不同成熟期对花椰菜种子活力及相关生理生化指标的影响

花椰菜种子收获时常依据经验进行,易导致采收时期不当,对种子质量造成较大的影响。为研究花椰菜杂交种子成熟期与种子活力的关系,确定适宜的种子收获期,本研究以花椰菜品种瓯松60天为材料,分析了授粉后40、45、50、55、60、65 d不同成熟期种子物理性状、种子活力和抗氧化酶活性等指标变化。结果表明,随着种子成熟期延长,种子含水量、鲜种子千粒重呈降低趋势,种子浸泡液电导率和丙二醛(MDA)含量先降低后趋于稳定,规定水分千粒重、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、发芽率、发芽势、活力指数、苗高、根长先增加后趋于稳定。不同授粉后天数之间比较结果表明,授粉后55、60、65 d,活力指数、苗高和根长差异不显著,但均显著高于50 d;规定水分千粒重、SOD活性、POD活性、MDA含量、电导率在授粉后55 d趋于稳定。回归分析结果表明,活力指数与鲜种子千粒重、种子含水量、MDA含量、电导率显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)线性负相关,与SOD和POD活性极显著线性正相关(P<0.01)。活力指数、SOD活性、POD活性、MDA含量、电导率与种子发育天数符合二项式函数变化:y_(活力指数)=-0.131x2+16.957x-344.480,y_(SOD活性)=-0.020x2+2.668x-10.420,y_(POD活性)=-0.112x2+14.417x-368.610,y_(MDA含量)=0.113x2-13.771x+433.780,y_(电导率)=0.088x2-10.319x+338.680,达显著或极显著水平,可用来预测不同发育天数种子的活力、保护酶清除活性氧自由基能力和细胞膜结构的完整性。综上,授粉后55 d,瓯松60天种子已达可采收程度,发芽率98%,规定水分千粒重4.364 g,种子活力和种子生理也趋于稳定,且对幼苗生长没有影响,还可降低种子易落粒损失风险。本研究结果为花椰菜杂交种子适时采收提供了理论依据。

叶面喷施硒肥对彩色小麦种子活力影响

【目的】彩色小麦是通过远缘杂交等方式培育出的营养组分的含量优于普通小麦的一种优质的功能性小麦,提升彩色小麦种子活力对于提高彩色小麦产量,推动彩色小麦产业化发展具有重要的意义。【方法】选取蓝粒小麦品系蜀蓝麦2001和紫粒小麦品系蜀紫麦1801为研究对象,以白皮小麦蜀麦691为对照,设置3种亚硒酸钠浓度进行喷施,通过测定彩色小麦活力相关性状明确硒对彩麦种子活力的影响。【结果】Se2处理使白皮小麦和蓝粒小麦的发芽势、发芽率、SOD酶活显著提高了12.66%、6.90%、14.07%、7.13%、68.70%和12.82%、9.76%、22.13%、42.00%、37.14%,老化发芽率降幅和电导率显著降低32.43%、12.92%和70.83%、14.00%;Se3处理使紫粒小麦发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和SOD酶活显著提高了29.17%、14.46%、32.87%、36.97%和46.38%,老化发芽率降幅和电导率显著降低了31.67%、22.70%,种子的活力与耐藏性增强;Se2使白皮小麦和蓝粒小麦的幼苗根长、苗长增长了8.73%、8.83%和71.20%、14.86%;Se1使紫粒小麦幼苗根长增长了2.00%,Se3使紫粒小麦苗长增长了3.72%;Se2处理使小麦幼苗干重显著提高了9.71%~28.25%;小麦花后各时期的4种抗氧化酶基因的表达量发生不同程度提高,其中Fe-SOD和Mn-SOD基因在灌浆前期、Cu/Zn-SOD和GR基因在灌浆中期的相对表达量上调幅度最大,彩色小麦的SOD相关基因和GR基因表达量在整个灌浆时期高于白皮小麦。【结论】喷施硒肥能够引起种子活力相关的抗氧化酶相关基因上调表达,增强抗氧化系统的活力,最终显著提高彩色小麦种子活力和耐藏性。

