于这种类型。这类种子 多数能干燥到含水量10％以下，但是不能忍耐40℃以下的低温。例如榛子含水量可降到6％， 冷冻到0～-20℃不失去生活力。但是当温度降低 到-40℃以下种子生活力受损。忍耐干燥对液氮 敏感的种子多数含有较高的贮存类脂(如脂肪等)， 有的种含量高达60％～70％。含油量是否是引 起种子对液氮敏感的因素，尚不清楚。这类种 子的寿命一般少于5年。研究这类种子的保存技 术非常必要。因为这类种子多属于主要经济作
2.冷冻和解冻技术 不同种子的冷冻和解 冻特性有差异，需分别探讨，以掌握合 适的降温和升温速度。
3.包装材料的选择 根据报道，包装材料 有牛皮纸袋，铝箔复合袋等。有的包装 材料能使种子与液氮隔绝，如种子与液 氮直接接触，有些种子会发生爆裂现象， 而影响种子的寿命。
4.添加冷冻保护剂 常用的冷冻保护剂有二甲基亚砜 (DMSO)、甘油、PEG等，也有报道脯氨酸的效果很好。 使用冷冻保护剂的量应是足够起到冷冻保护作用，但 又不超过渗透能力和中毒的界限。 （渗透性冷冻保护剂主要包括二甲基亚砜、甘油、聚乙二 醇、丙二醇、乙酰胺、甲醇等。其保护机制是在细胞 冷冻悬液完全凝固之前，渗透到细胞内，在细胞内外 产生一定的摩尔浓度，降低细胞内外未结冰溶液中电 解质的浓度，从而保护细胞免受高浓度电解质的损伤， 同时细胞内水分也不会过分外渗，避免了细胞过分脱 水皱缩。在使用渗透性冷冻保护剂时，需要一定时间 进行预冷，在细胞内外达到平衡以起到充分的保护作 用。)
种子超低温贮藏
一、种子超低温贮藏的概念和意义
1.种子超低温贮藏的概念
种子超低温贮藏是指利用液态氮(196℃)为冷源，将种子等生物材料置于 超低温下(一般为-196℃)，使其新陈代谢 活动处于基本停止状态，而达到长期保 持（种子）寿命的贮藏方法。
(种子学课件)种子超干贮藏
种子超干贮藏
• 一、种子超低温贮藏的概念和意义
• 1．种子超干贮藏的概念
• 超干种子贮藏(ultradry seed storage)，亦称超低 含水量贮存(ultra-low moisture seed storage)。是 指种子水分降至5％以下，密封后在室温条件 下或稍微降温的条件下贮存种子的一种方法。 常用于种质资源保存和育种材料的保存。
• 由于种子超干贮存研究时间不长，其操 作技术、适用作物、不同作物种子的超 干含水量确切临界值，以及干燥损伤、 吸胀损伤、遗传稳定性等诸多问题，都 有待于深入研究，使这一方法尽早付与 实际应用。从目前情况看，实用技术的 研究走在了基础理论研究的前面，这方 面的原理探讨有待于深入。
• 四、种子超干贮藏的技术关键
• 2．种子超干贮藏的经济意义 传统的种质资 源保存方法是采用低温贮存，目前据不完全统计全世界约有基因库1308座，大部分的基因库 都以-10℃～-20℃，5％～7％含水量的条件贮 存种子。但是低温库建库资金投资和操作运转 费用是相当高的，特别是在热带地区，这对发 展中国家是一个较大的负担。
• 2.种子忍耐超干的限度 种子超干不是越干越好， 存在一个超干水分的临界值。当种子水分低于 临界值，种子寿命不再延长，并出现干燥损伤。 不同作物种子水分的超干临界值不同，需逐个 进行试验。从20世纪80年代后期开始，已经研 究出的不同作物种子超干含水量临界值列于表 1。
• 1.超低含水量种子的获得 要使种子含水量降 至5％以下，采用一般的干燥条件是难以做到 的。如用高温烘干，则要降低活力以至丧失生 活力。目前采用的方法有冰冻真空干燥、鼓风 硅胶干燥、干燥剂室温下干燥，一般对生活力 没影响。
