全 文 ：第 4 卷 第 2 期
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4 N o
.
2
草 地 学 报
A C T A A G R E S T IA S IN IC A
1 9 9 6 年
1 9 9 6
首拾与草木挥种子鉴别技术的研究
孙建华
(农业部牧草种 子监督检验测 试中心 , 兰 州 7 3。。2 0)
摘要 : 对 30 份紫花 首楷和 n 份草木挥种样进行不同处理后 用荧光分析法进行鉴定 , 以
寻求准确 、快速鉴别种子的方法 。结果表明 :经吸胀与切皮处理 , 供试首蓓种子均可在紫外光下
发出 白黄荧光 , 而草木探种子则不能 。该法对首蓓和草木挥种子的鉴定仅需 10 小时 , 与田间鉴
定结果一致 。 用荧光分析法鉴定首信与草木挥种子不仅准 确可靠 , 而且快速简便 。
关键词 : 紫花 首悄种子 ; 草木探种子 : 荧光分析法
1 前言
紫花首楷 (M ed lc a g o , at 二a) 具有优质 、高产 、饲用价值高 (含粗蛋白 21 % ) 、适 口性好 、 用
途广泛等特点 , 被世 界誉为 “牧草之王 ” 。 白花草木梅 (M el l ol u 了 al ba )和黄花草木裤 (M . oj 、左
na lis )统称草木择 . 其营养价值不仅低于首稽 (含粗蛋白 16 叼) . 而且含有香豆素 , 带有苦味 ,
适 口性较差 。 这两种牧草 的种子一旦混杂 , 将降低紫花首借的利用价值 。 出 口紫花首蓓种子
时 , 外商要求其草木择种子的含量不得超过 2 % 。 因而加强种子质量监督检验 , 对于提高我
国紫花首楷种子质量与出口 创汇都具有重要意义 。 准确迅速鉴别紫花首蓓中草木棵种子的
含量是质量检验中的一大难题 , 由于两个草种的种子外形和颜色十分相似 , 不易区分 , 特别
是在成熟度不一致以及环境 、气候等因素的影响而造成种子形态极不规则的情况下 , 鉴定工
作的难度则更大 。 目前 , 对两个牧草种子的鉴定技术仅有根据气味 、形态和色泽等特征进行
区分的报道 (王振业 , 1 9 8 7 ) , 尚无标准化的鉴定方法可供使用 。
荧光测定法是一种牧草品种纯度测定的方法 。 自 1 9 2 9 年 G ent e r 博士从多年生黑麦草
汪刀ziu m Pe r ‘n n 。)中区分出意大利黑麦草 (L . m ut 价~ m )种子 , 进而发展了荧光测定法 , 当即
引起科学家的重视 , 以后又用于燕麦种子品种鉴定 。并于 1 9 5 2 和 1 9 7 6 年分别列入国际种子
检验规程 (颜启传 , 1 9 8 7 ) 。 1 9 8 8 年北美官方种子检验协会 (A O S A )公布了《品种纯度手册》,
不仅包括燕麦和黑麦草品种荧光测定 , 而且增加了羊茅品种荧光测 定 (颜启传 , 1 9 9 0 ) , 并且
从硬羊茅 (Fes tuc a zon g i了bla )中鉴别紫羊茅 (F . , ltb ra )种子 , 使荧光测定法的应用得到进一步
的发展 。荧光测定法在品种纯度鉴定中发挥了重要作用 , 但用于不同属 间的种子鉴定以及对
种子处理之后进行鉴定尚未 见报道 。 本研究应用荧光测定法 , 旨在找出一种准确 、快速地从
紫花首蓓种子中区分出草木梅种子的鉴定方法 , 为紫花首蓓种子质量鉴定提供依据 。
2 材料与方法
2
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1 供试种子 供试紫花首信种子 30 份 , 其中国内 、外原种 20 份 , 地方品种 10 份 ; 供试黄
, 陈江辉同志协 助试验工 作 . 谨此致谢 。
1 2 2 草 地 学 报 1 9 9 6 年
花草木择 3 份 , 白花草木择 8 份 , 其中国外原种 2 份 , 地方品种 9 份 ; 另有首蓓属种子 8 份 ,
其中杂花和杂交首蓓 5 份 ,黄花首蓓 2 份 , 蜗牛首蓓 1 份 (表 1 ) 。
2
.
2 方法
2
.
2
.
