基于红外热成像技术的玉米种子活力等级分类方法研究

由于传统玉米种子活力等级分类方法存在耗时长、对环境要求严格、会对种子产生损伤等问题,本研究拟利用红外热成像技术结合SVM算法,建立快速、无损、高效的玉米种子活力等级分类方法。首先采用人工老化的方法将玉米种子(1200粒,分为3组)分别老化0、72、144 h;然后将不同老化时间的玉米种子在温度胁迫后自然冷却,通过红外热成像仪采集红外热像图,提取温度值作为特征;随后对玉米种子进行标准萌发试验,根据试验结果,将玉米种子分为高活力、中活力和低活力3个活力等级;最后将温度值作为特征、活力等级作为标签,分别建立K最近邻(KNN)模型和支持向量机(SVM)模型并进行训练,以模型分类准确率和训练时间作为评价指标,确定较佳模型,再通过网格搜索对选择的模型参数进行优化。结果表明,基于红外热成像技术结合支持向量机(SVM)建立的模型,训练集准确率达到了92.4%,测试集准确率为91.0%,训练用时0.12 s。经过优化后,该模型训练集准确率达到了97.1%,测试集准确率达到了96.5%。

水稻种子活力测定方法比较研究

以3个杂交水稻品种,每品种3个不同活力水平的种子批为试验材料,比较了幼苗生长测定、发芽速率测定、加速老化试验、抗冷测定、低温发芽试验、模拟发芽试验和标准发芽试验这7种种子活力测定方法,并结合田间出苗试验,对这些方法测定的结果进行分析。结果表明,荃两优丝苗(S1、S2、S3)加速老化试验的发芽率与田间出苗率几乎一致,新两优611(S4、S5、S6)两者一致性也较高,而荃优153(S7、S8、S9)加速老化试验的发芽率普遍比田间出苗率低,但也表现出一定相关性。可初步判断荃两优丝苗和新两优611可用加速老化试验测定的发芽率作为活力指标来反映田间出苗率。抗冷测定和低温发芽试验方法测定的发芽率基本一致,两者的发芽率大多都较田间出苗率高。荃优153用上述2种方法测定的发芽率与田间出苗率相关性较高,基本一致,因而可用抗冷测定和低温发芽试验方法测定荃优153种子活力。

采用高光谱图像深度特征检测水稻种子活力等级

为实现水稻种子活力的准确检测,该文研究了一种基于高光谱图像技术结合深度学习的高精度检测方法。采用人工加速老化的方式得到老化0,1,2和3 d的1200个水稻种子样本,使用高光谱成像设备获取不同老化天数样本的高光谱图像,并从单个样本区域提取其光谱信息。随后对1200个样本进行发芽试验,根据发芽试验结果将所有样本划分为高活力、低活力和无活力3个等级。采用小波阈值去噪(Wavelet Threshold Denoising,WTD)结合一阶导数(First/1st Derivative,FD)的方法(WTD-FD)对原始光谱进行预处理,使用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和堆叠自动编码器(Stacked Auto-Encoder,SAE)分别从预处理光谱中提取特征变量。分别基于PCA和SAE特征变量构建支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型,并根据模型准确率确定较佳模型,最后使用灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)对选择的模型进行参数优化。结果显示WTD-FD对原始光谱的预处理是有效的,使用从预处理光谱中提取的SAE非线性深层特征相比于PCA线性特征更具有代表性,基于其建立的SAE-SVM模型的准确率达到96.47%。SAE-SVM模型经过GWO优化之后,模型准确率提高到98.75%。研究结果表明,高光谱图像技术结合深度学习方法对水稻种子活力等级准确检测具有指导意义。

