基于Seed Identification软件的棉籽机器视觉快速精选

为了研究Seed Identification软件在棉花种子加工工艺和精选参数选择上应用的可行性,以鲁棉28酸脱绒棉籽为材料,通过扫描仪获取400粒棉籽的PNG图像,利用Seed Identification软件快速提取图像中棉籽的RGB、Lab、HSB、灰度、长度、宽度和投影面积等物理指标,通过卷纸发芽获得每颗幼苗鲜质量作为种子的活力指标,种子物理指标与种子活力的相关性分析表明:幼苗鲜质量与R、S、B(HSB)、b、宽度、长度、投影面积的相关系数均达到0.05显著水平。按R<90、S≤18、B(HSB)≤36、b≤4、宽度>4 mm、长度>7.2 mm、投影面积≥25 mm2对种子进行精选,发芽率可由原来的89%分别提高到96.1%、95.1%、95.1%、95.3%、93.1%、93.5%、94.4%,获选率分别为96.6%、99.2%、98.9%、97.8%、98.6%、97%、94.7%。验证试验将种子按以上指标精选后,发芽率分别为95.1%、95.1%、94.8%、94.8%、94.4%、94.4%、94.8%。该研究为基于机器视觉技术对脱绒棉种实施快速、有效精选提供了理论依据。

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。

不同果枝节位和铃位对棉花种子活力的影响

【目的】研究不同果枝节位和铃位对棉花种子萌发和种子活力的影响。【方法】选取中棉所49号、新陆早62号和新陆早64号为材料,按不同果枝节位和铃位适时采收,采用标准发芽试验测量发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗鲜、干重等种子活力指标,分析不同果枝节位和铃位对棉花种子活力的影响。【结果】棉花中部果枝种子活力最高,从中部往上下两侧推移,发芽势、发芽率和种子活力呈下降趋势,种子活力表现为中部果枝>上部果枝>下部果枝;中部果枝种子幼苗营养器官干重均高于下部果枝和上部果枝,而上部果枝和下部果枝因品种不同变化规律不同;铃位对种子活力的影响因品种不同而表现出不同的变化规律。【结论】中部果枝棉籽种子活力最高,幼苗长势较好,利于形成壮苗,其次为上部和下部果枝;其中,铃位对种子活力的影响因品种不同而不同。生产棉花高活力种子,应尽量采收中部果枝的棉籽。

自然衰老棉花种子的生理变化及ATP合成酶亚基m RNA的完整性

【目的】种子衰老是一个复杂的生物学过程,以自然衰老的棉花种子为材料,研究种子自然储藏后的生理生化变化及种胚ATP合成酶亚基mRNA的完整性,为进一步揭示种子衰老机理提供依据。【方法】以自然储存3年、5年和新收获的新陆早74号棉花种子为试验材料(以新收获的棉种为对照(CK));分别采用纸间萌发试验、低温恒温干燥法和TTC染色法测定棉花种子的萌发率、吸水力和种子生活力;利用酸碱滴定法测定棉花种子的酸价和呼吸速率,采用植物ATP合成酶酶联免疫分析试剂盒测定种胚ATP合成酶活性,并利用反转录阻断-双引物扩增法分析棉花种胚ATP合成酶α、β、γ、ε和δ亚基mRNA的完整性。【结果】自然储藏会导致种子活力显著降低。与对照相比,自然储存3年和5年后,棉种萌发率由98.7%分别显著降低至84.0%和58.0%(P<0.05);种子吸胀初期(4 h内)吸水力分别比对照显著降低了11.0%和26.9%(P<0.05);TTC染色法检测结果显示种子生活力明显下降,其中,储藏5年的种子仅有胚根部位有少量着色,而子叶等器官未被染色;储藏3年和5年的种子酸价分别较对照显著升高了28.4%和40.0%,表明种子内脂肪类物质发生严重水解;吸胀期间种子呼吸速率和ATP合成酶活性表现出增加趋势(P<0.05),但增幅均显著下降;其中,吸胀24 h后呼吸速率增幅分别较对照降低了33.3%和49.2%,吸胀12 h后ATP合成酶活性增幅则分别较对照降低了17.9%和73.4%;反转录阻断-双引物扩增法分析结果显示,ATP合成酶的α亚基、β亚基、γ亚基和δ亚基mRNA的R值均显著低于对照,而ε亚基mRNA的R值则显著高于对照(P<0.05),说明这5种亚基的mRNA在自然储藏过程中出现不同程度的降解。【结论】延长贮藏时间,将导致棉花种子活力下降;种胚中ATP合成酶亚基mRNA完整性丧失,导致ATP合成酶亚基受损,ATP合成酶活性下降,进而造成ATP合成减少,影响种子萌发能力。这可能是棉花种子衰老的重要原因之一。

