本發(fā)明涉及種子活力的檢測(cè)方法，具體涉及一種快速無損檢測(cè)作物種子活力的方法。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外種子科學(xué)領(lǐng)域比較公認(rèn)的種子活力定義是ista(internationalseedtestingassociation，國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì))和aosa(associationofofficialseedanalyst，美國官方種子分析協(xié)會(huì))的定義。ista的定義是在理想條件下對(duì)種子活力的描述，較抽象，即“種子活力是決定種子或種子批在發(fā)芽和出苗期間的活性水平和行為的那些種子特性的綜合表現(xiàn)。表現(xiàn)良好的為高活力種子，表現(xiàn)差的為低活力種子”。與之相比，aosa的定義突出了“廣泛田間條件”，更易理解，即“種子活力是指在廣泛的田間條件下，決定種子迅速整齊出苗和長成正常幼苗潛在能力的總稱”。

長期以來，人們多用發(fā)芽率來衡量種子的播種品質(zhì)，但生產(chǎn)中常遇到發(fā)芽率與田間出苗率不相符的情況，便試圖尋找一種能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)種子田間出苗情況的指標(biāo)，種子活力應(yīng)這種生產(chǎn)需要被提出。目前，測(cè)定種子活力的方法主要有三大類：發(fā)芽法、逆境法和生理生化法。發(fā)芽法利用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定種子萌發(fā)速度、幼苗健壯程度和活力指數(shù)等相關(guān)指標(biāo)來判斷種子活力高低。逆境法是將種子置于不同的逆境條件下處理，高活力種子抗逆力強(qiáng)，經(jīng)逆境處理后仍能萌發(fā)，其結(jié)果與田間出苗率較為一致，如加速老化法和低溫測(cè)定法。生理生化法主要包括電導(dǎo)率法和四唑測(cè)定法。這些方法都需要對(duì)種子進(jìn)行處理，測(cè)定種子活力后不能再用于播種，發(fā)芽法和逆境法耗時(shí)長。

為了加快種子活力檢測(cè)的速度，國內(nèi)外很多研究者對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行改進(jìn)或建立了新的方法，其中的部分方法有所改善，但還有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了加快種子活力的檢測(cè)速度,本發(fā)明提供了一種快速無損檢測(cè)作物種子活力的方法；本發(fā)明通過無損測(cè)定種子的蛋白絕對(duì)含量來評(píng)價(jià)種子活力的高低，不僅能縮短種子活力檢測(cè)時(shí)間，最重要的是不損傷種子，而且檢測(cè)后的種子仍可用于播種或繼續(xù)貯藏。本發(fā)明能夠顯著提高種子活力檢測(cè)速度，還可應(yīng)用于高、低活力種子的分選。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，種子的蛋白絕對(duì)含量與幼苗單株干重成極顯著正相關(guān)，新收獲的種子或短時(shí)間貯藏的種子發(fā)芽指數(shù)相差不大，活力指數(shù)主要受幼苗株干重影響，因此，蛋白絕對(duì)含量較高的種子活力較高。不同作物種子的蛋白絕對(duì)含量與幼苗單株干重的回歸方程可能不同，但相關(guān)關(guān)系規(guī)律一致?；谏鲜鲅芯?，本發(fā)明提供了一種無損檢測(cè)種子活力的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種快速無損檢測(cè)作物種子活力的方法，先用近紅外光譜測(cè)定作物種子蛋白相對(duì)含量(單位：％)，再測(cè)定作物種子樣品的粒重；種子的蛋白絕對(duì)含量(單位：mg)＝種子蛋白相對(duì)含量×粒重(單位：mg)；通過種子的蛋白絕對(duì)含量確定作物種子活力高低；作物種子中蛋白絕對(duì)含量值越高，作物幼苗株干重和種子活力就越高。所述粒重為用于檢測(cè)的所有作物樣品的總重量。

在本發(fā)明中，所述的粒重可以是單粒重、百粒重或千粒重等(單粒重通常由百粒重或千粒重計(jì)算，粒數(shù)越多，誤差越小)。如：單粒種子的蛋白絕對(duì)含量(mg)＝種子蛋白相對(duì)含量×單粒重；100粒種子的蛋白絕對(duì)含量(mg)＝種子蛋白相對(duì)含量×百粒重，1000粒種子的蛋白絕對(duì)含量(mg)＝種子蛋白相對(duì)含量×千粒重。

本發(fā)明與現(xiàn)有的檢測(cè)方法相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1)現(xiàn)有的種子活力檢測(cè)方法的檢測(cè)時(shí)間較長，短的需要幾小時(shí)至幾十小時(shí)，長的需要10天左右。而本發(fā)明的檢測(cè)方法只需10分鐘左右即可檢測(cè)一個(gè)樣品，且操作簡單。

2)現(xiàn)有的種子活力檢測(cè)方法需要對(duì)作物種子進(jìn)行處理，如發(fā)芽、老化、切割等，檢測(cè)完種子活力后不能用于播種。本發(fā)明的檢測(cè)方法無需對(duì)種子進(jìn)行特殊處理，檢測(cè)后的作物種子仍可用于播種或再繼續(xù)貯藏。

附圖說明

圖1快速無損檢測(cè)種子活力的技術(shù)方案流程圖。圖中實(shí)線箭頭為建立回歸方程的步驟，虛線箭頭為用待測(cè)樣品驗(yàn)證本方法的步驟。

圖2小麥種子蛋白絕對(duì)含量與幼苗株干重的回歸分析。圖中方程為回歸方程，r²為相關(guān)系數(shù)。圖2表明小麥種子蛋白絕對(duì)含量與幼苗單株干重呈極顯著正相關(guān)。