白及种子直播繁育新方法

提出一种白及种子直播繁殖的新方法,该方法由种子活力测定、苗床整理、配制育苗基质、种子的处理、播种及壮苗步骤组成。结果表明：选择树皮粉、腐殖质、营养土、鸡粪和草炭土按体积比为15∶20∶8∶1∶5配成的育苗基质,控制空气温度20~35℃、湿度为60%~80%,在种子萌发不同阶段定期喷洒不同的营养液,种子萌发率可由自然条件下5%提升至69.7%±3.13%;播种180d假鳞茎直径可达1~1.5cm。本方法简单易行,出苗速度快,且克服了因种子细小、没有胚乳、在自然条件下极难萌发的困境,适合秦巴山区及以南的区域大规模种植白及。

不同类型玉米种子活力检测适宜方法的研究

以3种不同类型(普通玉米、糯玉米、甜玉米)共6个品种的玉米种子为试验材料,采用了标准发芽、电导率测定、TTC定量测定、丙二醛含量测定活力检测方法,对人工老化获得的不同类型玉米不同活力水平的种子进行了各项活力指标的测定,以确定不同类型玉米种子活力检测的适宜指标和方法。结果表明:普通玉米种子活力检测的适宜方法为标准发芽试验、电导率测定试验;糯玉米种子活力检测的适宜方法为标准发芽试验、丙二醛含量测定试验;甜玉米种子活力检测的适宜方法为标准发芽试验、电导率测定试验。

老芒麦种子人工加速老化条件的筛选比较

以4份不同发芽水平的老芒麦(Elymus sibiricus Linn.)种子作为试验材料,研究比较老化温度(39、41、43℃和45℃)和老化时间(1、2、3、4、5、6、7 d)处理对种子发芽率的影响,筛选确定老芒麦种子进行人工加速老化测定的适宜条件,并建立标准化的测定程序。结果表明:随着老化温度升高,Lot1、Lot2和Lot3样品种子发芽率均下降,且各处理间均差异显著(p<0.05),只有Lot 3在45℃条件下老化后发芽率下降的比例最低;Lot 4样品种子老化后发芽率较低,且45℃处理与其他各处理间均差异显著(p<0.05)。随着老化时间延长,Lot 1和Lot 2老芒麦种子老化发芽率不断降低,老化1、2 d处理与其他各处理发芽率间差异显著(p<0.05);Lot 3和Lot 4老芒麦种子老化至第4天后发芽率出现峰值。老化温度与老化时间互作效应与种子发芽率和休眠程度有关,且对老芒麦种子老化发芽率具有极显著(p<0.01)的影响。老芒麦种子人工加速老化处理的适宜条件为温度45℃老化2 d。

种子活力测定方法研究进展

种子活力是种子生理学的一个重要研究领域。近年来,有关种子活力的研究取得很大进展。本文从种子活力的概念、测定种子活力的实际意义以及目前测定种子活力的常用方法等方面进行简要综述。

芝麻种子老化处理生理特性变化及种子活力适宜检测方法研究

以4种经过人工老化处理不同类型(单秆型白芝麻、分枝型白芝麻、单秆型黑麻和分枝型黑芝麻)芝麻种子为试验材料,采用标准发芽试验、电导率测定、MDA含量测定、POD活性测定和TTC还原量等方法进行种子活力测定,研究老化处理对芝麻种子生理生化的影响,并与模拟田间出苗率进行相关性分析,以确定不同类型芝麻种子活力检测的适宜方法。结果表明:芝麻种子老化过程中,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、TTC还原量和POD活性逐渐下降,MDA含量逐渐增加,电导率变化趋势材料间不一致;不同种质的抗老化能力存在差异。单秆型白芝麻种子活力检测的适宜方法为发芽率和电导率测定;分枝型白芝麻种子活力检测的适宜方法是发芽率、电导率测定、MDA含量测定、POD活性测定和TTC还原量测定;单秆型黑芝麻种子活力检测的适宜方法是发芽率和POD活性测定;分枝型黑芝麻种子活力检测的适宜方法是发芽率和TTC还原量测定。芝麻在42～43℃、100%RH条件下,人工老化处理的最佳时间为72 h。

