陳新華 陳 珣 張 雪 肖 軍 任志瑩 那 穎

摘要對玉米雜交種新陳種子各種活力測定方法的測定結(jié)果和田間出苗率進行相關(guān)分析,其相關(guān)系數(shù)大小為:老化試驗>TTCH含量法>活力指數(shù)Ⅱ>活力指數(shù)Ⅰ>標準發(fā)芽實驗>四唑染色法>電導(dǎo)率法。老化試驗測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)最大,可以作為玉米雜交種活力測定的較好方法。

關(guān)鍵詞玉米;雜交種;新陳種子;活力測定方法;田間出苗率

中圖分類號Q944.59文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)08-0128-02

種子活力可預(yù)測作物生產(chǎn)潛力,目前種子活力測定方法很多,但每種方法只對某些作物和種子有效,而對另一些作物和種子不一定有效。

試驗運用幾種現(xiàn)行的活力測定方法,對遼寧省近年廣泛推廣種植和應(yīng)用的玉米雜交種新陳種子進行活力測定,通過研究其與田間出苗率的相關(guān)關(guān)系,試圖選取一種對遼寧省玉米雜交種檢驗比較適用、簡單易行、準確可靠的活力測定方法,以期為生產(chǎn)上正確評價田間出苗率提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

選用遼寧省近年推廣種植的10個玉米雜交種,即沈農(nóng)10、丹玉24、鐵單12、鐵單19、鐵單10、沈農(nóng)87、遼單31、遼單37、遼單36、遼單120的新陳種子。試驗所用種子為同一生產(chǎn)單位普通條件下貯藏的玉米雜交種。

1.2方法

1.2.1田間試驗。玉米雜交種新陳種子每一品種播成1行,單粒播種,每行100粒,4次重復(fù),完全隨機排列。于4月下旬播種,株距20cm,行距60cm,注意開溝、覆土和鎮(zhèn)壓等作業(yè)均保持一致。田間出苗后,每天記載小區(qū)出苗數(shù),計算田間出苗率。

1.2.2發(fā)芽試驗。在25℃恒溫箱中用砂床恒溫培養(yǎng),發(fā)芽床準備、管理和發(fā)芽記數(shù)標準均按照GB/T3543-95進行,每一品種新陳種子各取400粒,4次重復(fù)。7d統(tǒng)計發(fā)芽率,并測定幼芽鮮重、幼根鮮重和活力指數(shù)Ⅰ、活力指數(shù)Ⅱ[1]:

發(fā)芽率(%)=■×100;活力指數(shù)Ⅰ=G×S1;活力指數(shù)Ⅱ=G×S2;式中G為發(fā)芽率(%),S1為幼芽鮮重(g),S2為幼根鮮重(g)。

1.2.3四唑染色法。先將每一品種新陳種子各取400粒,4次重復(fù)。將種子浸泡4~5h使其吸脹后,用刀片沿胚的中心縱切,取其中胚的各部分較完整的1/2放在培養(yǎng)皿內(nèi)(切口朝下),倒入0.1% TTC溶液,加蓋置于30~35℃恒溫箱中30~60min,之后除去TTC液,用清水沖洗1~2次,立即觀察胚根、子葉(均為中部)染色結(jié)果,判斷種子活力。

1.2.4TTCH含量法。每一品種新陳種子各取400粒,4次重復(fù)。將種子用四唑染色后將胚剝下,放在研缽中,每重復(fù)加20mL 95%乙醇,研磨成糊狀,并轉(zhuǎn)移到50mL三角瓶中。將三角瓶置于80℃水浴中提取30min。將提取后的樣品液用95%乙醇定容至100mL,混合均勻。取10mL左右在3 000rpm條件下離心10min。將紅色上清液在490nm處進行比色(以95%乙醇作對照),測定光密度值,以此從標準曲線中查出相應(yīng)的TTCH含量[2]。

1.2.5老化試驗。每一品種新陳種子各取400粒,4次重復(fù)。在43℃、100%相對濕度下處理48h,取出風(fēng)干后,進行標準發(fā)芽試驗,統(tǒng)計出苗率。

1.2.6電導(dǎo)率法。每一品種新陳種子各取400粒,4次重復(fù),用自來水沖洗后,再用無離子水沖洗2遍,用濾紙吸干后,放入潔凈的三角瓶中,加入75mL無離子水,在室溫下靜置24h,然后用DDS-11A電導(dǎo)儀測定電導(dǎo)率,再放入水浴中沸煮30min,在20℃恒溫條件下靜置6h,測定煮沸后的電導(dǎo)率,計算出電解質(zhì)外滲百分率:

