全文总字数：6528字
1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.课题意义：
在农业生产实践中，经常会使用经过储藏的种子，而种子在储藏过程中，不可避免地会发生老化或劣变，导致种子质量下降，从而给农业生产造成巨大损失。种子老化是自然界的普遍现象，也是农业生产中的一个严重问题。大量研究表明，种子引发可以恢复或提高老化种子的活力、增强幼苗的抗性，引发技术也己在商业生产上大规模应用，引发提高老化番茄种子活力的研究在理论上，可以丰富种子生理与种子活力的现有理论，并为种子处理和种子保存提供理论依据；在生产实践中可为种子活力的改进提供参考，对种质资源的安全贮存具有十分重要的意义。
2.应用前景及国内外研究概况：
番茄(solanumlycopersicum l.)属于茄科番茄属(lycopersicon)，起源于南美洲的安第斯山脉地带。其营养价值丰富，口味独特，可以生食、熟食亦可加工成罐头，具有很高的经济和营养价值，广受大众喜爱，是世界上栽培最为广泛的蔬菜作物之一。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标
通过人工老化方法，通过控制人工老化时间，获得一系列不同程度老化的番茄种子。再分别施以引发处理，根据各处理引发的生物学效应筛选出不同程度老化的番茄种子的最适引发剂和最适浓度。
2.实验内容
首先以课题组自留番茄种子：果砧1号（北京京研益农种业科技有限公司）为试验材料，参照郑晓鹰等[7]方法，将番茄种子放在温度40℃,rh100%的条件下进行人工老化[8]，通过控制人工老化时间，获得一系列不同程度老化的番茄种子。
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
1.1抗氧化酶活性测定：
超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑（NBT）法测定（Zhouet al., 1997）；
过氧化物酶（POD）活性采用愈伤木酚法测定（Dakmak et al., 1992）；
过氧化氢酶(CAT)活性采用过氧化氢氧化法测定 （Kalir al., 1981）；
抗坏血酸过氧化物酶（APX）采用 Nakano（1981）的方法测定；
1.2丙二醛MDA含量：
MDA 含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法（Kumar et al., 1993）测定；
1.3种子浸出液电导率：
相对电导率（%）=(a1 /a 2 )/×100%；
各取不同处理的完整无损、颗粒饱满的种子 20 粒用蒸馏水冲洗20 s，吸干种子表面水分后放置于试管中，加入 20 mL 蒸馏水 25℃下浸泡 24 h。用DDSJ-308A 型电导仪测定种子浸泡液的电导率 a 1 ，然后将试管置于沸水浴中 30 min，冷却后测定浸出液的电导率 a 2 ；
1.4可溶性蛋白含量：
可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝 G-250 染色法测定（Arora et al., 1994）；
1.5淀粉、蔗糖、可溶性总糖含量：
可溶性总糖和淀粉含量采用硫酸-蒽酮比色法测定（张纯,2003）；
蔗糖含量采用盐酸-间苯二酚比色法测定（Vertucci et al., 1990）；
1.6α-淀粉酶活性：
采用 3,5-二硝基水杨酸（NDS）法测定α-淀粉酶活性 。
2.技术路线
果砧1号—人工老化处理—不同引发剂分别处理；
| 种子生理生化指标测定、种子发芽特性测定； |
| 数据分析 |
3.实验方案
3.1番茄种子人工老化
试验材料：果砧1号（北京京研益农种业科技有限公司）
Ellis等(1990年)[52]认为在一13℃到80℃的范围内种子的老化规律是一致的。因此用人工加速老化法是可以模拟种子的自然老化和劣变过程对植物种子进行研究。
参照郑晓鹰等方法，将番茄种子放在温度40℃,RH100%的条件下进行老化，分别检测老化1，2，3，4，5，6，7天后种子活力的变化，以获得1-7天不同老化程度的种子。