• 为避免种子因强烈过度脱水而造成形态和组 织结构上的损伤，郑光华等找到了有效的干前 预处理方法，使其在亚细胞和分子水平上，特 别是膜体系构型的重组方面有效进行。同时采 取先低温(15℃)后高温(35℃)的逐步升温干燥法， 使大豆种子(对照)的干裂率由87％降为0％，而 且毫不损伤种子活力。
• 一、种子超低温贮藏的概念和意义
• 1．种子超干贮藏的概念
• 超干种子贮藏(ultradry seed storage)，亦称超低 含水量贮存(ultra-low moisture seed storage)。是 指种子水分降至5％以下，密封后在室温条件 下或稍微降温的条件下贮存种子的一种方法。 常用于种质资源保存和育种材料的保存。
• 由于种子超干贮存研究时间不长，其操 作技术、适用作物、不同作物种子的超 干含水量确切临界值，以及干燥损伤、 吸胀损伤、遗传稳定性等诸多问题，都 有待于深入研究，使这一方法尽早付与 实际应用。从目前情况看，实用技术的 研究走在了基础理论研究的前面，这方 面的原理探讨有待于深入。
• 四、种子超干贮藏的技术关键
• 2．种子超干贮藏的经济意义 传统的种质资 源保存方法是采用低温贮存，目前据不完全统计全世界约有基因库1308座，大部分的基因库 都以-10℃～-20℃，5％～7％含水量的条件贮 存种子。但是低温库建库资金投资和操作运转 费用是相当高的，特别是在热带地区，这对发 展中国家是一个较大的负担。
• 2.种子忍耐超干的限度 种子超干不是越干越好， 存在一个超干水分的临界值。当种子水分低于 临界值，种子寿命不再延长，并出现干燥损伤。 不同作物种子水分的超干临界值不同，需逐个 进行试验。从20世纪80年代后期开始，已经研 究出的不同作物种子超干含水量临界值列于表 1。
• 1.超低含水量种子的获得 要使种子含水量降 至5％以下，采用一般的干燥条件是难以做到 的。如用高温烘干，则要降低活力以至丧失生 活力。目前采用的方法有冰冻真空干燥、鼓风 硅胶干燥、干燥剂室温下干燥，一般对生活力 没影响。
• 为避免种子因强烈过度脱水而造成形态和组 织结构上的损伤，郑光华等找到了有效的干前 预处理方法，使其在亚细胞和分子水平上，特 别是膜体系构型的重组方面有效进行。同时采 取先低温(15℃)后高温(35℃)的逐步升温干燥法， 使大豆种子(对照)的干裂率由87％降为0％，而 且毫不损伤种子活力。
十章低温仓库种子ppt课件
3、种子贮藏过程中，种子质量检验的有关监测数 据。
四、技术档案管理
低温低湿库的技术档案每个保管 季节终了以后，必需做好任务总结， 并将资料归档、分类与编号，由专 职人员保管，不得随意丧失。
1、按种子检验操作规程，获取每批种子入 库时发芽率、含水量及主要性状检验资料。
2、种子存贮日期、分量和位置。 3、为寄贮单位存贮种子，双方共同封存样品 资料。
〔三〕搜集与储存以下主要监测信息
1、种子贮藏期间，本地自然气温、相对湿度、 雨量等气候资料。
2、库内每天定时、定层次、定位点的温度、RH 资料。有条件的，将智能温湿度仪与电脑接口衔 接，把信息储存电脑中。
构造。
第二节 种子低温仓库设备和技术管理特点
一、制冷设备 制冷设备主要是制冷机，制冷机主要由四 部分组成，即紧缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸 发器。
制冷剂为二氯二氟甲烷，化学分子式为 CHF2Cl2，商品称号为氟里昂12，简写成F12或R-12。制成冷凝机组产品有2F-10，4F10，4FV-10等各种型号。
〔一〕、严厉建立仓贮管理制度 〔二〕、搜集与储存主要种子信息 〔三〕、搜集与储存主要监测信息
〔一〕严厉建立仓贮管理制度
1、种子入库前，彻底清仓，严厉 消毒或熏蒸。
2、把好入库前种子质量关。 3、合理安排种垛位置，科学利用 空间，提高利用率。
4、库室密封门尽量少开。 5、严厉控制库房温湿度。
