新西伯利亚国立大学科学家 确认了谷物颜色与保存期和发芽率的关系

新西伯利亚国立大学自然科学学院的副教授、生物学副博士德米特里-阿方尼科夫和科学城数学中心的助教叶夫根尼-科米舍夫，与俄罗斯科学院西伯利亚分院细胞和遗传研究所以及遗传和农业植物研究所进行了合作，利用数字成像分析方法，对44个软质小麦重组近交系的谷粒形态特征及其外壳颜色进行了研究。他们实验中使用的这些小麦生长在不同时期：2003年、2004年、2009年和2014年，对这些时期的19个重组近交系进行了发芽率研究。对储存在基因库多年的谷物进行的这项研究是前所未有的实验。

   谷壳保护谷物不受外界影响，因此它的功能和完整性与发芽率、存活率和耐存性等特质密切相关，同时，植物色素发挥着重要作用，色素在分子水平起到保护作用。比如，众所周知，外壳颜色发红的小麦谷粒更能够克服过早发芽，也不容易遇水膨胀，这同样影响了它们的发芽。

   “国外已经在研究利用远程方法确定种子的“健康”状况（病害，机械损伤等）。但是国外进行的这些研究是用肉眼观察谷物颜色变化，以及这种变化与发芽率的关系，而且研究所使用的样本是在人工老化条件下（加热）得到的，其储存期也不超过一年。我们与俄罗斯科学院西伯利亚分院细胞和遗传研究所、农业植物研究所的安德烈亚斯·伯纳博士共同研究了在基因库中长期储存（当谷物在零度以下及潮湿密封包装中储存时）的谷物颜色变化。” 德米特里·阿方尼科夫讲述了这项研究的独特性。

    根据方差分析和相关分析结果，科学家发现，储存时间的长短对变异性特征大小和种子形状的影响并不显著，但对着色特征影响显著：大约80%的特征（48中的44个）在长期储存过程中会发生明显变化，同时，保质期越长，谷物的颜色越红。这与人工老化实验不同的是，在人工老化实验中，谷物的外壳会变黑，科学家们发现，在基因库储存时外壳颜色会变得更浅。

   “在环境的影响下，包括长时间保存，一些色素会分解，它们在外壳的浓度会发生变化，这可以通过谷物颜色的变化确定。我们在工作中使用的数字成像分析，使我们能够捕捉到谷物外壳颜色的微小变化。未来可以用于解决谷物生理状态（保存时间）快速评估或者发芽率预测等实际问题。”德米特里补充道。