電解質(zhì)外滲百分率(%)=■×100。

2結(jié)果與分析

2.1標準發(fā)芽試驗測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)分析

從表1可知,所有品種陳種子的標準發(fā)芽率均高于田間出苗率;除遼單120外,其他所有品種新種子的標準發(fā)芽率均高于田間出苗率。由此可知,種子標準發(fā)芽率與田間出苗率并不相符,有時差異還很大。從表2可知,種子標準發(fā)芽率與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.774 9,達極顯著相關(guān)。這說明標準發(fā)芽率在某種程度能夠反映種子活力的高低,標準發(fā)芽率高,田間出苗率也高,但這只說明發(fā)芽率能夠反映田間出苗的趨勢,但它不能很好反映田間出苗的實際情況。因為田間的環(huán)境條件比實驗室條件要差很多,只有抵御不良環(huán)境能力強的種子,在田間才能正常出苗并長成植株。在實驗室適宜條件下能夠發(fā)芽的種子在田間卻不一定出苗。因此,種子活力評定種子的田間出苗情況更可靠。

2.2活力指數(shù)測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)分析

比較不同品種新陳種子在活力指數(shù)Ⅰ和活力指數(shù)Ⅱ中所處位次,由表1可知,除遼單31陳種子外,排在前10位的種子,鐵單19陳種子、鐵單19新種子、鐵單10新種子、遼單120新種子、鐵單12新種子、遼單31新種子、遼單36新種子、沈農(nóng)87新種子、遼單36陳種子,它們的位次都沒變化。從表2可知,活力指數(shù)Ⅰ、活力指數(shù)Ⅱ與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.801 6和0.807 6,均達到極顯著水平,發(fā)芽率與田間出苗率的相關(guān)系數(shù),說明活力指數(shù)與田間出苗率關(guān)系更密切,更能反映種子的萌發(fā)速率和苗健壯程度。因此,活力指數(shù)的計算方法可采用發(fā)芽率×幼苗鮮重或發(fā)芽率×幼根鮮重。

2.3四唑染色法測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)分析

四唑染色結(jié)果與田間出苗率相關(guān)系數(shù)為0.763 0,達極顯著水平,說明四唑染色結(jié)果與田間出苗率關(guān)系較密切,在一定程度上可以代表種子的田間表現(xiàn)。四唑染色結(jié)果明顯高于田間出苗率,說明用四唑染色法測定種子活力并不十分準確,通常四唑染色法被認為是測定種子生活力的較好方法。

2.4TTCH含量法測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)分析

新陳種子TTCH含量測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.8294,達極顯著水平。TTCH含量測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)較高,說明TTCH含量測定法是測定種子活力較好的方法。此法雖然與四唑染色法原理相同,但結(jié)果更加可靠、準確。因為四唑染色法的判定具有主觀性,不同的實驗室和檢驗員之間判斷標準不同。而TTCH含量測定法避免了這一缺點,通過定量測定不但使結(jié)果更加準確,而且在實驗室之間容易實現(xiàn)標準化。

2.5老化試驗測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)分析

所有雜交種品種的新種子經(jīng)過老化處理后的發(fā)芽率與田間出苗率的吻合程度相當高,鐵單10、遼單31、遼單36老化處理后的發(fā)芽率與田間出苗率完全相同,沈農(nóng)87、遼單120、鐵單19、沈農(nóng)10老化處理后的發(fā)芽率與田間出苗率也幾乎相同。說明老化試驗測定新種子的活力比較準確、可靠。而對于陳種子,所有品種的陳種子在經(jīng)過老化處理后發(fā)芽率均低于田間出苗率,這可能是由于陳種子的活力低,在經(jīng)過高溫高濕處理后,發(fā)芽率下降幅度比新種子大造成的。

新陳種子老化發(fā)芽率與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.850 0,達到極顯著水平,說明老化試驗發(fā)芽率與田間出苗率關(guān)系較密切。同時也說明老化試驗是測定玉米雜交種活力的有效方法,它能夠較好反映種子的播種品質(zhì)。

2.6電導(dǎo)率法測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)分析

雜交種新陳種子電導(dǎo)率測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為-0.214 7,兩者呈負相關(guān),說明高活力種子,細胞膜重建和損傷修復(fù)的能力強,電解質(zhì)與可溶性物質(zhì)的外滲量較少;低活力種子,膜的透性增大,電解質(zhì)和可溶性物質(zhì)外滲量較多。但兩者的相關(guān)系數(shù)較低,沒有達到顯著水平。電導(dǎo)率測試對豌豆和其他一些大粒豆科作物種子具有快速、客觀和重復(fù)性強的效果。但對于玉米這種作物測試效果卻表現(xiàn)得不是很規(guī)律。這可能與不同作物種子形態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān),不同構(gòu)造導(dǎo)致種子活力與電導(dǎo)率的關(guān)系不一致有關(guān)。

