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摘 要： 摘 要:以 3 個(gè)大豆品種 (系) 為試材, 利用發(fā)芽速率測(cè)定和電導(dǎo)率測(cè)定分析了大豆不同老化時(shí)間對(duì)種子活力的影響。 結(jié)果表明:加速老化法測(cè)定大豆活力時(shí), 適宜的老化時(shí)間為 72 ～ 96 h 。 加速老化法與發(fā)芽速率測(cè)定法或電導(dǎo)率法結(jié)合使用效果更好。 關(guān) 鍵 詞:大豆;種子活力;
摘 要:以 3 個(gè)大豆品種 (系) 為試材, 利用發(fā)芽速率測(cè)定和電導(dǎo)率測(cè)定分析了大豆不同老化時(shí)間對(duì)種子活力的影響。 結(jié)果表明:加速老化法測(cè)定大豆活力時(shí), 適宜的老化時(shí)間為 72 ～ 96 h 。 加速老化法與發(fā)芽速率測(cè)定法或電導(dǎo)率法結(jié)合使用效果更好。
關(guān) 鍵 詞:大豆;種子活力;加速老化測(cè)定;電導(dǎo)率測(cè)定
大豆作為高脂肪、高蛋白作物, 壽命較短 , 被稱為短命種子,對(duì)貯藏條件要求比較嚴(yán)格 ,生產(chǎn)上存在出苗率低影響產(chǎn)量的問題 。種子活力是當(dāng)前衡量種子質(zhì)量的指標(biāo)之一, 種子活力的大小不僅對(duì)種子萌發(fā)、出土能力(出苗多少、快慢等)有影響, 也直接影響了苗期生長(zhǎng)量和對(duì)外界不良條件的抵抗能力 , 直至影響到后期的產(chǎn)量[ 1] 。因此 ,檢測(cè)大豆種子的活力,使用高活力的種子,對(duì)大豆種子發(fā)芽 、田間成苗 、健康狀況 、抗逆能力及子代產(chǎn)量等起到積極的促進(jìn)作用 。
目前 ,我國(guó)還沒有將種子活力的檢測(cè)作為《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》的檢測(cè)項(xiàng)目 ,尚無統(tǒng)一的測(cè)定方法,因此, 盡快探索出適合我國(guó)種子活力測(cè)定的方法,是提升我國(guó)種子質(zhì)量的關(guān)鍵 。加速老化測(cè)定是模擬自然老化過程, 從影響種子活力的兩個(gè)關(guān)鍵因素溫度和相對(duì)濕度入手, 采用高溫、高濕處理種子 , 加速衰老進(jìn)程 。該方法是國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)(ISTA)活力測(cè)定委員會(huì)推薦的 8 種活力測(cè)定方法之一[ 1] 。基本程序是在高溫、高濕條件下處理種子 ,老化后的種子按標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)的方法測(cè)定種子發(fā)芽率, 將仍能正常發(fā)芽的種子作為高活力種子 ,低活力種子則不能發(fā)育出正常幼苗或死亡。陳貞等[ 2] 、劉明久等[ 3] 、黃善軍等[ 4] 和陳曉玲[ 5] 等分別對(duì)紅花 、玉米雜交種 、粳稻和豇豆等種子進(jìn)行了加速老化測(cè)定種子活力的研究試驗(yàn), 結(jié)果表明, 老化處理對(duì)種子活力有很大的影響, 即老化處理后高活力品種種子活力指標(biāo)的下降幅度大大低于低活力品種種子活力指標(biāo)的下降幅度 。證實(shí)人工加速老化處理可以用來比較不同品種間或同一品種不同種子批間種子活力的大小 ,能夠作為種子檢驗(yàn)質(zhì)量的方法。然而 ,上述研究對(duì)種子老化處理的時(shí)間單一, 有關(guān)老化處理時(shí)間對(duì)種子活力的影響方面的研究還鮮有報(bào)道。因此,筆者以大豆種子為試材, 探明大豆種子老化處理的時(shí)間問題 ,以加速老化作為種子活力測(cè)定的預(yù)處理 , 與國(guó)際種子活力測(cè)定委員會(huì)推薦的 2 種方法 , 即發(fā)芽速度測(cè)定和電導(dǎo)率測(cè)定相結(jié)合 ,探討老化處理對(duì)種子活力的影響 ,為大豆種子活力測(cè)定方法的研究提供依據(jù) 。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料 供試材料為大豆品種(系)早熟 18 、中黃 18 和 BN 101 新收獲的種子 ,由北京農(nóng)學(xué)院植物科學(xué)技術(shù)系大豆研究室提供。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 人工加速老化處理 參照國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)(ISTA) [ 1] 的方法, 老化箱的溫度為恒溫 41 ℃, 箱內(nèi)相對(duì)濕度 100 %。老化時(shí)間分別為 24 , 48 , 72 , 96 , 120 , 144 , 168 h , 未老化的種子為對(duì)照(0 h), 老化處理后樣品用于種子活力測(cè)定試驗(yàn)。