不同成熟度鲜食嫩南瓜种子活力及生理生化特性研究

为了探究鲜食嫩南瓜种子成熟过程中种子活力及生理生化特性的变化趋势,以自育品种为试验材料,对不同成熟度采收的种子活力指标和生理生化指标进行测定,分析他们之间的相关性。结果表明,随着种子的成熟,种子逐渐发育饱满,种皮木质化明显;授粉后45 d时种子已具有萌发能力,授粉后70 d种子活力最高;贮藏物质在授粉后35~50 d基本完成积累,脂肪、蛋白质、淀粉大量形成,而可溶性总糖和可溶性还原糖含量同期持续减少。吸胀8 h的南瓜种子中SOD、CAT、POD活性受MDA含量变化影响,随着成熟度的增加,呈先升高后降低再升高的变化趋势;各内源激素含量变化波动不同,其中SA与BR含量整体上呈显著增长趋势且高于其他激素,GA_(3)与ABA含量变化趋势相反,ETH含量授粉后35 d最高。相关性分析表明,种子活力指标与SOD、POD活性以及淀粉、粗脂肪、CTK、GA_(3)、IAA、BR、SA含量呈正相关,而与可溶性总糖、可溶性还原糖、蛋白质、MDA、ABA、ETH含量呈负相关。综上,不同成熟度对鲜食嫩南瓜种子质量和种子活力有显著影响。鲜食嫩南瓜种子发育过程中的生理生化过程复杂,伴随着贮藏物质的大量积累,抗氧化酶活性与MDA、内源激素含量不断变化。

介质阻挡放电低温等离子体处理对小麦种子活力及幼苗生理的影响

为揭示低温等离子体处理对小麦种子活力及幼苗生理特性的影响,该研究以济麦22、百农307为处理对象,对其进行不同时长(0、6、9、12、15 s)的介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)低温等离子体处理,分析其对小麦种子萌发、幼苗生长、种皮形态结构、幼苗代谢生理及抗氧化性指标的影响。结果表明:以氩气为气源的DBD低温等离子体处理明显提高了小麦种子发芽率及其幼苗根苗长、鲜干重、活力指数;各处理时长条件下小麦种子吸水率均有所增加,当处理时间为9 s时,两种小麦种子的吸水率增幅最大,分别显著增加了6.4%(济麦22)、5.9%(百农307)(P<0.05);小麦种子接触角随处理时间的延长而逐渐减小,表明其润湿性能逐渐提高;处理9 s时小麦的种皮结构组织轮廓模糊,呈现明显裂纹;处理后小麦种子的新生幼苗中光合色素含量、可溶性蛋白含量均得到不同程度的增加;处理后小麦种子的新生幼苗抗氧化能力有所提高,当处理时间为9 s时,两种小麦幼苗中的丙二醛含量降幅最大,分别显著降低了15.6%(济麦22)、18.0%(百农307)(P<0.05)。因此,DBD低温等离子体有效改善了小麦种子活力及其幼苗生理特性,可作为潜在的种子强化方法用于提高作物生产中的种子质量及促进后续小麦生长。

苦荞种子活力测定方法与其田间成苗率的相关性

为确定与田间成苗率相关性较好的室内苦荞种子活力测定方法,以活力水平不同的4个苦荞品种:六苦1号、品苦1号、黑米15、额曲木耳薏为试验材料。采用标准发芽试验、低温发芽试验和高温发芽试验3种室内发芽方法测定种子活力,并将其结果与田间成苗率进行相关性分析。结果表明标准发芽试验中,苗鲜重和活力指数与四月份田间出苗率表现出显著相关性,低温发芽试验中苗鲜重和活力指数与七月份田间出苗率表现出显著相关性,高温发芽试验中苗鲜重活力指数与四月和七月田间出苗率均表现出显著相关性。高温发芽试验中发芽势、发芽率、苗鲜重、发芽指数、活力指数与七月份田间成苗率均表现出显著相关性,其中发芽势和发芽率与七月份田间成苗率相关系数最高(0.993、0.907)。研究结论:在使用标准发芽试验检测苦荞种子活力时,苗鲜重和活力指数与田间出苗率表现出显著相关性,可作为预测田间成苗率的有效指标,逆境试验中的高温发芽试验结果与田间出苗率表现出显著相关性,可作为预测田间成苗率的有效方法。