3討論

(1)標準發(fā)芽率與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)是0.774 9,活力指數(shù)Ⅰ和活力指數(shù)Ⅱ與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)分別為0.801 6和0.807 6,均達到極顯著水平,且活力指數(shù)Ⅰ和活力指數(shù)Ⅱ與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)均高于標準發(fā)芽率與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)。說明標準發(fā)芽率不能很好的反映種子的田間品質(zhì),活力指數(shù)是綜合發(fā)芽速度、幼苗健壯度等性狀的生理指標,不僅能反映田間出苗情況,而且能預(yù)測出苗以后幼苗的健壯度,是反映種子播種品質(zhì)的一項較全面的生理指標。對于本試驗,活力指數(shù)Ⅰ和活力指數(shù)Ⅱ與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)均較高且接近,說明活力指數(shù)的計算方法是采用發(fā)芽率×幼苗鮮重,還是采用發(fā)芽率×幼根鮮重均可。

(2)四唑染色法是根據(jù)種子生化代謝的強弱,經(jīng)脫氫還原反應(yīng),而顯現(xiàn)紅色特征的差異和胚的主要構(gòu)造來判斷種子活力和組織狀況的方法。對于本實驗,四唑染色結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.763 0,達到極顯著水平,但可以發(fā)現(xiàn)四唑染色的結(jié)果明顯高于田間出苗率。說明用四唑染色法測定種子活力并不是十分準確,通常四唑染色法被認為是測定種子生活力較好的方法。

(3)TTCH含量測定原理是四唑可被活種子胚內(nèi)的脫氫酶還原成紅色穩(wěn)定的三苯基甲月朁(TTCH)沉積在活細胞中,使胚呈現(xiàn)紅色,而死細胞無此反應(yīng)。此法雖然與四唑(下轉(zhuǎn)第133頁)

(上接第129頁)

染色法的原理相同,但結(jié)果更加準確可靠。因為四唑染色法具有主觀性,不同實驗室和檢驗者之間判斷標準不同,而TTCH含量法避免了這一缺點,通過定量測量既可以使結(jié)果更加準確可靠,也容易使實驗室之間達到標準化。對于本試驗,TTCH含量測定結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.829 4,達到極顯著水平,說明該法測定雜交種種子活力比較可靠,能較好反映種子的播種品質(zhì)。

(4)老化試驗以控制影響種子活力的2個關(guān)鍵因素入手,在高溫高濕條件下,加速種子老化,使其劣變程度在幾天內(nèi)相當于數(shù)月或數(shù)年之久?；盍Φ偷姆N子很快失去發(fā)芽能力,或不能形成正常苗,高活力的種子經(jīng)老化處理后仍能正常發(fā)芽。對于本試驗,老化試驗結(jié)果與田間出苗率的相關(guān)系數(shù)為0.850 0,達到極顯著水平。所有品種新種子老化試驗結(jié)果與田間出苗率十分接近,其中鐵單10、遼單36、遼單31老化試驗發(fā)芽率與田間出苗率完全相同,說明老化試驗是測定玉米雜交種種子活力的有效方法,它能夠較好地反映種子的播種品質(zhì),可以作為玉米雜交種種子活力測定的較好方法。所有品種陳種子老化處理后發(fā)芽率均低于田間出苗率,這可能是由于陳種子活力比新種子活力低,處理時間過長或溫度過高,使種子發(fā)芽率明顯下降。

(5)高活力的種子,在種子萌發(fā)初期,其細胞膜和損傷修復(fù)的能力強,電解質(zhì)和可溶性物質(zhì)外滲的量較少;而低活力種子由于膜結(jié)構(gòu)受到損傷,膜的透性增大,電解質(zhì)和可溶性物質(zhì)外滲的量較多。因此,高活力種子的電導(dǎo)率較低,低活力種子的電導(dǎo)率較高。測定種子浸出液的電導(dǎo)率值,可以判斷種子活力的高低。有研究報道,種子浸出液電導(dǎo)率值與種子衰老程度成正相關(guān),與生活力和活力呈負相關(guān)[3-5]。試驗對不同雜交種新陳種子電導(dǎo)率進行測定,結(jié)果表明,雜交種電導(dǎo)率與田間出苗率呈負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.214 7,相關(guān)系數(shù)較低。說明電導(dǎo)率測定雖然是豌豆等大粒豆科種子活力測定的一個理想方法,但該方法在玉米種子上卻表現(xiàn)得不盡如人意。這可能與不同種類的種子結(jié)構(gòu)不同有關(guān),也可能是由于電導(dǎo)率測定結(jié)果易受到種子水分、容器大小、溶液體積、機械損傷等因素的影響有關(guān)[3]。

4參考文獻

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