研究揭示：大豆种子大小如何影响发芽、生长和产量
研究揭示：大豆种子大小如何影响发芽、生长和产量
东北农业大学农学院在BMC plant biology上发表了一篇研究论文，系统研究了不同种子大小（大、中、小、极小）对大豆（品种：垦丰16和黑农84）发芽、生长、抗逆性、光合作用及产量的影响。
研究通过发芽实验、盆栽实验和田间实验，发现大种子和中种子在发芽势、发芽指数、植株高度、叶面积、干物质积累、抗氧化酶活性（SOD、POD）、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）含量及光合参数（SPAD、Fs、NPQt）方面显著优于小和极小种子。极小种子表现出更高的丙二醛（MDA）含量，表明其抗逆性较弱。田间和盆栽实验均显示，大种子和中种子的单株荚数、单株粒数、百粒重及产量显著高于小和极小种子。
具体研究结果如下：
- 发芽特性
发芽势与发芽率：大种子发芽势和发芽率显著高于极小种子（如垦丰16大种子的发芽势是极小种子的1.29倍）。
发芽指数与活力指数：种子大小与发芽指数（GI）和活力指数（VI）呈正相关，大种子表现最优，极小种子最差。
生长参数
植株高度与叶面积：大和中种子的植株高度和叶面积显著高于小和极小种子，差异在生长早期（V2-R1）尤为明显。
干物质积累：大种子在各器官（叶、茎、荚、根）的干物质积累量最高，极小种子最低（如垦丰16大种子叶片干重是极小种子的3.8倍）。抗逆生理
抗氧化酶活性：大和中种子的SOD、POD活性显著高于小和极小种子，且随生长阶段升高后降低（R4阶段活性最高）。
氧化损伤：极小种子的MDA含量最高，表明其细胞膜脂过氧化程度更高。
渗透调节物质：大和中种子的可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量更高，增强渗透调节能力。光合特性
叶绿素含量（SPAD）：大种子SPAD值最高，极小种子最低（如黑农84大种子SPAD值较极小种子高21.53%）。
荧光参数：大种子的稳态荧光产量（Fs）和非光化学淬灭（NPQt）更高，光抑制程度较低。产量特征
荚数与粒数：大和中种子的单株荚数、粒数显著多于小和极小种子（如垦丰16大种子单株粒数较极小种子高21.21%）。
百粒重与产量：大种子的百粒重和亩产最高（如黑农84大种子亩产较极小种子高21.66%）。
研究总结指出，种子大小显著影响大豆全生育期的生长和产量。大和中种子在发芽活力、植株形态、抗逆生理、光合效率及产量方面均优于小和极小种子。极小种子因活力低、抗氧化能力弱、渗透调节物质不足，导致生长受限和产量下降。生产实践中应优先选择中等至大种子播种，以提高大豆产量和抗逆性。未来需结合分子生物学技术解析种子大小调控机制，并优化小种子性能以应对复杂环境挑战。
本文原文来自科学网