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对提高美人樱种子采后质量的几个因素的研究(I)



全 文 :对提高美人樱种子采后质量
的几个因素的研究 ( I)*
张思远 1 , Roman Holobuwicz2
( 1.中国农科院蔬菜花卉研究所 ,北京 100081; 2.波兰波兹南农业大学种子技术与科学系 )
摘 要 :本文以两个批次并分别符合波兰种子质量标准的美人樱 (Verbena x hybrida Voss)种子为试验材料 ,研究发
芽环境、物理分选、破壳处理、杀菌剂处理、 PEG水分渗调、 KNO3处理、植物生长调节剂 ( PGR)处理等因素对其种子发芽
及出苗的影响。 结果表明: 各因素分别对种子的发芽率、发芽势 、发芽指数等指标中的一个或全部具有积极影响 ,其效应
可以累加。 其中 5% KNO3 8 h浸种+ 50 mg /kg GA3处理和 KNO3 8 h浸种+ PEG水分渗调处理效果最好。
关键词: 美人樱 ;种子 ;质量 ;处理 ;水分渗调
中图分类号: S 681. 904+ . 1   文献标识码: A   文章编号: 1005-2690( 2001) 02-0102-03
  草花种子质量受到种子成熟度、休眠性、真菌侵
染、机械损伤、贮存条件等多因素影响 ,很难进行有效
的种子质量控制。美人樱是一种优良的坛花植物 ,目前
在欧美正迅速发展。同大多数草花种子一样 ,其种子质
量很低。本试验以美人樱种子为材料 ,研究影响和促进
其种子发芽的各个因素 ,探索其种子采后质量改良的
可能性与途径。
1 材料及方法
1. 1 材料:本试验的美人樱种子由波兰 To rseed公司
提供 ,两个样本分别采自 1997年 7月和 1998年 7月 ,
种子质量符合波兰草花种子质量标准。
1. 2 方法:
1. 2. 1 发芽试验:发芽在直径 9 cm培养皿中进行 ,每
个培养皿中铺 4层用蒸馏水浸湿的滤纸 ,上面均匀放
置 50粒种子 ,在白天 30℃、晚上 20℃的黑暗条件下
催芽 , 6~ 8次重复 ( Anonymous 1979)。当胚根伸长至
种子长度一半时开始计数 ,直到剩余种子不再发芽 ,计
算发芽率 ( PG)、平均发芽时间 ( GM T)和发芽指数
( GI)。 所有操作按照国际种子检验联合会 IST A的标
准进行。
1. 2. 2  T TC检验: 用 T TC进行种子生活力的检验 ,
种子浸泡 24 h后切除胚根一端的一部分种壳 ,使胚暴
露。并在 30℃环境下在 1. 0%的 TTC溶液中染色 24
h,被染色种子的百分数即为该样本种子的生活力
( Anonymous 1985)。
1. 2. 3 环境因素对种子发芽的影响:两个独立试验分
别对美人樱种子在不同湿度环境和温度环境的发芽状
况进行了测定。在第一个试验中 ,培养皿中分别放置 3
~ 6层滤纸进行发芽试验。在第二个试验中 ,温度处理
为 20℃、 20℃ /30℃和 30℃ ,每一处理设 4层和 6层
滤纸两个湿度水平。
1. 2. 4 物理分选:根据种子的大小 ,样品种子被分成
* 国家留学资助项目 (留金法 [1999] 5003)
大种子和小种子 ,大种子为种子长度≥ 3mm,剩余的
为小种子。根据种子的颜色 ,样品种子被分成黑色、棕
色、绿色 3部分 ,以未分选的种子做对照进行发芽试验
和种子生活力测定。
1. 2. 5 破壳处理:种壳是种子产生休眠与发芽困难的
重要因素之一 ,试验采取人工剥离、机械摩擦、 H2 SO4
和 NaOH化学腐蚀等方法进行破壳处理。
( 1)人工剥离:用刀切除部分靠近种脐的种子 ,使
胚暴露但没有受到损害。
( 2)机械摩擦:用 1# 砂纸轻轻摩擦种壳 5 min,挑
出种壳被磨损而种胚未受损的种子用于发芽实验。
( 3) H2 SO4和 NaOH化学腐蚀: 种子分别置于 49