〔二〕搜集与储存以下主要种子信息
第十章 低温仓库子
第一节 种子低温仓库的根本要求
良好的低温库必需具备以下要求。 一、隔热保冷 二、隔湿防潮 三、构造严密 四、屋顶和仓壁的隔热构造
隔热保冷
是最根本的要求，库内的隔热保 冷性能，直接关系到制冷设备的 任务时间、耗能及费用等方面的
四、技术档案管理
低温低湿库的技术档案每个保管 季节终了以后，必需做好任务总结， 并将资料归档、分类与编号，由专 职人员保管，不得随意丧失。
1、按种子检验操作规程，获取每批种子入 库时发芽率、含水量及主要性状检验资料。
2、种子存贮日期、分量和位置。 3、为寄贮单位存贮种子，双方共同封存样品 资料。
〔三〕搜集与储存以下主要监测信息
1、种子贮藏期间，本地自然气温、相对湿度、 雨量等气候资料。
2、库内每天定时、定层次、定位点的温度、RH 资料。有条件的，将智能温湿度仪与电脑接口衔 接，把信息储存电脑中。
构造。
第二节 种子低温仓库设备和技术管理特点
一、制冷设备 制冷设备主要是制冷机，制冷机主要由四 部分组成，即紧缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸 发器。
制冷剂为二氯二氟甲烷，化学分子式为 CHF2Cl2，商品称号为氟里昂12，简写成F12或R-12。制成冷凝机组产品有2F-10，4F10，4FV-10等各种型号。
〔一〕、严厉建立仓贮管理制度 〔二〕、搜集与储存主要种子信息 〔三〕、搜集与储存主要监测信息
〔一〕严厉建立仓贮管理制度
1、种子入库前，彻底清仓，严厉 消毒或熏蒸。
2、把好入库前种子质量关。 3、合理安排种垛位置，科学利用 空间，提高利用率。
4、库室密封门尽量少开。 5、严厉控制库房温湿度。
〔二〕搜集与储存以下主要种子信息
第十章 低温仓库子
第一节 种子低温仓库的根本要求
良好的低温库必需具备以下要求。 一、隔热保冷 二、隔湿防潮 三、构造严密 四、屋顶和仓壁的隔热构造
隔热保冷
是最根本的要求，库内的隔热保 冷性能，直接关系到制冷设备的 任务时间、耗能及费用等方面的
顽拗型种子组织培养结合超低温保存方法(共8张PPT)
种子生产与经营专业教学资源库
《种子贮藏技术》
顽TS
一 保存过程
二 保存的材料 三 冷冻保护剂
近年来，应用液氮保存生物组织已有不少成功例子，保存植 物成功的例子也不少，包括原生质、细胞、愈伤组织、器官、 胚。
下胚轴来源的愈伤组织
胚状体
一、保存过程
材料(如胚)分离－－消毒－－(防冻剂使用)－－冷冻－－
贮藏－－解冻－－恢复生长(培养基上)。 经低温贮存的橡胶种胚已取得再生植株
二、保存的材料
用来保存的材料常常是离体胚(excised embryos)和离体的胚 轴(excised axis)。这两者在中文的文献中常被混为一谈， 其实后者不包括子叶。
谢谢观看
Thank you for watching
如前面所述的Chaudhury(1991)从茶籽分离出胚轴 （0.1%氯化汞消毒15min）,干燥至13%水分以下，经液氮 17h贮存，在培养长成5~6cm高的健康幼苗。
三、冷冻保护剂
这两者在中文的文献中常被混为一谈，其实后者不包括子叶。