小麦种子活力相关性状全基因组关联分析

【目的】鉴定控制小麦种子活力相关性状位点,发掘相关候选基因,为高活力品种提高理论基础。【方法】以404份遗传背景广泛的小麦为试验材料,对11个种子活力相关性状进行测定,结合基因型信息与活力相关性状参数进行全基因组关联分析。【结果】鉴定出28个与小麦种子活力相关性状的显著关联位点。【结论】发现2个控制小麦种子活力潜在新位点,在这2个位点共检测到80个与种子活力相关的候选基因,其中,TraesCS4A01G020000.1编码LEA蛋白基因和TraesCS5B01G298500.1编码解螺旋酶基因,在种子中特异表达,与种子活力高度相关。

大豆种子活力研究进展

大豆种子活力是衡量大豆播种质量的重要指标,也是影响大豆产量的重要因素之一。该性状由多个基因共同控制,易受高温高湿等环境因素影响,进而导致大豆产量和品质下降。因此,系统认识与大豆种子活力下降相关的影响因素,对于提高大豆产量和品质具有重要意义。从分子生物学和生物化学技术角度出发,综述了影响大豆种子活力相关基因以及影响因素的研究进展,展望了未来大豆种子活力研究的方向。

人工老化过程中玉米种子活力生理指标的变化

通过测定不同老化程度玉米种子的发芽指标、幼苗形态指标和生理生化指标,研究玉米种子的生理生化、生命活力因人工老化而发生的变化,为玉米种子老化机制及种子活力修复研究奠定基础。以桂单0810和桂单162等2个玉米品种为试验材料,采用高温高湿(48℃、相对湿度95%)的人工老化方法,研究人工老化对玉米种子发芽指标、幼苗形态指标、相对电导率、丙二醛含量和过氧化物酶活性等指标的影响。结果证实了逐步增加老化时长,除2个品种种子的丙二醛(MDA)含量、相对电导率同步上升之外,其余生理指标如过氧化物酶活性、发芽指数、发芽率、发芽势、活力指数等均同步下降,老化10d时,桂单0810和桂单162种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数分别比对照降低6032%和62.54%、55.44%和62.68%、49.52%和54.33%、65.63%和70.00%,而MDA含量大幅升高9091%和9320%,过氧化物酶活性分别降低60.16%和83.04%。相关性分析表明,MDA含量、过氧化物酶活性与种子活力的相关性达到极显著水平。人工老化方式对玉米种子进行处理能够显著抑制其活力,影响幼苗的生长。相对电导率、MDA含量和POD活性可用于衡量玉米种子的活力水平,而且种子耐老化能力存在品种间差异,桂单0810耐老化能力高于桂单162。

普通小麦种子活力综合评价方法研究

分析不同小麦品种种子活力的相关指标,建立可靠的小麦种子活力综合评价模型,有助于选育高活力小麦品种。将104份小麦材料自然老化6个月后,进行标准发芽试验8 d,测定发芽势(X1)、发芽率(X2)、发芽指数(X3)、苗高(X4)、苗鲜重(X5)、根鲜重(X6)、根表面积(X7)、根平均直径(X8)、总根长(X9)和根系总体积(X10);采用多样性统计、相关性分析、聚类分析、主成分分析和隶属函数法对小麦种子活力进行综合评价。结果表明种子活力多数指标间呈显著相关性,存在信息重叠。利用隶属函数值法计算种子活力的综合评价值(D值),将104份材料分为高活力、较高活力、中活力和低活力4个等级,其中高活力材料4份。通过逐步回归方程建立了小麦种子活力综合评价方法的数学评价模型:VP=﹣0.171﹣0.025 X1﹣0.074 X2+0.012 X4+1.923 X5+1.650 X6+0.004 X7+0.236 X8+0.048 X10(R2=0.999)。利用建立的最优回归方程预测供试材料的活力,预测值(VP)与D值达到0.001水平的极显著正相关。结果表明在筛选高活力品种时可以忽视发芽指数和总根长,重视发芽势、发芽率、苗高、苗鲜重、根鲜重、根表面积、根平均直径和根系总体积,并且这种综合评价方式更加精准有效。