%的 H2 SO4中 1 min或 2. 5% NaOH中 10 min,然后
清水冲洗种子 15 min,再用蒸馏水冲洗 3次 ,之后用
滤纸吸干种子上的水分用于发芽试验。在随后试验中 ,
NaO H浸泡后再在 0. 1% Rov ral渗液中浸泡 60 min。
种子处理后用于发芽试验 ,未处理种子为对照。
1. 2. 6 预冷处理:将种子按规程放入培养皿后 ,用封
口胶密封 ,并置于 3℃黑暗条件下分别处理 2、 4、 6、 8d
之后再置于正常条件下进行发芽试验 ,以未被处理种
子为对照。
1. 2. 7 杀 菌 剂 处 理 ( Rov ral): Rov ral设 0. 1%与
0. 2%两个浓度 ,对于 0. 1%浸泡时间为 30 min和 60
min,对于 0. 2%浸泡时间为 15 min和 30 min,浸泡后
的种子用滤纸吸干后用于发芽试验 ,未被处理的种子
为对照。
1. 2. 8 水分渗调:在培养皿中铺上 4层滤纸并加入不
同浓度的 PEG溶液 ,浓度分别为 -0. 75 M pa、 -1. 00
Mpa、 -1. 25 Mpa、 -1. 50 M pa。每个培养皿放入 50粒
种子 ,用封口胶带密封后放在 15℃黑暗条件下处理 7
d,然后种子在流水中冲洗 5 min,并用蒸馏水冲洗 3
次 ,以去除 PEG。 然后所有种子在 20℃、相对湿度
45%的环境下干燥 48 h,使之达到平衡含水量。 之后
进行发芽试验 ,未处理种子为对照。
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·种子科技· · 2001( 2)· · 实验研究·
1. 2. 9  KNO3溶液处理:该试验为针对 2个样本分别
进行的二因子试验 ,样品 1的溶液浓度为 0. 25% 、
0. 5%、 1. 0%、 2. 0% ,样品 2溶液浓度为 0. 125% 、
0. 25% 、 0. 5% 、 1. 0%。对每一个浓度有四种方式处理 ,
分别为浸种 8 h、 12 h、 24 h和用溶液代替蒸馏水加入
培养皿。 种子处理后 ,用滤纸吸干表面再用于发芽试
验 ,未处理种子为对照。
1. 2. 10 植物生长调节剂处理 ( PGR): GA3和 Kinetin
被用于该试验 ,处理方式为浸种 24h或代替蒸馏水将
等量溶液加入培养皿 ,对样品 1采用溶液浓度为 50、
100、 150和 250 mg /kg ,对样品 2采用浓度为 30、 50、
100、 150 mg /kg。种子处理后 ,用滤纸吸干表面后用于
发芽试验 ,未处理种子为对照。
1. 2. 11 联合处理:根据单项试验结果进行联合处理 ,
处理方法和程序与单项试验相同 ,内容包括:
( 1) PEG水分渗调+ GA3 , Kinetin浸泡 ;
( 2) PEG加入 KNO3、 GA3和 Kinetin进行渗调 ;
( 3) KNO3浸泡后杀菌剂处理再用 GA3、 Kinetin
处理 ;
( 4) KNO3浸泡后水分渗调和杀菌剂处理。
1. 2. 12 出苗试验: 试验基质为蛭石与沙子 1∶ 1混
配 ,将最有效处理和对照种子播在温室试验床 ,每个处
理播种 100粒 , 4个重复。当 2片子叶展开时开始计
数 ,共计 14 d,计算出苗率、平均发芽天数、出苗指数。
1. 2. 13 计算和统计分析:
M GT( MET)= ( dlal+ d2a2+ …+ diai ) /( a1+ a2
+ …+ ai )
GI ( EI)= a1 /d1+ a2 /d2+ …+ ai /di
PG= ( d1+ d2+ …+ di ) /( a 1+ a2+ …+ ai)
其中 a为出芽或出苗数 , d为发芽或出苗的天数。
2 结果与分析
2. 1 发芽环境对美人樱种子发芽的影响: 滤纸层数即
环境水分多少对种子的 MG T影响不大 ,而 PG和 GI