重冻要氨要保的酸防的冻护方、重剂剂面蔗要或以。糖。者来现、从称，在葡1冷9保常萄冻4护 用 糖9保年剂 的 、护p一 冷 山剂ol直 冻 梨g在e是 剂 醇超等低超 有 、人温低 二 聚用保温 甲 乙甘存保 基 二油生存 亚 醇作物研砜（为材P究、精料EG中甘中子）一油，的等个、具冷。有重脯 1如防胚 1如1防顽防用防 用用用如从如近如1防防顽这胚1%%%%%前冻干前冻拗冻脯冻来来脯前1前年前冻冻拗两干氯氯氯氯氯9面 剂 燥面 剂 型 剂 氨 剂保 保 氨 面 面 来 面 剂 剂 型 者 燥4化化化化化9所或2所或种或酸或 存存酸所所，所或或种在2年汞汞汞汞汞--55述者述者子者处者 的的处述述应述者者子中ph消消消消消ho的称的称组称理称 材材理的的用的称称组文， ，l毒毒毒毒毒g冷冷织冷后冷 料料后液冷冷织的CCCCC水 水e11111等hhhhh冻冻培冻，冻 常常，氮冻冻培文55555分 分aaaaammmmm人uuuuu保保养保可保 常常可保保保养献在 在iiiiidddddnnnnn用hhhhh护护结护干护 是是干存护护结中11）））））uuuuu44甘剂剂合剂致剂离离致生剂剂合常rrrrr%%,,,,,yyyyy干干干干干油(((((在在超在在 体体物在在超被88--1111122燥燥燥燥燥%%作9999900超超低超超 胚胚组超超低混99999%%，，至至至至至为11111低低温低低 织低低温为((， ，ee)))))生生11111精从从从从从xx温温保温温 已温温保一33333液 液cc活活%%%%%子茶茶茶茶茶ii保保存保保 有保保存谈ss氮 氮水水水力力水水ee的籽籽籽籽籽存存方存存 不存存方，dd内 内分分分无无分分冷分分分分分ee生生法生生 少生生法其保 保以以以大大以以mm冻离离离离离物物物物 成物物实存 存bb下下下的的下下保出出出出出rr材材材材 功材材后yy22，，，下下，，护oo胚 胚 胚 胚 胚44料料料料 例料料者sshh经经经降降经经剂轴轴轴轴轴))后 后中中中中 子中中不和和液液液。。液液以（（（（（， ，，，，， ，，，包离离氮氮氮氮氮来0000022具具具具 保具具括体体.....1111100，有有有有 存有有子77777%%的的hhhhh保--重重重重 植重重叶贮贮贮贮贮胚胚66护99要要要要 物要要。存存存存存轴轴%%剂的的的的 成的的，，，，，((胚 胚ee一重重重重 功重重xx在在在在在存 存cc直要要要要 的要要ii培培培培培ss活 活是ee。。。。 例。。养养养养养， ，dd超子长长长长长aa并 并低xx也成成成成成ii形 形ss温))不55555。。成 成~~~~~保少66666了 了存ccccc，mmmmm具 具研包高高高高高有 有究括的的的的的正 正中原健健健健健常 常一生康康康康康根 根个质幼幼幼幼幼、 、重、苗 苗 苗 苗 苗芽 芽要细。。。。。的 的的胞幼 幼方、苗 苗面愈。 。。伤组织、器官、胚。
《种子贮藏技术》
顽TS
一 保存过程
二 保存的材料 三 冷冻保护剂
近年来，应用液氮保存生物组织已有不少成功例子，保存植 物成功的例子也不少，包括原生质、细胞、愈伤组织、器官、 胚。
下胚轴来源的愈伤组织
胚状体
一、保存过程
材料(如胚)分离－－消毒－－(防冻剂使用)－－冷冻－－
贮藏－－解冻－－恢复生长(培养基上)。 经低温贮存的橡胶种胚已取得再生植株
二、保存的材料
用来保存的材料常常是离体胚(excised embryos)和离体的胚 轴(excised axis)。这两者在中文的文献中常被混为一谈， 其实后者不包括子叶。
谢谢观看
Thank you for watching
如前面所述的Chaudhury(1991)从茶籽分离出胚轴 （0.1%氯化汞消毒15min）,干燥至13%水分以下，经液氮 17h贮存，在培养长成5~6cm高的健康幼苗。
三、冷冻保护剂
这两者在中文的文献中常被混为一谈，其实后者不包括子叶。