基于电导率测定种子活力的智能装置设计

种子活力能反映种子质量的综合生理特性,是评价种子质量优劣的重要指标。高活力种子在作物生长、作物产量和产量品质中具有明显的潜力优势,测定种子活力高低对发展现代农业生产具有重要的意义。设计一种测定种子活力的智能装置,装置在保持恒温状态下将种子在清水中浸泡一定时间,通过测定浸泡液电导率大小而预测种子活力高低。测试结果表明,智能装置不但操作简便,可实现连续测量,而且智能化程度高,抗干扰能力强,测量精度高,测量范围宽,完全满足各种测定种子活力作业任务的需要,具有较好的实用性和广泛的发展前景。

水稻种子活力性状全基因组关联分析研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,提高其产量一直是水稻育种家的不懈追求。水稻种子活力是一个重要的农艺性状,与产量和品质等性状密切相关。因此,开展水稻种子活力关键基因挖掘,选育高种子活力的水稻品种,对我国目前水稻直播栽培模式的推广应用,保障直播稻安全生产具有重要意义。全基因组关联分析(GWAS)是利用全基因组范围内大量的分子标记,以连锁不平衡(LD)为基础,用于研究动植物复杂数量性状遗传基础的一种高效方法。近年来,利用GWAS解析水稻种子活力自然变异的遗传基础取得了一定的进展。本文归纳了水稻种子活力表型鉴定的主要4类指标,概述了GWAS技术的研究优势及一般研究策略,重点介绍了近年来基于GWAS定位的水稻种子活力相关数量性状基因座(QTLs)及鉴定的10个水稻种子活力关键基因。最后,对目前GWAS解析水稻种子活力遗传基础存在的不足进行了剖析,并对今后种子活力相关性状的遗传研究提出了一些建议,以期为未来利用分子设计育种提高水稻种子活力提供理论参考。

不同成熟度正红431种子物理特性及种子活力差异研究

【目的】种子物理特性和种子活力是衡量种子质量的重要指标,研究不同成熟度种子的物理特性及种子活力变化,有助于指导生产高质量的种子。【方法】以玉米品种正红431为材料,研究其在四川成都(授粉后20~55 d)和四川西昌(授粉后20~75 d)不同成熟度种子的粒长、粒宽、百粒重和比重等物理特性以及种子活力的变化。【结果】随着成熟度的增加,正红431种子的粒长、粒宽、百粒重和比重逐渐增加,最终趋于稳定,其中四川成都正红431种子物理特性于授粉后45 d趋于稳定,四川西昌于授粉后55 d趋于稳定;通过标准发芽试验和人工老化发芽试验分析种子活力发现,四川成都正红431种子在授粉后45 d种子活力最高,四川西昌在授粉后60 d种子活力最高。【结论】在四川西昌和成都基地生产玉米杂交种子时,分别于授粉后60 d和45 d开始收获,效果更佳;四川西昌生产的种子质量优于四川成都。