1 荧光测定 设种子 、种苗和吸胀种子 鉴定三个处理 。 每个处理 10 0 粒 , 重复 4 次 。 ¹
干种子 : 将供试种子分别放在紫外线分析仪下进行直接鉴定 ; º 种苗 : 将供试种子按标准发
芽法置床 , 待种苗发育到一定阶段 (7 天左右 )时 , 移至紫外线分析仪下鉴定 ; » 吸胀种子 : 将
供试种子按标准发芽法均 匀播于直径 15c m 的培养皿中 , 置于 20 ℃恒温箱中 , 分别于 4 、 8 、
12 、 16 、 20 和 24 小时取出 , 移至暗室在紫外线分析仪下鉴定 。 对其中含有硬实的种样 , 待 4
小时非硬实种子吸胀 , 进行第一次 鉴定之后 , 用手术刀切破硬实子 叶一端的种皮 , 再放恒温
箱 中使其吸水 , 按规定时间进行鉴定 。 鉴定时 , 记录发荧光种子与不发荧光的种子数 , 观察
记载不同处理的种子发出荧光的变化 , 确定其最佳鉴定时间 , 统计供试样品中首蓓和草木稗
种子的百分率 。
2
.
2
.
2 田 间鉴定 试验设在兰州市牧草种子检验中心试验地 。供试种子 : 庆阳 、秦安 、灵台 、
和 田和草原二号 五个 首楷 以及庆阳和固原两个 白花草木择 (混杂样 品 )共 7 个种样 , 各取
10 0 粒种子 , 重复 4 次 , 于 19 90 年 6 月 15 日条播于 田间 。 每隔 7 ~ 10 天定期观察 , 分别记载
出苗数 、幼苗和植株生长发育情况 。 最后鉴定出首楷和草木择的植株数 , 分别统计出两个草
种在总出苗数中所占的百分率 。
3 结果
3
.
1 关光浏定
3
.
1
.
1 干种子直接鉴定和种苗鉴定 结果表明 , 用紫外光直接照射首楷与草木探种子和种
苗 ,均未出现荧光现象 , 因此干种子和幼苗不能用于首楷种子鉴定 。
3
.
1
.
2 吸胀种子鉴定 表 1 的数据表明 , 第一次鉴定 (处理 4 小时 ) , 凡能吸水膨胀 的首蓓
种子 (最高达 9 % , 最低为 32 % )均可在紫外光下发出 白黄荧光 , 而不能吸水膨胀的首蓓硬
实粒和所有草木择种子则不能发出荧光 。由于两个草种中的硬实率都很高 , 特别是新收获的
种子 , 甚至高达 40 ~ 60 % 。 因此要准确进行鉴定 , 必须首先解决硬实问题 。 切破种皮处理后
的第二次 鉴定结果表明 , 首蓓中的硬实粒经处理后便可吸水膨胀 , 在紫外光下发出荧光 。 供
试 35 份首楷样品 (发芽率高者可达 9 % 。 低者仅为 1% ) , 除个别混杂或含干瘪种子外 , 所有
的种子包括硬实以及成熟度不佳的 , 呈暗红色 、青绿色等生活力弱的种子或无生活力的死种
子 , 经吸胀处理后 , 均可发出白黄荧光 , 而供试的 n 份草木择种子 (除个别混有首蓓种子外 )
处理之后均不发荧光 。
3
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1
.