重冻要氨要保的酸防的冻护方、重剂剂面蔗要或以。糖。者来现、从称，在葡1冷9保常萄冻4护 用 糖9保年剂 的 、护p一 冷 山剂ol直 冻 梨g在e是 剂 醇超等低超 有 、人温低 二 聚用保温 甲 乙甘存保 基 二油生存 亚 醇作物研砜（为材P究、精料EG中甘中子）一油，的等个、具冷。有重脯 1如防胚 1如1防顽防用防 用用用如从如近如1防防顽这胚1%%%%%前冻干前冻拗冻脯冻来来脯前1前年前冻冻拗两干氯氯氯氯氯9面 剂 燥面 剂 型 剂 氨 剂保 保 氨 面 面 来 面 剂 剂 型 者 燥4化化化化化9所或2所或种或酸或 存存酸所所，所或或种在2年汞汞汞汞汞--55述者述者子者处者 的的处述述应述者者子中ph消消消消消ho的称的称组称理称 材材理的的用的称称组文， ，l毒毒毒毒毒g冷冷织冷后冷 料料后液冷冷织的CCCCC水 水e11111等hhhhh冻冻培冻，冻 常常，氮冻冻培文55555分 分aaaaammmmm人uuuuu保保养保可保 常常可保保保养献在 在iiiiidddddnnnnn用hhhhh护护结护干护 是是干存护护结中11）））））uuuuu44甘剂剂合剂致剂离离致生剂剂合常rrrrr%%,,,,,yyyyy干干干干干油(((((在在超在在 体体物在在超被88--1111122燥燥燥燥燥%%作9999900超超低超超 胚胚组超超低混99999%%，，至至至至至为11111低低温低低 织低低温为((， ，ee)))))生生11111精从从从从从xx温温保温温 已温温保一33333液 液cc活活%%%%%子茶茶茶茶茶ii保保存保保 有保保存谈ss氮 氮水水水力力水水ee的籽籽籽籽籽存存方存存 不存存方，dd内 内分分分无无分分冷分分分分分ee生生法生生 少生生法其保 保以以以大大以以mm冻离离离离离物物物物 成物物实存 存bb下下下的的下下保出出出出出rr材材材材 功材材后yy22，，，下下，，护oo胚 胚 胚 胚 胚44料料料料 例料料者sshh经经经降降经经剂轴轴轴轴轴))后 后中中中中 子中中不和和液液液。。液液以（（（（（， ，，，，， ，，，包离离氮氮氮氮氮来0000022具具具具 保具具括体体.....1111100，有有有有 存有有子77777%%的的hhhhh保--重重重重 植重重叶贮贮贮贮贮胚胚66护99要要要要 物要要。存存存存存轴轴%%剂的的的的 成的的，，，，，((胚 胚ee一重重重重 功重重xx在在在在在存 存cc直要要要要 的要要ii培培培培培ss活 活是ee。。。。 例。。养养养养养， ，dd超子长长长长长aa并 并低xx也成成成成成ii形 形ss温))不55555。。成 成~~~~~保少66666了 了存ccccc，mmmmm具 具研包高高高高高有 有究括的的的的的正 正中原健健健健健常 常一生康康康康康根 根个质幼幼幼幼幼、 、重、苗 苗 苗 苗 苗芽 芽要细。。。。。的 的的胞幼 幼方、苗 苗面愈。 。。伤组织、器官、胚。
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种子含水量超过HMFL，冷冻到一定 温度，种子死亡。例如，小麦种子含水 量高于26．8％，冷冻到-7℃则发芽率下 降到25％(表2)。根据试验，小麦种子含 水 量 为 5.7 ％ ～ 16.4 ％ ， 在 液 氮 温 度 (196℃) 冷 冻 保 存 24 个 月 之 后 发 芽 率 仍 在 92%～96%，同对照相比没有明显差异。
二、不同种类种子对液氮低温反应的差异
根据种子对液氮低温的反应，将种 子分为三种类型(Stanwood，1985)：①忍 耐 干 燥 又 忍 耐 液 氮 的 种 子 (desiccationtolerant LN2-tolerant seed)；②忍耐干燥对 液氮敏感的种子(desiccation-tolerant LN2sensitive seed)'③对干燥和液氮均敏感的 种 子 (desiccation-sensitive LN2-sensitive seed)。