棉花种子活力及其影响因素探讨

本文以作者多年来对棉种活力和质量控制的研究工作为基础，参考了国内外有关种子活力和棉花种子研究的文献资料，根据棉花种子的特点，探讨了种子活力的概念，指出各种种子活力测定方法对棉子的适用范围；提出种子相对活力的概念，为比较品种间的种子活力提供了可行性；指出用Ｋ＋渗出量和游离脂肪酸含量作为检验棉花种子活力的指标为佳；分析了棉种活力与种子营养品质、播种品质的相关性，以及与多逆抗性选择和棉子加工处理的关系；提出酸脱绒棉种的质量控制程序，为保证我国棉种加工质量的标准化提供了依据。

棉花种子成熟和后熟过程中活力变化规律研究

种子活力低是影响棉花苗全苗壮进而影响产量的主要因素。采收吐絮前(刚裂口)和吐絮后(完全吐絮)的棉种进行自然干燥脱水,于不同时期进行发芽试验并测其含水量,旨在探讨棉花种子成熟和后熟过程中发芽力和活力形成变化规律以及干燥脱水、收获时期的影响。结果表明,棉桃吐絮前的棉花种子由于未经脱水后熟基本无发芽能力,吐絮后随着水分的降低,发芽力和活力迅速形成,至水分降至12%左右达到最高,再继续干燥,则由于硬实的形成使发芽和活力指标降低。脱水后熟过程中,吐絮前采收的种子发芽力和活力均显著低于吐絮后采收的,抗高温老化能力也是吐絮前采收的种子明显低于吐絮后种子。由此认为,只要条件允许,棉花种子应尽可能充分成熟收获,且采收后尽快使其充分脱水完成后熟,以形成高发芽力和活力。

赤霉素和钙对棉花种子萌发的效应

研究了GA3、Ca2 +对棉花种子萌发及活力的影响。结果表明,在种子吸胀、萌动阶段,GA3的作用不明显,Ca2 +则明显表现出抑制种子吸水和萌动;在发芽阶段,适宜浓度的GA3、Ca2 +及其复合处理可显著提高种子发芽势,促进胚芽伸长。

不同成熟度棉花种子的发芽特性研究

本文对种皮为黑褐色、棕色、红色、白色四种不同成熟度的种子进行了发芽力、活力比较 ,认为黑褐色和棕色种皮种子的发芽能力最好 ,提出当以健子率表示棉花种子成熟度时 ,健子率应为黑褐色和棕色种子所占供检种子的比例。同时研究证明棉花种子经过一定时期适宜条件的贮藏 ,发芽及活力状况有不同程度的提高。

杀菌剂对棉花种子活力的影响

通过对 9种杀菌剂种子处理的幼苗生长测定比较 ,不同杀菌剂对棉花种子活力的影响存在明显差异。大多数杀菌剂对种子的发芽势、苗鲜重、苗高有促进作用 ,对发芽率有抑制作用。

不同脱绒方式对棉花种子活力及萌发期生理特性的影响

以带绒棉花种子为对照,研究了不同脱绒方式对棉花种子活力及萌发期生理特性的影响。结果表明:棉花种子脱绒后,种子吸水速率、种子相对电导率、棉花种子萌发期相对电导率及丙二醛含量显著增加;发芽率、棉芽中可溶性蛋白质与可溶性糖含量明显降低;脱绒处理对棉花种子造成了不同程度的损伤,使其抗低温能力显著降低;相对于硫酸脱绒处理,机械脱绒对保护棉花种子活力及抗低温能力效果较好。

摩擦脱绒棉子的活力研究

对摩擦脱绒后棉花种子的种皮表面结构和种胚生活力研究结果表明,摩擦脱绒棉子的子柄和种脊无存,珠孔开裂率为2%,种壳破裂率为8%,合点显现率为95%,合点周围种皮破损率达95%。采用红墨水法和TTC法检测发现,摩擦脱绒棉子种胚的子叶组织和胚根均受到损伤,其中近离合点的子叶组织受损程度最烈,子叶其它部位的组织次之,胚根最轻。对不同种子的TTCH含量测定结果为:毛子的TTCH含量最高,硫酸脱绒子次之,摩擦脱绒子最低。据浸种和砂培试验测定,摩擦脱绒子的吸水速率明显提高。抗冷和抗重力试验结果显示,无论浸种或干子播种,摩擦脱绒棉子的发芽指数和活力指数均低于硫酸脱绒子和毛子,种子抗逆能力减弱。

棉花老化种子活力与生理性状的相关性研究

为探讨老化种子活力与其生理性状的相关性,以5个人工老化的棉花品种为材料进行发芽试验,分别测定其种子发芽指数、发芽势、发芽率和幼苗的电导率、MDA(丙二醛)含量、CAT(过氧化氢酶)及POD(过氧化物酶)活性.结果表明:不同棉花品种老化种子的活力指标存在一定的差异;相关性分析显示,棉花老化种子活力指标与MDA、电导率呈一定的负相关,与CAT、POD呈正相关,其中发芽势和发芽率与POD为显著正相关.