1. 2. 2 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn) 參照農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程[ 6] , 分別從不同處理的品種中隨機(jī)選取 100 粒種子, 4 次重復(fù), 用 3 %的雙氧水浸泡 3 min 滅菌后清水洗凈,紙上發(fā)芽,發(fā)芽溫度 20 ℃, 發(fā)芽周期為8 d 。
1. 2. 3 種子活力測(cè)定 活力指數(shù)測(cè)定。發(fā)芽試驗(yàn)第 4 天開始每天記錄當(dāng)天種子發(fā)芽數(shù)目, 第 8 天結(jié)束,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率 ,并將幼苗取出稱其鮮重 。按種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等公式進(jìn)行計(jì)算。發(fā)芽指數(shù) =∑ (GT /DT);活力指數(shù) =∑(GT /DT)×S 。其中 :GT 為發(fā)芽開始后 t 天的發(fā)芽數(shù) , DT 為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù), S 為種苗鮮重 。外滲液電導(dǎo)率測(cè)定, 參照國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)(IS TA) [ 1] 的方法 ,略有改動(dòng) , 分別從不同處理的品種中隨機(jī)選取 50 粒種子稱重, 重復(fù) 2 次,置于 250 mL 的燒杯中 ,加入去離子水 100 mL 。 20 ℃下靜置 24 h 后 , 取出浸泡液, 用 DDS-11A 型電導(dǎo)率儀測(cè)量電導(dǎo)率 。以去離子水為對(duì)照, 減去對(duì)照電導(dǎo)值即為種子外滲液的電導(dǎo)值 。
2 結(jié)果與分析
2. 1 老化時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽率和活力指數(shù)的影響 3
個(gè)大豆品種(系)早熟 18 、中黃 18 和 BN101 經(jīng)過不同老化時(shí)間其發(fā)芽率和活力指數(shù)的表現(xiàn), 見表 1 。由表 1 可知 :3 個(gè)品種(系)種子的發(fā)芽率和活力指數(shù)都隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)而降低或減少 。
發(fā)芽率和活力指數(shù)是評(píng)價(jià)種子活力大小的指標(biāo),活力指數(shù)能定量地說明種子活力。為進(jìn)一步了解老化的時(shí)間對(duì)種子活力的影響 ,對(duì)活力指數(shù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了方差分析。結(jié)果表明 ,老化時(shí)間 、品種以及互作在 P >0. 05 水平上都有顯著性差異 ,說明不同的老化時(shí)間對(duì)種子活力有影響, 而且不同品種間種子活力有差異。對(duì)不同老化時(shí)間的種子活力指數(shù)的多重比較發(fā)現(xiàn) ,老化時(shí)間為 0 ～ 72 h 之間的處理差異不顯著, 96 ～ 144 h 之間差異也不顯著 ,而 72 h 與 96 h 之間的處理間的差異極顯著(P >0. 01), 96 ～ 144 h 與 168 h 之間差異顯著(P >0. 05), 表明, 種子老化開始的較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi), 活力下降較為緩慢 ,中間有一個(gè)快速下降階段 ,時(shí)間較短 ,隨后下降速率又趨緩慢。在本試驗(yàn)中 ,老化時(shí)間在 72 ～ 96 h 之間,種子活力下降幅度最明顯 , 72 h 以前的處理時(shí)間較短 ,尚未表現(xiàn)老化的效果。而如果老化時(shí)間過長(zhǎng) ,如 96 h 以后 ,發(fā)芽率下降較多, 會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。因此 ,用加速老化法測(cè)定大豆種子活力 ,適宜的老化時(shí)間為 72 ～ 96 h 。