活力随含水量下降而下降。冷冻速率对种子生
活力的影响同种子含水量有关，假如种子含水
量在适宜范围内，则慢速或快速冷冻对多数种 子的成活率没有明显影响。
在冷冻和解冻过程中，由于温度的剧烈变 化，种子要经受极大的物理压力。如果 种子的细胞间质承受不了这种压力，就 会产生物理损伤。当种子在回升到室温 之前在液氮蒸汽上停留一段时间可减少 损伤，因此损伤产生在冷冻和解冻过程 中。当种子只暴露在液氮气相中（约150 ℃），种子没有损伤，小部分损伤发 生在-150 ℃~-196 ℃之间。
表1 不同含水量种子经LN2保存7天后的发芽率（石思信等，1985）
适 合 于 冷 冻 保 存 的 最 高 含 水 量 (high moisture freezing limits，HMFL)就是种子 含水量的临界值。在同一植物种中这个
临界值有一个不大的变动范围，但是植 物种间有明显的差异(表2)。
(种子学课ห้องสมุดไป่ตู้）种子超低温贮藏
一、种子超低温贮藏的概念和意义
1.种子超低温贮藏的概念
种子超低温贮藏是指利用液态氮(196℃)为冷源，将种子等生物材料置于 超低温下(一般为-196℃)，使其新陈代谢 活动处于基本停止状态，而达到长期保 持（种子）寿命的贮藏方法。
在 -196℃ 低 温 下 ， 原 生 质 、 细 胞 、 组织、器官或种子代谢过程基本停止并 处于“生机暂停”的状态，大大减少或 停止了与代谢有关的劣变，从而为“无 限期”保存创造了条件。
2.冷冻和解冻技术 不同种子的冷冻和解 冻特性有差异，需分别探讨，以掌握合 适的降温和升温速度。
3.包装材料的选择 根据报道，包装材料 有牛皮纸袋，铝箔复合袋等。有的包装 材料能使种子与液氮隔绝，如种子与液 氮直接接触，有些种子会发生爆裂现象， 而影响种子的寿命。
4.添加冷冻保护剂 常用的冷冻保护剂有二甲基亚砜 (DMSO)、甘油、PEG等，也有报道脯氨酸的效果很好。 使用冷冻保护剂的量应是足够起到冷冻保护作用，但 又不超过渗透能力和中毒的界限。 （渗透性冷冻保护剂主要包括二甲基亚砜、甘油、聚乙二 醇、丙二醇、乙酰胺、甲醇等。其保护机制是在细胞 冷冻悬液完全凝固之前，渗透到细胞内，在细胞内外 产生一定的摩尔浓度，降低细胞内外未结冰溶液中电 解质的浓度，从而保护细胞免受高浓度电解质的损伤， 同时细胞内水分也不会过分外渗，避免了细胞过分脱 水皱缩。在使用渗透性冷冻保护剂时，需要一定时间 进行预冷，在细胞内外达到平衡以起到充分的保护作 用。)
5.解冻后的发芽方法 经液氮贮存后种子的 发芽方法是一个容易被研究者忽视的问 题，液氮保存顽拗型种子难以成功，可 能与保存后的发芽方法不当有关，致使 还有生活力的种子在发芽过程中受损伤 或死亡。如茶籽在超低温保存后，最适 发芽方法是在5％水分(W／Ⅳ)沙床中于 5℃土1℃预吸处理15d，然后移到25℃发 芽。预处理后的种子，细胞膜修复能力 增强，渗漏物减少，发芽率提高(Hu等， 1994)。
物种，目前还只能无性保存。如果建立了超低
温冷冻保存技术，可改进这类植物种质长期保 存的方法从而改良育种和繁殖技术。
3.对干燥和液氮均敏感的种子 这类种子就是顽拗型种子，它们的
寿命很短，难以保存。
三、种子超低温贮藏的技术关键
1.寻找适合液氮保存的种子含水量 只有 在合适的含水量范围内，种子才能在液 氮内存活。
表2 几种作物种子冷冻时含水量的临界值
较多的研究报道认为，冷冻和解冻速率对多数
植物种子冷冻到液氮温度影响不大。然而莴苣 和芝麻种子却不一样。Roos(1981)用莴苣种子 做试验，其含水量接近于HMFL值即19％，发 现用200℃／min的速率冷冻几乎百分之百的成 活，若用22．2℃／min或更低的速度冷冻，生 活力明显下降。水分非常低的芝麻种子以1～ 30℃／min缓慢冷却时，几乎100％存活而不受 水分的影响。但以200℃／min冷冻时，种子生