河北省自然条件下棉花种质材料贮存生活力的研究

从自然条件下贮存的种质材料中选取了自1997—2003年贮存的42份棉花种质材料,每年6份材料,其中高酚棉、低酚棉各3份。将连续7年所保存的棉花种质材料进行生活力测定,结果表明,种质资源材料在其收获第2年生活力最高,以后随着年限的增加生活力逐年下降,自然条件保存到第7年生活力降至较低水平。

不同浓度溶解氧水浸润棉花种子对萌发的影响

【目的】通过4个品种棉花种子浸润不同溶解氧浓度水,研究不同浓度溶解氧浸润水对各品种棉花种子发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗干鲜重的影响。【方法】在培养皿中加入相同量的溶解氧浓度为7.15和11.4 mg/L水浸润棉花种子,在智能光照培养箱中进行萌发培养。【结果】浸润水溶解氧浓度为11.4 mg/L能显著提高棉花种子发芽指数和活力指数,新陆早41号、新陆早48号、中棉49号、新海21号发芽指数和活力指数分别比对照提高11.93%、4.61%、25.19%、22.00%和18.41%、18.67%、9.49%、15.48%;显著提高新陆早41号、新陆早48号、新海21号三个品种的发芽率,分别比对照提高4.26%、6.25%、4.4%,显著提高新陆早48号棉花幼苗干重,比对照增加14.27%。【结论】中棉49号棉种萌发对浸润水溶解氧浓度不敏感,而新陆早41号、新陆早48号、新海21号棉种较为敏感,说明棉种萌发期间增加氧供给的措施能够促进棉种萌发。

不同棉花品种种子活力对低温和人工老化胁迫的反应差异

为探讨棉花种子活力的品种差异及不同种子活力测定方法对棉子活力结果的影响,以17个棉花主栽品种(系)为材料,用简化的标准发芽、低温发芽和人工老化发芽3种方法测定棉花种子活力,并分析种子物理性状与种子活力的相关性。结果表明:3种活力测定方法下不同品种间种子活力均存在较大差异,各活力指标表现趋势也不一致,低温条件主要抑制种子幼苗的生长势,老化条件则主要抑制种子的发芽率。简化的标准发芽的活力指数与2种逆境发芽下的活力指数间的相关性较低。对3种测定方法的种子活力指标进行聚类分析,筛选出中棉所102、新陆中42、湘杂7号、XG39K5、屯杂6号及皖杂9号等高活力品种。低温和人工老化发芽条件显著降低了种子活力与种子各物理性状间的相关性。种子密度和健子率在不同发芽条件下均与种子活力关系最密切,可作为判断棉花种子活力大小的物理指标。

四氮唑染色法快速测定棉籽生活力的研究

本文研究了四氮唑染色法测定棉籽生活力方法中影响染色和预湿速度的因素并进行了改进，使四氮喹染色测定棉籽生活力缩短到2小时，而不影响其准确性，改进方法与目前生产中常规棉籽生活力测定方法差异不显著。

包装材料对贮藏期间不同类型棉种活力的影响

对棉种毛籽、光籽、包衣种采取尼龙编织袋、有孔和无孔PV塑料袋进行包装,并在自然条件下存放3年,研究种子在贮存期间的含水量、发芽率和活力变化情况。结果表明,种子基础含水量低于12%时,编织袋包装种子水分散失多,随贮藏环境条件而变化;短时间内(收获后12个月之内)贮存棉种,三种包装材料均无明显差异,如果贮存种子超过12个月,则以无孔塑料袋包装棉种为最佳。

常温干燥贮藏条件下棉种生活力探析

在武汉地区常温条件下,课题组于1973～1987年用干燥器保存了一批材料。2003年5月对干燥器保存的棉种取样测定发芽率,并在大田种植观察。结果表明,在武汉地区,室内常温干燥条件下,棉种贮藏16年后,发芽率仍可达到87.3%。1974年贮藏的种子,发芽率仍达70.7%。干燥器内保存的2147份棉种播种后,除部分干燥器漏气,干燥剂吸湿严重导致少数棉种丧失发芽率外,尚有1262份能正常成株,并成铃吐絮收获种子。说明常温条件下,干燥器贮藏种子的棉种保存方法可以用于种质的中长期保存。

棉花种子活力与幼苗生长势相关性研究

对不同棉花品种进行发芽试验表明 ,棉花的播种品质与发芽品质和幼苗生长势密切相关 ,任何单一指标均不能正确反映棉种活力品质。实际检验时 ,应综合考虑活力指数和幼苗干重等指标 。

陆地棉种子活力与棉苗素质的关系研究

本文对10个陆地棉品种(系)种子活力、棉苗素质及其相关性进行了研究。结果表明,棉花种子活力因品种而异。种子活力愈高的种子,棉苗素质愈好,两者呈显著或极显著正相关。种子活力较发芽率与棉苗素质有更密切的关系,无论棉花育种或大田栽培,重视对棉子活力的选择与培育,有助于培育壮苗,对促进棉花产量和质量的进一步提高有重要意义。