圖3玉米種子蛋白絕對(duì)含量與幼苗株干重的回歸分析。圖中方程為回歸方程，r²為相關(guān)系數(shù)。圖3表明玉米種子蛋白絕對(duì)含量與幼苗單株干重呈極顯著正相關(guān)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1快速無損檢測(cè)小麥種子活力

1材料

選取30個(gè)小麥樣品，每個(gè)小麥樣品中選取100粒種子用于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，建立回歸方程；然后用2個(gè)小麥樣品a和b進(jìn)行種子活力檢測(cè)驗(yàn)證。

2方法

(1)種子蛋白絕對(duì)含量的測(cè)定

首先，選取用于測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)的種子樣品100粒；先用近紅外光譜測(cè)定小麥種子蛋白相對(duì)含量(％)。其次，測(cè)定100粒種子樣品的百粒重。單粒種子蛋白絕對(duì)含量(mg)＝種子蛋白相對(duì)含量×百粒重/100。

(2)幼苗株干重的測(cè)定

用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定幼苗株干重。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)：采用砂床，石英砂的直徑為0.05mm-0.8mm，砂的含水量為60％飽和含水量，將濕砂混勻后放入發(fā)芽盒內(nèi)，刮平底砂后小麥種胚朝上放置種子，種子擺放完畢后再蓋2cm含有60％飽和含水量的石英砂覆蓋種子。根據(jù)國際種子檢驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的發(fā)芽溫度和發(fā)芽天數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)。小麥的發(fā)芽溫度為20℃，發(fā)芽天數(shù)為8天。發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)正常苗數(shù)量，從幼苗上去掉種子，然后將幼苗清洗干凈。幼苗在105℃殺青30min，80℃烘干至恒重，稱重后計(jì)算單株干重。

(3)建立回歸方程

以種子蛋白絕對(duì)含量(mg)為橫坐標(biāo)，幼苗株干重(mg)為縱坐標(biāo)做30個(gè)小麥樣品的散點(diǎn)圖，擬合回歸方程(圖2)。y＝1.5736x+9.9571，r²＝0.8046

(4)評(píng)價(jià)小麥種子活力驗(yàn)證

兩個(gè)待測(cè)小麥種子活力的樣品a和b的蛋白絕對(duì)含量分別為6.840mg和5.692mg，因此a比b的種子活力高。將a和b的蛋白絕對(duì)含量代入回歸方程計(jì)算的株干重預(yù)測(cè)值分別為20.721mg和18.914mg，通過標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定的a和b的株干重實(shí)測(cè)值分別為19.917mg和18.456mg，也說明a比b的種子活力高，種子活力的預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果一致。株干重預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相差分別為4.036％和2.484％，因此相差不大，該方法用于評(píng)價(jià)小麥種子活力結(jié)果可靠。

實(shí)施例2快速無損檢測(cè)玉米種子活力

1材料

選取10個(gè)玉米樣品，每個(gè)玉米樣品中選取100粒種子用于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，建立回歸方程；然后用2個(gè)玉米樣品c和d進(jìn)行種子活力檢測(cè)驗(yàn)證。

2方法

(1)種子蛋白絕對(duì)含量的測(cè)定

首先，選取用于測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)的種子樣品100粒；先用近紅外光譜測(cè)定玉米種子蛋白相對(duì)含量(％)。其次，測(cè)定100粒種子樣品的百粒重。單粒種子蛋白絕對(duì)含量(mg)＝種子蛋白相對(duì)含量×百粒重/100。

(2)幼苗株干重的測(cè)定

用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定幼苗株干重。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)：采用砂床，石英砂的直徑為0.05mm-0.8mm，砂的含水量為60％飽和含水量，將濕砂混勻后放入發(fā)芽盒內(nèi)，刮平底砂后玉米種胚朝上放置種子，種子擺放完畢后再蓋2cm含有60％飽和含水量的石英砂覆蓋種子。根據(jù)國際種子檢驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的發(fā)芽溫度和發(fā)芽天數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)。玉米的發(fā)芽溫度為25℃，發(fā)芽天數(shù)為7天。發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)正常苗數(shù)量，從幼苗上去掉種子，然后將幼苗清洗干凈。幼苗在105℃殺青30min，80℃烘干至恒重，稱重后計(jì)算單株干重。

(3)建立回歸方程

以種子蛋白絕對(duì)含量(mg)為橫坐標(biāo)，幼苗株干重(mg)為縱坐標(biāo)做10個(gè)玉米樣樣品的散點(diǎn)圖，擬合回歸方程(圖3)。y＝2.1847x+1.1916，r²＝0.8592

(4)評(píng)價(jià)玉米種子活力驗(yàn)證

兩個(gè)待測(cè)玉米種子活力的樣品c和d的蛋白絕對(duì)含量分別為32.85mg和37.86mg，因此d比c的種子活力高。將c和d的蛋白絕對(duì)含量代入回歸方程計(jì)算的株干重預(yù)測(cè)值分別為72.96mg和83.90mg，通過標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定的c和d的株干重實(shí)測(cè)值分別為71.55mg和87.56mg，也說明d比c的種子活力高，種子活力的預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果一致。株干重預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相差分別為1.97％和-4.17％，因此相差不大，該方法用于評(píng)價(jià)玉米種子活力結(jié)果可靠。