2.忍耐干燥对液氮敏感的种子
许多果树和坚果类作物如李属、胡桃属、榛属
和咖啡属的植物种子属于这种类型。这类种子 多数能干燥到含水量10％以下，但是不能忍耐40℃以下的低温。例如榛子含水量可降到6％， 冷冻到0～-20℃不失去生活力。但是当温度降低 到-40℃以下种子生活力受损。忍耐干燥对液氮 敏感的种子多数含有较高的贮存类脂(如脂肪等)， 有的种含量高达60％～70％。含油量是否是引 起种子对液氮敏感的因素，尚不清楚。这类种 子的寿命一般少于5年。研究这类种子的保存技 术非常必要。因为这类种子多属于主要经济作
1.忍耐干燥和液氮的种子
多数农作物，园艺作物种子都能忍 耐干燥和液氮低温。目前，已有许多研 究者成功地将这类种子冷却到液氮温度， 再回升到室温，不损害种子生活力。但 是外在因素如冷冻解冻速度，种子含水 量等能影响种子对液氮的反应。
种子含水量过高在冷冻和解冻过程 中死亡，含水量过低又会导致种子生活 力的部分丧失。不同的植物种种子都有 一个适宜的含水量范围。
2.种子超低温贮藏的应用和意义
这种保存方式不需要机械空调设备 及其他管理，冷源是液氮，容器是液氮 罐，设备简单，保存费用只相当于种质 库保存的1／4。液氮保存的种子不需要 特别干燥，一般收获后，常规干燥即可， 也能省去种子的活力监测和繁殖更新， 是一种省事、省工、省费用的种子低温 保存新技术。适合于长期保存珍贵稀有 种质。
二、不同种类种子对液氮低温反应的差异
根据种子对液氮低温的反应，将种 子分为三种类型(Stanwood，1985)：①忍 耐 干 燥 又 忍 耐 液 氮 的 种 子 (desiccationtolerant LN2-tolerant seed)；②忍耐干燥对 液氮敏感的种子(desiccation-tolerant LN2sensitive seed)'③对干燥和液氮均敏感的 种 子 (desiccation-sensitive LN2-sensitive seed)。
活力随含水量下降而下降。冷冻速率对种子生
活力的影响同种子含水量有关，假如种子含水
量在适宜范围内，则慢速或快速冷冻对多数种 子的成活率没有明显影响。
在冷冻和解冻过程中，由于温度的剧烈变 化，种子要经受极大的物理压力。如果 种子的细胞间质承受不了这种压力，就 会产生物理损伤。当种子在回升到室温 之前在液氮蒸汽上停留一段时间可减少 损伤，因此损伤产生在冷冻和解冻过程 中。当种子只暴露在液氮气相中（约150 ℃），种子没有损伤，小部分损伤发 生在-150 ℃~-196 ℃之间。
表1 不同含水量种子经LN2保存7天后的发芽率（石思信等，1985）
适 合 于 冷 冻 保 存 的 最 高 含 水 量 (high moisture freezing limits，HMFL)就是种子 含水量的临界值。在同一植物种中这个
临界值有一个不大的变动范围，但是植 物种间有明显的差异(表2)。
(种子学课ห้องสมุดไป่ตู้）种子超低温贮藏
一、种子超低温贮藏的概念和意义
1.种子超低温贮藏的概念
种子超低温贮藏是指利用液态氮(196℃)为冷源，将种子等生物材料置于 超低温下(一般为-196℃)，使其新陈代谢 活动处于基本停止状态，而达到长期保 持（种子）寿命的贮藏方法。
在 -196℃ 低 温 下 ， 原 生 质 、 细 胞 、 组织、器官或种子代谢过程基本停止并 处于“生机暂停”的状态，大大减少或 停止了与代谢有关的劣变，从而为“无 限期”保存创造了条件。
2.冷冻和解冻技术 不同种子的冷冻和解 冻特性有差异，需分别探讨，以掌握合 适的降温和升温速度。