芸苔属几种蔬菜种子的劣变及其荧光泄漏物质Ⅱ．荧光泄漏物质的监定和种子活力与泄漏液芥子碱含量的相关性

用纸层析结合显色反应初步鉴定了芥蓝，白菜，菜心劣变种子中的荧光泄漏物质，发现它们均含有Ｒｆ值、显色反应与芥子碱相同的化合物，根据芥子碱在ｐＨ＞１０时转变为黄色，最大吸收波长为３８８ｎｍ的特征，利用光密度测定法检验该类种子活力，并计算两者之间的相关系数，其ｒ分别为－０．９２，－０．８１和－０．８１，实验表明，用光密度（３８８ｎｍ）测定法检测这些种子活力是可行的，并且比荧光观测法灵敏，快速，准确。

水稻种子H_2O_2流速和种子活力的关系研究

研究了水稻种子H_2O_2流速与种子活力的关系,为快速无损伤鉴别水稻种子活力方法提供依据。以粳稻日本晴、籼稻金农丝苗为材料,采用高温高湿人工老化方法处理种子0,7,10 d获取不同活力水平种子,测量3种类型种子的发芽率、根长、芽长、电导率、H_2O_2含量、CAT活性等性状,并利用非损伤微测系统(NMT)测量种子的H_2O_2流速。结果表明,老化处理造成水稻种子发芽率、根长、芽长和CAT活性降低,而电导率、H_2O_2含量及外排流速增加;老化处理10 d,老化程度加重,趋势更明显。H_2O_2流速与种子发芽率表现极显著负相关的线性关系。种子的H_2O_2流速大小及方向反映了种子内部的氧化还原平衡和细胞膜的状态,通过非损伤微测技术测定H_2O_2流速可以作为水稻种子活力判断的一种方法。

闽楠种子活力测定方法的研究

以闽楠Phoebebournei种子的田间出苗率作为评价种子活力的指标,将未经人工老化的种子和经过人工老化(38℃,相对湿度100%,72h)的种子作为活力不同的试材进行试验,以便找到在生产中简单快捷测定闽楠种子活力的可靠方法。采用电导法、TTC定量法及发芽生理测定法进行研究。结果表明,这几种方法所得结果基本一致,即经人工老化种子活力低,而未经人工老化的种子活力高。这一结果与田间出苗率相符,说明这几种方法都能用来测定闽楠种子活力,能在生产中应用,但各种方法的应用范围及条件不同。电导率法和TTC定量法方法简单快捷,结果基本可靠,而发芽生理测定法结果直观准确,但需要较长的时间。

人工加速老化对大豆种子活力的影响

以3个大豆品种（系）为试材，利用发芽速率测定和电导率测定分析了大豆不同老化时间对种子活力的影响。结果表明：加速老化法测定大豆活力时，适宜的老化时间为72～96h。加速老化法与发芽速率测定法或电导率法结合使用效果更好。

紫花苜蓿种子活力测定方法的比较

采用标准发芽法、胚根突出法、低温发芽法、电导率法对紫花苜蓿(Medicago sativa)10个种子样品的种子活力进行了测定,结果表明,基于标准发芽法的发芽率和活力指数,可将10个种子样品的种子质量分为3级;基于胚根突出法中胚根突出数可将其分为6级,计数胚根突出数的最适时间为24和28h;基于低温发芽法的活力指数和发芽势可将其分为6级;而电导率法可将其分为7级。因而,电导率法作为紫花苜蓿种子活力评价指标最为敏感,其次为胚根突出法和低温发芽法,标准发芽法最不敏感。