具体做法是:在干燥器底部装入2~3cm深的水，将处理种子以单层形式铺在白磁板上，使各种子所受条件一致，然后盖上干燥器的盖子，把干燥器放在40℃的恒温箱中高温高湿老化处理种子，每天取出种子进行检测。
老化前将干燥器和种子进行清洗、消毒，以防种子霉变。
3.2引发方式
植物生长调节剂类：
胺鲜酯DA-6：延长贮藏器官休眠、打破休眠促进萌发、促进茎叶生长、保花果、促进果实成熟、促进果实着色；
6-苄基氨基嘌呤，6-BA（人工合成的细胞分裂素）：促进生根、促进茎叶生长、促进花芽形成、疏花疏果、保花保果、形成无籽果实、延缓果实成熟；
褪黑素：调节光周期、促进种子萌发及生根、提高植物抵御外界环境压力如重金属、紫外辐射、温度变化等；
赤霉素GA：打破休眠;促进抽薹并提前开花结果;替代低温形成春化作用;延缓叶片衰老
无机盐类：
氯离子盐（CaCl2）；
磷酸根离子盐（K2HPO4）；
硝酸根离子盐（NaNO3）；
CK为清水引发。
液体引发具体引发剂及浓度设置如表所示：
| 处理 浓度 | CK | CaCl2 | K2HPO4 | NaNO3 | DA-6 | BR | 6-BA | 褪黑素 | GA |
|
| — | 10g/L | 10g/L | 5g/L | 5g/L | 0.05mg/L | 5mg/L | 50μmol/L | 0.1g/L |
|
| — | 20g/L | 20g/L | 10g/L | 10g/L | 0.10mg/L | 10mg/L | 100μmol/L | 0.2g/L |
|
| — | 40g/L | 40g/L | 15g/L | 15g/L | 0.15mg/L | 15mg/L | 150μmol/L | 0.4g/L |
3.3种子发芽特性测定
发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和平均发芽时间5项发芽指标；
初期统计天数（用于计算发芽势）为第4d；
终期统计天数（用于计算发芽率）为第7d（ISTA, 2010）。
各指标计算方法如下：
种子发芽势（%）=初期（第4 d ）发芽种子数/供试种子数×100%；
种子发芽率（%）=终期（第7 d ）发芽种子数/供试种子数×100%；
其中Gt为不同发芽天（计数7d）的发芽种子数，Dt为相应发芽天数，S为胚根长。
3.4种子生理生化指标测定
A.膜系统修复
测定指标：
抗氧化酶（CAT、POD、SOD）活性测定；
抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定；
丙二醛MDA含量；
种子浸出液电导率；
脯氨酸；
种子吸水曲线
B.贮藏物动员
测定指标：
可溶性蛋白含量；
淀粉、蔗糖、可溶性总糖含量；
α-淀粉酶活性；
4.可行性分析
市场上难以买到自然可控的老化种子，但是经查阅资料，Ellis等(1990年)认为在一13℃到80℃的范围内，种子的老化规律是一致的。因此本实验选用用郑晓鹰等方法，人工加速老化是可以模拟种子的自然老化和劣变过程对植物种子进行研究。
指导教师及师姐具有丰富的实验经验，为本实验所有的方法及可能出现的问题作出详细讲解和指导；蔬菜实验室具有本实验所需的所有试剂及仪器；以及本人在日常学习及srt经历中积累下一些实验经验。
4. 研究创新点
种子老化是自然界的普遍现象，也是农业生产中的一个严重问题。大量研究表明，种子引发可以恢复或提高老化种子的活力、增强幼苗的抗性，引发技术也己在商业生产上大规模应用，但有关引发提高番茄老化种子活力的机理还不完善，本实验从生理生化水平和分子水平展开一系列试验，以期探索其机理。
引发提高老化番茄种子活力的研究在理论上，可以丰富种子生理与种子活力的现有理论，并为种子处理和种子保存提供理论依据；在生产实践中可为种子活力的改进提供参考，对种质资源的安全贮存具有十分重要的意义。
5. 研究计划与进展
2018年11月:番茄种子人工老化处理
2018年12月:种子发芽特性测定；
2019年2月:种子生理生化指标测定；
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