張桂梅
種子質(zhì)量檢測一般包括凈度、純度、生活力、活力、抗逆性、損傷等方面,除了采用常規(guī)的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)、生體染色等方法以外,在細(xì)胞學(xué)、形態(tài)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域還有多種檢驗(yàn)方法,對于特定作物類型,有時(shí)會(huì)得到比較理想的檢驗(yàn)效果。
1.化學(xué)法
不同種類或品種的種子,由于其組織內(nèi)部化學(xué)組成的差異,用特定的化學(xué)藥物處理后呈現(xiàn)出不同的顏色。據(jù)此,可將不同種類、品種區(qū)分開來。水稻、高粱、大麥、小麥、大豆、十字花科蔬菜都可采用該法鑒定品種的真實(shí)性。大麥、小麥種子用1%石碳酸溶液浸漬12h(小時(shí))左右再行干燥,根據(jù)色澤深淺程度可鑒定出不同品種;取甘藍(lán)、蘿卜以及其它十字花科作物種子各100~200粒,用40% NaOH 2~4mL浸漬2~4h(小時(shí))后(溫度保持25~30℃),甘藍(lán)、蘿卜分別呈紅褐色和橙紅色,其它如大白菜、花椰菜、芥菜則呈黃色,據(jù)此可區(qū)分不同種類;不同高粱品種的種皮里含有不同量的單寧酸,當(dāng)用漂白水(6% NaClO3 KOH 1g)浸漬種子后,有的品種變?yōu)楹谏械牟蛔兩?,借此可區(qū)分不同品種。此外,小麥品種用苯酚、兒茶酚和P-甲苯酚等酚類物質(zhì)染色,不同高粱品種種子磨碎后加入緩沖液及FeCl3溶液也有不同的顏色反應(yīng)。不同大豆品種幼苗用含除草劑—賽克津的Hoagland培養(yǎng)液培養(yǎng)10d(天),待幼苗葉片展開后,根據(jù)植株受傷程度可進(jìn)行鑒別。水稻采用氯酸鉀反應(yīng)法,根據(jù)反應(yīng)指數(shù)也可將不同品種區(qū)分開來。
2.空心測定
該法主要用于豌豆、豇豆、菜豆等一些豆類種子活力的檢測,歐洲一些國家用得較多。這類種子常由于缺錳或中央細(xì)胞壞死,萌發(fā)時(shí)子葉內(nèi)出現(xiàn)空心現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)子葉斷裂。豆類種子空心率與其活力呈顯著負(fù)相關(guān),而且其結(jié)果與田間出苗率很一致。檢測時(shí)可將種子預(yù)先浸種24h(小時(shí)),然后置于20~25℃條件下催芽,4d(天)后逐粒割開種子子葉,觀察統(tǒng)計(jì)空心率。
3.高滲發(fā)芽法
該法適用于多數(shù)種子類型。種子在高滲透勢溶液中吸水困難,相當(dāng)于在干旱協(xié)迫環(huán)境下發(fā)芽。種子在高滲溶液中的發(fā)芽能力與其活力呈顯著正相關(guān),據(jù)此用高滲發(fā)芽法可檢測種子活力。檢測時(shí)用蔗糖、甘油、甘露醇、聚乙二醇(PEG)等配成的不同濃度的高滲溶液作為培養(yǎng)基,模擬田間土壤條件進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),根據(jù)種子發(fā)芽率以及幼苗高度判斷種子活力和忍耐干旱能力。也可通過種子在臨界水勢下達(dá)到預(yù)定發(fā)芽率所需的時(shí)間來判斷活力水平。不同種類種子的臨界水勢不同,如玉米為-12.5×105 Pa,甜菜為-3.5×105 Pa,水稻為-7.9×105 Pa,大豆為-6.6×105 Pa,苜蓿為-1.4×105 Pa。PEG作為理想的滲透壓劑,能保持穩(wěn)定的滲透壓,便于在臨界水勢下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)。豆類種子一般不宜使用此法測定種子活力。
4.電泳分析技術(shù)
蛋白質(zhì)包括同工酶都是基因表達(dá)的產(chǎn)物,可以直接反映生物間的遺傳差異和系統(tǒng)發(fā)育過程中的遺傳變異。由于蛋白質(zhì)或同工酶都是帶電荷的大分子,在瓊脂介質(zhì)里建立一個(gè)電磁場,這種帶電粒子便可在電場中泳動(dòng),由于蛋白質(zhì)或同工酶分子的形狀、大小不同,電荷數(shù)量以及性質(zhì)也有較大差異,因此在一定種類和一定濃度的凝膠中其泳動(dòng)速度也不相同,電泳結(jié)束后,它們就分別泳動(dòng)到不同位置,通過染色可把這種遷移率不同的現(xiàn)象顯示出來。任一品種的蛋白質(zhì)或同工酶條帶數(shù)目、位置和顏色深淺等構(gòu)成該品種的“指紋”特征。因此可利用蛋白質(zhì)或同工酶電泳分析技術(shù)進(jìn)行種子的親子鑒定以及真?zhèn)舞b定。該法速度快、準(zhǔn)確度高。
5.種皮結(jié)構(gòu)顯微法
十字花科作物種皮構(gòu)造與模式基本相同,但色素環(huán)的大小、形狀、細(xì)胞數(shù)量、細(xì)胞結(jié)構(gòu)等存在較大差異,據(jù)此可區(qū)分不同種類。如:蘿卜種皮色素環(huán)顯著,暗褐色,多為長形,并有無色網(wǎng)紋,每環(huán)細(xì)胞在80個(gè)以上,細(xì)胞橢圓形且細(xì)胞腔小;花椰菜種皮上的色素環(huán)呈多角形、桔紅色,細(xì)胞橢圓形,細(xì)胞腔中等大小且腔內(nèi)有色素沉淀點(diǎn);甘藍(lán)種皮上的色素環(huán)不甚顯著,一般呈多角形,每環(huán)10~15個(gè)細(xì)胞,細(xì)胞呈多角形且腔大;根芥菜種皮上的色素環(huán)不甚顯著,一般較小,黃色,多角形,并有無色網(wǎng)紋,每環(huán)細(xì)胞20~30個(gè),細(xì)胞多角形且腔小;蕪菁色素環(huán)窄而顯著,黑灰色,多角形,每環(huán)有20個(gè)左右細(xì)胞,細(xì)胞多角形且腔大;大白菜色素環(huán)寬且不顯著,多角形,每環(huán)10~20個(gè)細(xì)胞,細(xì)胞多角形且腔較大。
(作者單位:158325北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司興凱湖農(nóng)場分公司)