3 鉴定时间 如图 1 所示 , 首蓓种子在置床 2 小时左右便有少量种子开始发光 , 但光
团很小 , 仅限于种子周围 (约 1一 Zm m ) , 至 4 小时 , 绝大部分首蓓种子 (平均约 70 % )发出荧
光 , 荧光团亮度很强 , 光团增大 , 约 3~ 4m m 。 硬实处理使其吸水膨胀后 , 即在置床 8 小时 , 发
荧光的种子数达到最高值 (平均 9 % 以上 ) 。 经处理的种子在 4 ~ 10 小时期间所发出的荧光
最亮且光团较大 , 十分清晰 , 此时观察效果最佳 。处理 12 小时之后 , 荧光亮度开始减弱 , 光团
扩散 , 处理 20 小时 , 所有种子发 出的荧光连成一片 , 24 小时之后荧光消失 。 试验结果表明 ,
最佳鉴定时间应确定在种子置床 4 小时进行第一次鉴定时 , 对于含有硬实的样品 , 在切破种
皮后继续置于 20 C条件下 4 小时后 , 进行第二次鉴定 。 最后根据两次鉴定结果 , 统计紫花首
第 2 期 孙建华 : 首稽与草木择种子鉴别技术的研究 12 3
T a ble
表 1 首箱及草木择种子荧光与发芽试验结果
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发光种子数
(第 1 次发光数 +
第 2 次发光数 )
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发芽率
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紫花首蓓
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紫花首蓓
紫花首稽
紫花首蓓
紫花首蓓
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新疆 X in jia n g
宁夏 N in x ia
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陕西武功 W u g o n g
甘肃秦安 Q in a n
甘肃环县 H u a n x ia n
甘肃酒泉 Jiu q u a n
甘肃灵台 L in g y a i
甘肃临沙胜 L in ta o
甘肃会宁 H u in in g
甘肃皇城 H u a n g e h e n g
省畜牧所 G a n s u
省畜牧所 G ans u
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9 8 ( 9 4 + 4 )
9 9 ( 9 9 )
9 9 ( 9 9 )
9 7 ( 8 8 + 9 )
9 8 ( 8 6 + 1 2 )
9 8 ( 9 4 + 4 )
9 7 ( 8 7 + 1 0 )
10 0 ( 8 3 + 17 )
9 9 ( 6 3 + 3 6 )
10 0 ( 8 6 + 1 4 )
10 0 ( 5 7 + 4 3 )
9 9 ( 8 3 + 1 6 )
10 0 ( 8 4 + 16 )
10 0 ( 6 6 + 3 4 )
9 9 ( 9 9 )
10 0 ( 6 1 + 3 9 、
10 0 ( 3 9 + 6 1 )
9 9 ( 9 7 + 2 )
10 0 ( 7 7 + 2 3 )
9 9 ( 6 5 + 3 4 )
9 9 ( 7 7 + 2 2 )
9 9 ( 8 3 + 16 )
9 9 ( 3 9 + 6 0 )
9 9 ( 4 0 + 5 9 )
9 9 ( 7 5 + 2 4 )
9 9 ( 68 + 3 1 )
10 n ( 10 0 )
10 0 ( 5 6 + 4 4 )
9 9 ( 7 3 + 2 6 )
9 9 ( 4 9 + 5 0 )
9 8 ( 4 0 + 5 8 )
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1 0 0 ( 5 8 + 4 2 )
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甘肃庆 阳 Q in g y a n g
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0
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1 2 4 草 地 学 报 1 9 9 6 年
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图 1 不同处理时间对紫花 首楷种子荧光 测定的结梁
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1 T he flu o r e e e n t e t e s t r e s u lts o f a lfa lfa s e e d s a t d l ff e r e n t p e r lo d o f
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借种子在样品中所占百分率 。
3
.
2 田 间鉴定 供试种子播种后第 5 天开始出苗 。 在苗期 , 两个草种的差别主要表现在种
苗的茎上 . 首蓓种苗整株呈绿色 , 而草木择仅叶片 、叶柄为绿色 , 其幼茎至根部 则呈暗红色 。
随着种苗的生长 、 两种牧草植物学特征上的差异逐渐明显 , 首蓓叶片的形状为长椭圆形 、踞
齿不明显而草木择的叶片则呈倒长椭圆形 、踞齿明显 。 此外 , 叶片的大小 、厚度 、株高等均明
显不同 。 并可根据上述特 征进行鉴定 。 表 2 的结果表 明 , 供试的 5 份首藉样品中 . 其出苗率
占总出苗率的 1 0 丫 ; 供试的草木挥样品中 , 庆阳白花草木裤的出苗率占总出苗率的 1 0 % ;
固原样品中草木挥与首信 出苗率分别占总出苗率的 92 %和 8 % 。 此结果与荧光测定结果接
近 . 从而进一步证实了荧光测定法鉴定紫花首楷和草木探种子的准确可靠性 。
4 结论与讨论
4
.
1 北美官方种子检验协会 A O S A 出版的《品种纯度测定手册 》中介绍的快速测定方法 ,
将荧光测定用于禾本科的燕麦 、 黑麦草和羊茅品种鉴定 , 前者采用种子直接鉴定 , 后两者采
用种苗鉴定 。 本研究结果表明 , 紫花首信干种子与种苗均不能产生荧光现象 ,不能进行干种
子或种苗鉴定 。该种子 只有在吸水膨胀之后方可形成并释放出能够发出荧光的物质 , 此物质
被遗留在滤纸上 , 且能保持一段时间 , 种子移动后 , 在原种子停留处仍可看到荧光 。 经吸胀 、
切皮处理的首信种子 , 无论是否饱满 、是否成熟或是 否有生活力 , 都具这一特性 。试验中还发
现 , 从硬实上切下来的种皮吸水后亦可发出荧光 , 可见紫花首信种子的种皮内具有能发出荧
光的物质 , 而且这种物质只有在种子吸水之后才释放出来 。 草木探种子不含此种物质 , 各处
理都不能发光 。
4
.
