种子长寿的奥秘揭密：古莲种子开花成功

种子的寿命有长有短，相差十分悬殊。多年来，人们一直认为沙漠中的梭梭种子只有几个小时的生活力而成为世界上寿命最短的种子。它的种皮很薄，极易吸水，在20℃～25℃下经30分钟就能发芽，48小时成苗，因此也是世界上发芽最快的种子。兰花的种子小如尘埃，一般也只有几小时的寿命，但它们可以产生数量庞大的种子增加萌发的机会，这可能也是某些山区兰花成片生长的一个原因。杨树、柳树种子的寿命也只有10多天。但有的种子的寿命很长。辽宁省大连市普兰店东郊有一块4平方公里的洼地，这里原先莲花盛开，后来由于河流改道而淤泥沉积，莲塘干涸，积聚了厚厚的泥炭土层。1952年，我国科学家在这里采掘出了一批长久埋于地下的古莲子，经用放射性同位素14C测定和孢粉研究，证明它们已有1000年左右的寿命。用锉刀轻轻地挫破这些古莲种子外面的硬壳后栽种，先后在中科院北京植物园和大连市劳动公园里发芽生长并开出了艳丽的花朵。日本的大贺博士在千叶县的低洼沼泽地下发现了沉睡2000多年的莲子，播种后也发了芽并开花结果。尽管莲子可称是种子中的寿星了，但它还得不到长寿的“金牌”。在南美洲阿根廷的一个山洞里发现的3000多年前的一种苋莱种子仍保持着生命力。1967年，加拿大的波西特等报道在北美洲北极育肯河冻土层的旅鼠洞中发现了20多粒北极羽扇豆种子，这是远在更新世被埋入土中的，经14C测定它们的寿命至少已有10000年，播种后有6粒种子发了芽并长成植株。这是目前所知的世界上最长寿的种子。1908年，埃瓦脱把寿命不同的种子分为三类：寿命在3年以内的为短命种子，3～15年的为中命种子，“15～100年或更长的为长命种子。他在1400多种种子中发现40种贮藏50年以上仍有发芽力，其中以豆科植物居多，占36种。贝克尔从巴黎国立自然博物馆贮藏库中取得一批1819～1853年间收集的种子共30科500种，他在1906年和1934年二次测定它们的发芽力时，发现豆科的多数种子寿命超过158年，在13种寿命在55年以上的发芽种子中有11种是豆科植物。据美国加利福尼亚州立大学的哈林顿统计，植物界里种子寿命在10年以上的有70多个科700多种，100岁的种子有60多种，寿命达到500岁以上的也有20多种，可见种子界里的寿星还不少呢！

怎样使种子的寿命长一些，这在农业、林业上是一个很重要的问题。解决的关键是先要揭开种子的寿命之谜。原来，种子的寿命在于它的胚保持着生命，种子的萌发，只有在满足了胚对水分、空气和适宜温度的条件才能实现。经科学家研究：种子外表的蜡质和较厚的角质层都能引起种皮的不透性而使种子难于萌发，而长寿种子更往往具有十分坚硬、致密的种皮，它极不容易透水、透气。豆科植物的种子就有不透性的种皮，这很可能是使种子寿命较长的一个原因。怀特在1908年认为豆科植物种子的不透性是由于它们存在种皮栅栏细胞角质层的缘故。莲子外面的果皮是一层坚韧的硬壳，组织中有一种特殊的棚状细胞即柱状的马氏细胞，日本科学家大贺在1926年认为存在于马氏细胞明线中的物质是引起不透性的原因，再加上其细胞壁由纤维素组成而十分致密，完全不透水、不透气。那么羽扇豆种子为何长寿？希代在1954年认为是因它的种脐具有阀门的机理，在环境湿度的变动下，它能使种子的含水量逐渐减少，当然，还辅以坚厚的种皮复盖脂质层，使水几乎完全不能透过。种子胚得不到萌发需要的水分和氧气，它的呼吸强度极为微弱，新陈代谢几乎停顿，处于长时间的休眠状态，就成了长种子。一旦把它们的种（果）皮打开，胚得到了萌发所需要的条件，它们就解除休眠，从沉睡中苏醒过来，萌生幼苗。

哈林顿认为影响种子寿命的两个最主要因子是种子含水量和种子温度，他在1960年提出两个主要准则：种子含水量每降低1％，寿命延长一倍，种子温度每降低5℃，寿命也可以延长一倍。种子的寿命往往决定于这两个因子的相互作用。因此，要使种子长寿，也应从这些方面进行考虑而采取适当的措施。(www.xing528.com)

在实践中人们发现通常的短命种子往往只有几天或几周的寿命，这类种子在采收后需要迅速播种，延迟播种必然丧失种子生活力。但如果调节贮藏环境的温度和湿度，却可以延长这些种子的寿命。甘蔗种子在开放贮藏中会迅速死亡，但如果将风干的种子装入罐内，加进适量氯化钙并充进CO2，密封后置冰点以下贮藏，可使种子寿命延长到2年以上。只有几个小时生命力的梭梭种子，经我国内蒙古的科技人员试验，如果在适宜的条件下能保持1～2年的发芽力，带翅种子贮存7个月后才失去生活力。据说，古埃及国王墓中放了2000年以上的小麦种子也发了芽，罗马坟墓中挖掘出来的天芥菜属、苜蓿属、矢车菊属种子也有千年以上，但还保持着发芽力，至少表明这些种子的长寿与干燥和密闭有关。我国学者郑光华等在1962年按种子贮藏生理特性将“短命种子”归结为两大类型：一是耐干藏种子，在一般贮藏条件下，迅速失去寿命的决定因素是高温多湿。例如杨树种子在一般开放条件下贮藏，寿命只有30～40天，如在高温多湿情况下，活力丧失得更为迅速。可是，据中国科学院植物研究所北京植物园种子组1960年研究，若将干燥种子保存在低温、密闭和干燥的条件下，1年后种子发芽率仍保持在80％左右。大多数葱属种子在一般室内通气条件下不到3年就会死亡，如将这些种子的含水量降为6％并贮藏在5℃以下的环境中，20年后仍有发芽能力。另一类型是忌于藏种子，如橡树、七叶树、柑桔种子，保存寿命的基本条件是防止丢失种子本身的水分，需要保持含水量在一定的范围内，同时还要一个低温、潮湿和最低限度的通风条件的贮藏环境，有的种子甚至要在流水中才能有较长的寿命。据研究，柑桔类种子的含水量高达50％～60％时，如果脱水过快会引起种子死亡。它们的贮藏要保持较高的含水量。将种子先浸种10分钟，再贮藏在相对湿度为100％的条件下，3个多月后仍有70％以上的发芽率，而对照组则完全丧失了发芽力。

由此可见，所谓“短命种子”只是由于贮藏条件不适于它存活而表现为短命，如果给予适宜的条件时，完全可以延长它们的寿命，甚至可以成为中命或长命种子类型。例如美国的榆树种子，原来以为它在干燥条件下易死亡，但如将含水量3％的种子密封在容器内置于－4℃，可以成功地保持寿命达15年之久。某些柳树种子暴露在空气中，一周内就完全丧失发芽力，但在冰箱中保持相对湿度13％环境时，至少可存活360天。合适的贮藏条件可延长种子寿命，这在生产上和种质资源的保存上都有重要意义，但不同种子的要求各异，以及种子长寿的分子生物学原理，还需要人们不断的探索和研究。