2. 2 老化時(shí)間對(duì)大豆種子外滲液的影響 從不同老化時(shí)間種子外滲液電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果(圖 1)可以看出:老化時(shí)間對(duì)種子的外滲液的多少有很大影響 ,即對(duì)種子活力有很大影響 。種子活力隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。種子活力的降低的趨勢(shì)類似 S 曲線 , 可分為 3 個(gè)階段。第一階段, 老化處理 72 h 之前 , 種子活力的下降速率較為緩慢 ;第二階段, 72 ～ 96 h 之間 ,下降速率較快 ;第三階段 , 96 h 以后下降速率又變緩,但單位時(shí)間內(nèi)下降的幅度要大于第一階段 。從電導(dǎo)率推導(dǎo)的種子活力變化的幅度分析, 老化處理時(shí)間 72 ～ 96 h 之間是種子活力變化最大的階段 , 這與種子活力指數(shù)的測(cè)定結(jié)果一致 。
3 討 論
利用老化處理, 為種子提供一個(gè)高溫、高濕的環(huán)境,比較種子對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力,推斷種子的活力高低,是一種逆境測(cè)定法 。本試驗(yàn)對(duì)加速老化法在大豆作物上應(yīng)用的處理時(shí)間進(jìn)行了探討, 活力指數(shù)和外滲液電導(dǎo)率試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明, 大豆種子老化處理時(shí) , 時(shí)間選擇為 72 ～ 96 h 之間 , 效果較好 。在 72 h 之前, 時(shí)間過短, 老化效果不明顯 ;96 h 以后,時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)影響種子的測(cè)定的準(zhǔn)確性。在國(guó)際種子活力測(cè)定委員會(huì)出版的種子活力測(cè)定手冊(cè)[ 1] 中推薦的處理時(shí)間為 72 h , 本試驗(yàn)老化的時(shí)間略有延長(zhǎng),可能與種子的初活力有關(guān) ,供試的大豆種子為新種子 ,種子活力較高 。此外 ,老化箱內(nèi)種子的設(shè)置 、種子的數(shù)量也是考慮的因素。因此 ,為保證老化效果,可根據(jù)情況適當(dāng)增減 。
種子老化后 ,利用發(fā)芽速率測(cè)定和電導(dǎo)率測(cè)定分析了大豆不同老化時(shí)間對(duì)種子活力的影響 , 從結(jié)果看 , 2 種方法的測(cè)定結(jié)果相似 ,表明這兩種方法都可以在大豆上應(yīng)用。在種子活力測(cè)定手冊(cè)[ 1] 中推薦的加速老化法, 老化處理后,種子按標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)進(jìn)行,通過測(cè)定發(fā)芽率和比較不同種子批的苗情來推斷種子的活力大小。本試驗(yàn)將加速老化法分別與發(fā)芽速率測(cè)定和電導(dǎo)率測(cè)定相結(jié)合 ,測(cè)定結(jié)果定量 ,種子活力能夠用具體數(shù)值來解釋,便于比較, 為種子在生產(chǎn)上應(yīng)用提供依據(jù)。
加速老化縮短了種子自然老化的時(shí)間 ,但是從種子的老化進(jìn)程中能夠看出, 種子活力下降并不是以等速率遞減 ,而是漸進(jìn)式的。表現(xiàn)為 ,開始的較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi), 活力下降較為緩慢, 然后有一個(gè)快速下降階段, 最后緩慢下降至種子活力完全喪失。本試驗(yàn)選用的 3 個(gè)大豆品種的老化進(jìn)程是相似的, 然而從活力指標(biāo)數(shù)值上看, 3 個(gè)品種的活力還是有一定的差異。例如 ,電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果表明, 早熟 18 號(hào)的活力最高 ,中黃 18 次之 ,BN101 最低(圖 1)。可能是由于不同品種種子的遺傳性或生物學(xué)特性造成其抗老化能力有差異, 如, 種子的大小 , 種子的成熟度等。因此 ,比較種子活力時(shí) ,最好在同一品種的不同種子批間進(jìn)行 ,如果品種不同,應(yīng)該考慮消除或減少造成差異的原因。——論文作者：謝 皓1 , 陳學(xué)珍1 , 祁佳 1 , 劉 坤1 , 楊 柳1 , 王建立2 , 南張杰1
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