不同脱绒方式及PEG胁迫下对棉花种子活力及幼苗性状的影响

【目的】研究不同脱绒方式对PEG胁迫下棉花种子活力及幼苗性状的影响,为生产高活力棉花种子提供理论依据。【方法】以新陆早64号棉籽为材料,设T_(1)(硫酸脱绒)、T_(2)(激光脱短绒)、T_(3)(激光脱长绒)3个脱绒处理,在CK(0%)、P_(5)(5%)、P_(15)(15%)和P 25(25%)4个PEG-8000浓度模拟干旱处理下,进行标准发芽试验。【结果】随着PEG-8000浓度的升高,各处理棉花种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗营养器官干重、苗长、可溶性糖含量及过氧化物酶活性下降,丙二醛、脯氨酸含量显著增加,幼苗茎平均直径、根体积及平均直径呈先增加后减少的趋势。不同脱绒方式对棉花种子发芽率和发芽势影响显著,其中,发芽率、发芽势、根体积、根平均直径、脯氨酸含量、过氧化物酶活性表现为T_(1)>T_(2)>T_(3),发芽指数、活力指数、幼苗茎平均直径、根长、根表面积等表现为T_(1)>T_(3)>T_(2),可溶性糖和丙二醛含量表现为T_(3)>T_(2)>T_(1)。【结论】与硫酸脱绒方式相比,激光脱绒降低了棉籽的发芽率和发芽势,但提高了种子活力及抗旱性。

水稻种子活力综合评价模型的建立

【目的】建立水稻种子活力的数学评价模型D(x),旨在为水稻种子活力性状评价、鉴定和遗传改良提供参考。【方法】以25份水稻种子为试验材料,通过标准发芽试验、四唑染色鉴定、模拟田间试验和Q2技术测定水稻种子的多项指标,利用主成分分析结合隶属函数法和多元线性回归对这些指标进行分析,建立种子活力的数学评价模型D(x)。利用该模型评价不同栽培密度对水稻种子活力的影响。【结果】籼稻的发芽势、发芽率、7 d芽长、百株鲜质量、田间芽长、田间根长、初始代谢速率(SMR)、萌发启动时间(IMT)、理论萌发时间(RGT)及四唑染色率等指标的平均值均高于粳稻,而7 d根长、百株干质量、萌发氧气消耗速率(OMR)的平均值略低于粳稻。在Q2检测中,粳稻的IMT值、RGT值等指标则较优。对13个水稻种子活力指标进行相关性分析发现,各指标间存在不同程度的相关性,Q2检测中的SMR值与IMT值、OMR值、RGT值及百株干质量极显著相关,与田间芽长显著相关;OMR值与SMR值、IMT值、RGT值极显著相关,与发芽势显著相关。通过逐步回归建立了种子活力综合评价预测模型Y(x)=0.693+0.003X1-0.006X2-0.127X6-0.004X8+0.234X9(R2=0.94),用这5个指标得到的活力预测值(Y)与田间出苗率在参试材料之间的次序基本一致,且两者高度相关(r=0.83),说明用该回归方程可有效预测水稻种子活力。【结论】可选择发芽势、发芽率、百株干质量、OMR值和IMT值这5个单项指标作为评价种子活力的依据。

种子活力对小麦收获时期及穗部位的响应

【目的】研究种子活力对小麦收获时期及穗部位的响应。【方法】选用新春37号为材料,分别于花后15(A_(15))、20(A_(20))、25(A_(25))、30(A_(30))、35(A_(35))、40(A_(40))和45 d(A_(45))收获,并将穗部位均分为基部(L)、中部(M_(1)、M_(2))、上部(U_(1)、U_(2)和U_(3))共6个水平,测定春小麦种子物理性状、活力指标、幼苗及根系性状等指标。【结果】(1)随着收获期的延迟,种子的宽度、面积、千粒重和比重呈明显上升趋势;种子的长度,苗高、苗干鲜重、根长、根表面积、根体积、根平均直径以及活力指数呈现先升后降趋势,种子活力指数表现为A_(40)(A_(35))>A_(45)>A_(30)>A_(25)>A_(20)>A_(15)。(2)花后35~40 d收获的种子发芽势和发芽率均在90%以上,不同穗部位种子活力指数表现为穗中部(M_(1)、M_(2))>穗基部(L)>穗上部(U_(1)、U_(2)和U_(3))。【结论】基部种子活力与根平均直径、穗中部种子活力与千粒重、穗上部种子活力与比重相关性均较高,3个穗部位的种子活力是选择种子综合活力的重要指标。