3.包装材料的选择 根据报道，包装材料 有牛皮纸袋，铝箔复合袋等。有的包装 材料能使种子与液氮隔绝，如种子与液 氮直接接触，有些种子会发生爆裂现象， 而影响种子的寿命。
4.添加冷冻保护剂 常用的冷冻保护剂有二甲基亚砜 (DMSO)、甘油、PEG等，也有报道脯氨酸的效果很好。 使用冷冻保护剂的量应是足够起到冷冻保护作用，但 又不超过渗透能力和中毒的界限。 （渗透性冷冻保护剂主要包括二甲基亚砜、甘油、聚乙二 醇、丙二醇、乙酰胺、甲醇等。其保护机制是在细胞 冷冻悬液完全凝固之前，渗透到细胞内，在细胞内外 产生一定的摩尔浓度，降低细胞内外未结冰溶液中电 解质的浓度，从而保护细胞免受高浓度电解质的损伤， 同时细胞内水分也不会过分外渗，避免了细胞过分脱 水皱缩。在使用渗透性冷冻保护剂时，需要一定时间 进行预冷，在细胞内外达到平衡以起到充分的保护作 用。)
5.解冻后的发芽方法 经液氮贮存后种子的 发芽方法是一个容易被研究者忽视的问 题，液氮保存顽拗型种子难以成功，可 能与保存后的发芽方法不当有关，致使 还有生活力的种子在发芽过程中受损伤 或死亡。如茶籽在超低温保存后，最适 发芽方法是在5％水分(W／Ⅳ)沙床中于 5℃土1℃预吸处理15d，然后移到25℃发 芽。预处理后的种子，细胞膜修复能力 增强，渗漏物减少，发芽率提高(Hu等， 1994)。
物种，目前还只能无性保存。如果建立了超低
温冷冻保存技术，可改进这类植物种质长期保 存的方法从而改良育种和繁殖技术。
3.对干燥和液氮均敏感的种子 这类种子就是顽拗型种子，它们的
寿命很短，难以保存。
三、种子超低温贮藏的技术关键
1.寻找适合液氮保存的种子含水量 只有 在合适的含水量范围内，种子才能在液 氮内存活。
表2 几种作物种子冷冻时含水量的临界值
较多的研究报道认为，冷冻和解冻速率对多数
植物种子冷冻到液氮温度影响不大。然而莴苣 和芝麻种子却不一样。Roos(1981)用莴苣种子 做试验，其含水量接近于HMFL值即19％，发 现用200℃／min的速率冷冻几乎百分之百的成 活，若用22．2℃／min或更低的速度冷冻，生 活力明显下降。水分非常低的芝麻种子以1～ 30℃／min缓慢冷却时，几乎100％存活而不受 水分的影响。但以200℃／min冷冻时，种子生
2.忍耐干燥对液氮敏感的种子
许多果树和坚果类作物如李属、胡桃属、榛属
和咖啡属的植物种子属于这种类型。这类种子 多数能干燥到含水量10％以下，但是不能忍耐40℃以下的低温。例如榛子含水量可降到6％， 冷冻到0～-20℃不失去生活力。但是当温度降低 到-40℃以下种子生活力受损。忍耐干燥对液氮 敏感的种子多数含有较高的贮存类脂(如脂肪等)， 有的种含量高达60％～70％。含油量是否是引 起种子对液氮敏感的因素，尚不清楚。这类种 子的寿命一般少于5年。研究这类种子的保存技 术非常必要。因为这类种子多属于主要经济作
1.忍耐干燥和液氮的种子
多数农作物，园艺作物种子都能忍 耐干燥和液氮低温。目前，已有许多研 究者成功地将这类种子冷却到液氮温度， 再回升到室温，不损害种子生活力。但 是外在因素如冷冻解冻速度，种子含水 量等能影响种子对液氮的反应。
种子含水量过高在冷冻和解冻过程 中死亡，含水量过低又会导致种子生活 力的部分丧失。不同的植物种种子都有 一个适宜的含水量范围。
2.种子超低温贮藏的应用和意义
这种保存方式不需要机械空调设备 及其他管理，冷源是液氮，容器是液氮 罐，设备简单，保存费用只相当于种质 库保存的1／4。液氮保存的种子不需要 特别干燥，一般收获后，常规干燥即可， 也能省去种子的活力监测和繁殖更新， 是一种省事、省工、省费用的种子低温 保存新技术。适合于长期保存珍贵稀有 种质。