随着培养皿内滤纸层数增加而降低 , 3~ 5层滤纸低处
理间没有差异 ,但与 6层处理具有显著差异 , 3层滤纸
处理不正常出苗率最高 ,与其他处理差异显著 , 4、 5层
处理为最好 (见表 1)。其中 5层处理的不正常苗率显
著低于 3层和 6层处理 ,说明这是适合美人樱种子发
芽的湿度。在 4层滤纸处理中 ,美人樱种子的发芽率在
不同温度处理下没有差异 ,但在 6层处理中 20℃处理
与 20℃ /30℃和 30℃处理的差异达到显著水平。同时 ,
最低和最高不正常率分别出现在 20℃水平的 4层和 6
层滤纸处理 ,两者差异显著 ,说明过高温度和过高湿度
影响美人樱种子发芽并导致不正常苗率的上升。
2. 2 物理分选:不同大小及颜色的种子在样本中所占
百分数及千粒重和生活力状况有较大差异 (见表 3) ,
绿色种子和小种子千粒重较低 ,深颜色种子和大种子
具有较高千粒重和生活力 ,但大种子与样本 种子生活
表 1 培养皿湿度对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 20℃ /30℃ , 6次重复 )
滤纸 (层 ) PG(% )   MGT   GI PA(% )
3 43. 7  a* 3. 43  a 13. 33  a 16. 0  a
4 42. 3  a 3. 45  a 13. 00 5. 7  bc
5 42. 0  a 3. 27  a 13. 41  a 5. 0  c
6 33. 0  b 3. 46  a 10. 10  b 8. 0  b
注: ( 1) PG为发芽率 , M GT为平均发芽时间 , GI为发芽指数 , PA
为不正常苗率。
( 2)按邓肯氏多重极差分析 ,同列或同行中不同小写字母表示 0. 05
水平下差异显著 ,下表同。
表 2 培养皿不同温度及湿度对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 6次重复 )
滤纸层 )
20℃ 20℃ /30℃ 30℃
PG(% )* PA(% ) PG(% ) PA(% ) PG(% ) PA(% )
4 41. 7  a 4. 0  c 42. 3  a 5. 7  bc 43. 3  a 6. 0  abc
6 41. 3  a 9. 3  a 33. 0  b 8. 0  ab 34. 7  b 6. 0  abc
* 见表 1,下同。
力差异并不大。发芽实验表明 ,深颜色种子 (包括黑色
和棕色 )在三项指标中均优于对照 ,其中黑色种子三项
指标均显著优于对照 ,而大种子仅在 MGT上与对照
有差异。说明美人樱种子质量与种壳颜色关系较大 ,根
据颜色对种子进行分选是提高种子质量的有效途径。
表 3 种子大小及颜色对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 8次重复 )
种子颜色和大小 百分率(% ) 千粒重( g ) TTCtest(% ) PG*(% ) M GT( days) G I
绿色 42. 2 1. 37 25. 8 24. 0 c 3. 49abc 6. 79c
棕色 35. 2 1. 86 52. 9 43. 5 a 4. 07 a 10. 76b
黑色 22. 6 1. 92 76. 2 48. 0 a 3. 62 d 14. 38 a
大 73. 8 1. 95 48. 3 35. 7 b 3. 71 cd 10. 27 b
小 16. 2 1. 40 32. 5 25. 3 c 3. 82 bcd 7. 32 c
对照 100. 0 1. 72 46. 6 35. 0 b 3. 94 ab 10. 02 b
2. 3 去壳处理:去壳处理中 ,种子的 PG没有显著差
异 ,说明种壳不是限制种子发芽的主要原因。但去壳处
理显著提高了种子的 MGT和 GI指标 ,对提高种子质