2 种及栽培品种的鉴定一般采用种子鉴定 、种苗鉴定及 田间小区植株鉴定等方法 。 种子
形态鉴定法可鉴定成熟度一致的紫花首蓓和草木裤种子 , 但要求经验丰富 。 当种子成熟度不
一致或受外界环境 、气候条件影响 , 造成种子外形不规则时 ,形态鉴定误差很大 。 田间小区植
株鉴定固然准确 ,但花费时间长 (至少 2 个月 ) 。 本研究用荧光测定法解决了以上不足 。 试验
结果表明 . 该法费时少 (所需时间仅为 10 小时 ) , 准确度高且不受种子成熟度 、种子外形及种
子生活力的影啊 . 是区别首藉和草木梅种子的一种准确 、简便 、快速的方法 。
第 2 期 孙建华 :首楷与草木棵种子鉴别技术的研究 1 2 5
表 2 田间鉴定与荧光测定比较 (% )
T a ble 2 C o m p a r isio n o f th e fie ld te s t s a n d flu o r e s ee n t t e s t o f th e a lfa lfa a n d sw e et elo 、 e r (% )
田 }可鉴定
F ie ld t e s tin g
荧光测定
F lu o r e s e e n ee te s t
供试样品
Sa m Pl
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紫花首蓓
A lfa lfa
草木挥
S w e e te lo v er
出苗率
E m e r g e n e e
(乡3)
占总出苗率
t o t a l
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出苗率 占总出苗率
E m e r g e n ee t o t a l
(% )
e m e r g e n e e (% )
发荧光
种子
F lu o r es沈n t
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(% )
不发荧光
种子
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-
se e n t se ed
(% )
庆阳首蓓
A lfa lfa (Q in g y a n g )
秦安首稽
A lfa lfa (Q i
n a n )
灵台首楷
A lfa lfa (Lin g t a i)
和 田首蓓
A lfa lfa (H e tia n )
草原二号
A lfa lfa (C a o y u a n N
.
2 )
白花草木择 (庆 阳 )
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n g y a n g )
白花草木择 (固原 )
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1 0 0 1 0 0
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1 0 0
1 0 0
1 0 0 1 0 0
7 9 3
4
.
3 供试种样中除紫花首楷外还有少部分首蓓属的其它种 , 如杂花或杂交首藉 、黄花首藉 、
蜗牛首楷等 ,其种子也能在紫外光下发出白黄荧光 。首蓓属中某些种中所含能够发出荧光物
质的化学成分与特性及种间鉴定则有待于进一步研究 。
参 考 文 献
王振业 , 1 987 , 怎样识别首蓓和草木择种子 , 种子世界 , 3 : 19
颜启传 , 1 987 , 美国品种纯度检验的实用方法 , 种子 , (4 ) : 47 一 49
颜启传 , 1 9 9 。, 美国牧草品种鉴定的实用方法 , 牧草与饲料 , (2 ) : 35 一 4 0
G e n t e r
,
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.
1 9 2 9
,
U b e r d ie v e rw em d b a rle e it v o n u lt r a v io le t ten st r a hle n be i d e r 、a m e n p r u fu n g
.
P r ak tis e h e
B la t te r fu r Pfla n z e n b ba u u
.
Pfla n z e n sh u t z
.
6
:
1 6 6一 1 7 2
IS T A
,
1 9 9 3
,
In te r n a t lo n a l R u le s fo r S e ed T e s tin g
.
S ee d Se i
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.
2 1 (S u p p le m e n t )
:
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(下转 1 3 3 页)
第 2 期 白可喻等 : XlJ 割对荒漠草原几种牧草贮藏碳水化合物的影响 1 3 3
E ffe c ts o f C u ttin g o n C a r b o hyd r a te
R e se r v e s o f P la n t in th e D ese r t S tePPe
Ba i K
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(块p a n m e n t o f G r a s la n d Sc ie n ee , In n e r M o n g o lia in s titu te o f A gri e u ltu re a n d
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(上接 1 2 5 页 )
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A flfa lfa ; S w e e t e lo v e r ; F lu o r e sc e n ee te s t