小麦穗部位种子浸泡液电导率与种子活力的关系

【目的】研究电导率预测小麦穗部位种子活力的可行性,为快速预测种子活力提供理论依据。【方法】以新疆小麦主栽品种新春44号为材料,在花后15 d(A _(15))、20 d(A _(20))、25 d(A _(25))、30 d(A _(30))、35 d(A _(35))、40 d(A _(40))和45 d(A _(45))7个不同收获时间条件下,分别将穗部位均分为B 1、B 2、B 3、B 4、B 5和B 66个样本,形成宽广的种子活力水平范围,研究穗部位电导率与种子活力之间的关系。【结果】种子电导率与苗高、苗鲜重、苗干重、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和简化活力指数均达到极显著水平。回归模型的决定系数(R 2)分别为0.6568、0.8116、0.864、0.8027和0.8036。【结论】电导率测定简单易行,电导率与苗高、苗鲜重、苗干重、活力指数和简化活力指数间有良好的线性关系,用测定电导率的方法能够预测穗部位种子的活力。

种子活力影响因素与测定方法研究进展

作为种子的重要品质之一,种子活力与作物的多种优良特性均密切相关,并直接影响农业生产。种子活力测定方法和标准较多,国内外学者对其进行了大量的研究和探讨,并取得了诸多成果。综述了种子活力的影响因素和测定方法,为高活力新品种选育、种子贮藏提供参考。

赤霉素调控玉米种子活力的研究进展

玉米是我国总产与平均单产最高的主要农作物,对于保障国家粮食安全具有举足轻重的作用。种子活力是衡量种子质量和应用价值的关键指标,高活力种子是确保作物高产、稳产的基础。赤霉素是重要的植物生长调节物质,具有解除种子休眠、促进萌发的作用,外源赤霉素的喷施已被广泛应用于农业生产以提高作物产量。目前赤霉素对玉米种子活力的影响研究多侧重于施加外源GA影响种子活力的相关生理指标上,而赤霉素调控玉米种子活力的作用机理尚需深入研究。本文综述了赤霉素的生物合成、信号转导、作用机制以及对玉米和其他作物种子活力影响的研究进展,旨为深入探究GA对于玉米种子活力的调控机制乃至玉米育种实践中高活力玉米新种质的创制提供参考。

基于多光谱成像技术的不同自然老化时间红花种子活力检测

以不同自然老化时间的红花种子为材料,采用X射线成像技术检测种子的饱满度,并测定种子发芽率;利用多光谱成像系统采集不同自然老化时间种子的inverse jet图像和不同光谱特征,再用XG-Boost模型进行验证。结果表明,随着自然老化时间的延长,红花种子发芽率显著降低,种子平均反射率与发芽率正相关;筛选出20多个光谱特征与发芽率相关,其中Reflectance Ratio Bands Mean贡献率最高。研究表明,基于光谱成像技术的不同自然老化时间红花种子活力检测研究,筛选出与种子活力相关联参数,实现了红花种子活力的快速无损检测。

不同自然老化时间的皂荚种子活力及生理差异研究

为探究皂荚种子自然老化过程中种子活力及其生理生化指标变化规律,将不同年份采收的皂荚种子在自然状态下贮藏2个月、14个月、26个月和贮藏38个月后进行萌发试验,测定种子的发芽、幼苗形态和生理生化等指标。结果表明,皂荚种子的萌发指标、幼苗生长、种子营养物质、抗氧化酶活性和光合色素指标均随贮藏时间的增加呈下降趋势,在贮藏14个月时下降明显,而MDA、脯氨酸含量和电导率逐渐升高。贮藏2个月的种子质量较好。皂荚种子的贮藏时间对其质量和活力有明显的影响,种子营养物质降低,膜脂过氧化作用和抗氧化酶系统功能失调,进而抑制种子萌发和幼苗生长。可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸这3个生理指标与皂荚种子各发芽指标均具有相关性,可以综合用于衡量种子活力和质量。皂荚种子在自然状态下贮藏活力丧失较快,建议在低温低湿的环境下贮藏。