量有益。其中 NaOH+ R处理与手工剥离的效果相差
不大 ,是一种简便的方法 ,应进一步研究。
表 4 去壳处理对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 6次重复 )
处  理 PG(% )* M GT( day s) GI
切除 42. 5 a 2. 94 c 16. 50 a
磨擦 34. 3 ab 3. 72 b 9. 75 c
H2 SO4 28. 3 b 4. 20 a 8. 27 c
NaO H 36. 0 ab 4. 04 a 9. 28 c
NaOH+ R 39. 0 a 2. 98 c 13. 14 b
对照 36. 5 ab 3. 94 ab 10. 02 bc
2. 4 预冷处理:预冷处理 4~ 8d对缩短 MG T有显著
作用 ,但在 PG和 GI方面没有作用 (见表 5)。
表 5 预冷处理对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 6次重复 )
Days at3℃ PG(% )* M GT( day s) GI
2 38. 8 a 3. 72 ab 11. 10 a
4 39. 3 a 3. 45 b 12. 10 a
6 34. 3 a 3. 45 b 10. 47 a
8 29. 8 a 3. 00 c 10. 67 a
CK 36. 5 a 3. 94 a 10. 02 a
2. 5 杀菌剂处理:草花种子表面真菌侵染比较严重 ,
这将影响种子的发芽及出苗。杀菌剂处理有助于减少
这种影响 ,但同时也会对种子造成伤害 ,影响发芽率。
试验结果表明 , 0. 1% 60 minRov ral处理对种子发芽
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· 种子科技· · 2001( 2)· ·实验研究·
蛋白质电泳在品种真实性和纯度测定中的应用
杨 军 1 ,王圆荣 1 ,苏菊萍 1 ,焦纯宏 2 ,徐雪华 2 ,韩继华 2
( 1.山西省农业种子总站 ,太原 030001; 2.泽州县种子公司 ,山西 泽州 048000)
摘 要: 本试验对杂交玉米农大 108等 12个组合的样品 ,用蛋白质电泳法进行了酶谱纯度测定。试验表明 , 12个组合中 ,
蛋白质电泳法可准确鉴定 11个 ,达到 91. 7% ,是目前室内纯度鉴定较理想的一种方法。
关键词: 蛋白质 ;电泳 ;真实性 ;纯度
中图分类号: S 339. 3+ 1   文献标识码: A   文章编号: 1005-2690( 2001) 02-0104-02
  目前研究已经表明 ,农作物品种特征特性是由
DNA决定的。 DNA携带的遗传信息先转录成 RNA
序列 ,翻译成多肽链或蛋白质而表现出来。 换句话说 ,
个体或群体间蛋白质成分的差异就成为基因表达的根
本差异。蛋白质电泳通过分析蛋白质成分在玉米品种
测纯中得到了推广应用。为了解该方法的适用性 ,我们
对这一方法进行了深入研究。
1 材料和方法
1. 1 材料:我省主推的 12个玉米品种组合 ,每组合包
括亲本及其杂交种共 36个样品。
1. 2 方法:采用蛋白质电泳法。随机分取杂交种 200
粒 ,父、母本各 100粒 ,用单粒粉碎器粉碎后 ,按体积
1. 2: 1加入样品提取液 ,摇匀后放置 5 min,而后再摇
一次 , 4℃冰箱中放置 30 min。按比例配制分离胶和浓
缩胶 ,灌入胶槽 ,制备凝胶。每胶板上样 50粒 ,电泳 47
min,而后卸板染色 4~ 8 h,制备干板并观察分析。
2 结果分析
2. 1 图谱特点: 蛋白质电泳谱带较多 ,杂交种一般为
12~ 17条 ,亲本谱带略少于杂交种谱带 ,谱带较细 ,迁
移率在 0~ 0. 8之间 ,谱带之间仅有细微的颜色深浅差
异 ,谱带清晰 ,区别明显 ,便于观察鉴定。