甜瓜种子活力的初步研究

以相同年份相同地点收获的5个甜瓜品种种子为材料,采用幼苗生长测定、电导率测定、加速老化试验、抗冷测定、模拟田间出苗率测定以及POD、CAT、SOD、ADH、Apase等酶活性测定和MDA含量测定等10种方法测定种子活力,并进行活力指标间的相关分析。结果表明:不同品种间种子活力水平为:红城脆>八里香>灰鼠子>龙甜>白沙蜜;加速老化试验发芽率和POD活性均与模拟田间出苗率呈显著正相关,幼苗生长测定的活力指数和SOD活性均与模拟田间出苗率呈极显著正相关。该研究初步认为幼苗生长测定、加速老化试验、POD和SOD活性测定,可作为甜瓜种子活力测定较好的方法。

寄生植物肉苁蓉(Cistanche deserticda Ma)种子活力测定的研究

本文应用显微组织化学鉴定的方法,氯化三苯四氮唑(TTC)法,对寄生植物肉苁蓉种子的活力进行测定并对TTC法的测定方法和测定条件进行了研究。同时在大田进行了肉苁蓉种子播种试验。研究结果表明;寄生植物肉苁蓉种子的活力可采用组织化学的方法进行测定,细胞色素氧化酶、过氧化物酶、三磷酸腺苷酶的活性随种子年代的加长呈明显下降趋势,与TTC法测定结果一致。用TTC法测定寄生植物肉苁蓉种子活力的适宜测定条件是:用pH7.0磷酸缓冲液37℃、浸泡种子8h.然后在0.5％TTC溶液中、23℃、自然光照下染色16h。

玉米自交系新陈种子不同活力测定方法与田间出苗率的相关性分析

[目的]通过对玉米自交系新陈种子不同活力方法测定的比较,得出各测定结果与田间出苗率的相关性。[方法]利用田间实验、发芽试验、四唑染色法、TTCH含量法、老化试验、电导率法对种子活力进行测定。[结果]测定结果与田间出苗率的相关性除活力指数Ⅱ,其余均未达到显著水平。[结论]活力指数Ⅱ可作为玉米自交系活力测定一项较好的生理指标。

黄山松种子发芽率及活力的测定

采用综合逆境法,对采自安徽黄山风景区的黄山松种子进行发芽率及综合逆境活力的测定。结果表明:黄山松种子的发芽率为 2 1.6 %,综合逆境活力为 15.5 %。黄山松种子的发芽率及种子活力均较低,在一定程度上影响了黄山松的繁殖和更新能力。

20个玉米组合及其亲本发芽指标的配合力测定

采用NCⅡ不完全双列杂交设计,以4个玉米自交系作为父本、5个玉米自交系作为母本组配成20个杂交组合,对其发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数进行了测定。结果表明,组合P5×P8、P4×P9、P2×P7种子活力和配合力好,可进一步鉴定;组合P3×P8、P3×P7、P4×P6、P2×P8种子活力及配合力相对较好,需进一步考察。

上海地区山桐子种子育苗技术研究

为了探讨适合上海地区环境条件的山桐子种子育苗技术,分别采用不同的种子处理方法和育苗方式进行播种育苗试验,以研究不同处理对山桐子种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:采用带果皮沙藏、在播种前分离果皮和种子的处理方法播种育苗,其种子发芽率最高;与露地播种育苗相比,温室播种育苗的发芽率高,且发芽早,发芽快,出苗整齐;在后期幼苗的生长方面,露地播种的幼苗生长状况占有优势。

不同处理时间对东部白松种子活力的影响

采用L9(34)正交试验设计,开展了不同处理时间对东部白松种子活力测定、发芽势和发芽率的影响试验。结果表明:酒精处理时间(A)对提高种子发芽势、冷水浸泡时间(B)和层积处理时间(C)对提高种子发芽势和发芽率均达到显著水平(P<0.05),3个因素对种子活力测定影响未达到显著水平(P>0.05),影响种子活力测定、发芽势和发芽率的主次水平的因素排序均为C>B>A,提高种子活力的较佳组合为A1B2C3和A1B3C3,即在冷水中浸泡7~14 d,种子和沙子体积比1∶3混合均匀,放在密闭塑料盒中,置于4℃的冰箱内层积处理60 d,效果最佳。