2. 2 杂交种与亲本之间的谱带关系:杂交种与亲本电
泳谱带间关系有互补型、偏父型和偏母型。本方法测定
中参试杂交种与亲本谱带间的关系详见表 1, 11个杂
交种表现出互补型谱带 , 1个偏父型。
2. 3 差异谱带:蛋白质电泳法的差异谱带主要集中在
迁移率 0. 25~ 0. 78之间 (见表 2) ,杂交种与亲本差异
谱带平均为 3. 7条。
表 1 杂交种蛋白质电泳谱型表
谱带关系 互 补 型 偏父型 偏母型
品种名称
四单 19号、农大 108、掖单 4号、掖单 12号、黄 417、掖单 4号 (抗 )、沈试 29号、掖单 2号、豫玉 18号、酒单 3号、户单 4号
东农 248 无
鉴别难度 易鉴别且准确 可鉴别 难鉴别
2. 4 鉴别准确率: 杂交种的纯度通过谱带一致性鉴
定 ,准确率与杂交种和亲本谱带的关系密切相关。试验
表明 ,蛋白质电泳对杂交种纯度的 准 确鉴 别 率 为
91. 7% ,如四单 19号、农大 108等 ;另外 ,根据制种技
术要求 ,父本不易混入杂交种内 ,因此有 8. 3%的偏父
杂交种属于可鉴别品种 (如东农 248等 ) ,参试品种可
表 2 杂交种特征谱带迁移率
品  种 母本 父本 品  种 母本 父本
豫玉 18号 0. 35 0. 33 户单 4号 0. 320. 62 0. 37
农大 108
0. 26
0. 27
0. 31
0. 47
0. 62
0. 48
掖单 2号
0. 75 0. 39
0. 45
0. 66
0. 78
东农 248 _ _ _ 0. 32 掖单 4号(抗 ) 0. 380. 42
0. 48
0. 35
0. 49
0. 65
四单 19号 0. 270. 47
0. 48
0. 25
0. 41 黄 417 0. 360. 51 0. 35
沈试 29号 0. 38 0. 75 酒单 3号 0. 510. 52 0. 480. 64
掖单 12号 0. 32 0. 29 掖单 4号 0. 370. 41
0. 43
0. 46
0. 48
产生影响较小 (见表 6)。
表 6 杀菌剂处理对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 6次重复 )
浓度 (% ) /时间 ( min) PG(% )* MGT ( days) G I
0. 1 /30 30. 0 ab 4. 13 a 8. 29 ab
0. 1 /60 36. 0 a 4. 00 a 10. 35 a
0. 2 /15 30. 3 ab 4. 23 a 8. 31 ab
0. 2 /30 22. 3 b 4. 36 a 5. 94 b
CK 36. 5 a 3. 94 a 10. 02 a
2. 6  PEG水分渗调: 结果表明 ,水分渗调在降低
MGT和 PA同时也有降低 PG的趋势 ,但 -1. 0 Mpa
对种子的 PG影响不大。 同时 , M GT、 DT、 PA三项指
标显著优于对照 (见表 8)。说明适当水势 PEG水分渗
调处理是提高种子发芽质量的有效手段之一 (见表
7)。
表 7  PEG水分渗调处理对美人樱种子发芽的影响 (样本 1, 6次重复 )
水势 ( M Pa ) PG(% )* MGT ( d) G I PA(% )
- 0. 75 22. 3 C 2. 89 b 9. 52 c 4. 7 ab
- 1. 0 32. 3 a 2. 74 b 14. 17 a 3. 0 b
- 1. 25 27. 3 b 2. 83 b 11. 26 b 7. 0 a
- 1, 50 25. 0 bc 3. 10 ab 10. 30 bc 5. 7 a
CK 33. 0 a 3. 46 a 10. 10 bc 7. 7 a
(未完待续 )
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