专利名称：：一种草地早熟禾种子加速老化测定方法
技术领域：
：本发明涉及一种草地早熟禾种子活力测定方法，属于种子质量检测技术。
背景技术：
：植物种子是进行农林园艺生产的最基本生产资料，种子质量的优劣直接关系到生产的效益。据统计，在美国每年生产的种子中，有25%的种子发生质量问题，造成的经济损失价值可达5亿美元。在世界范围内，种子劣变造成的经济损失将更加巨大。种子和其它一切活的有机体一样，必然经过出生、生长、发育、成熟到衰亡的一个过程。种子在母株上从形成、发育直到成熟，经收获而贮藏的过程中，无时无刻不受外界环境条件的影响。种子在其生理成熟时，活力达到最高点。此后，生命将随着不停的衰老过程向着死亡推移，而活力也越来越降低。这种不停的衰老过程就是老化和劣变。种子活力与种子的劣变存在密切相关，即种子活力水平高则种子劣变程度就低。因此种子活力与种子劣变的关系是现代活力和活力测定的主要生物学基础。老化一般指种子逐渐自然衰老，劣变指种子生理机能明显恶化。一般来说，种子的老化和劣变是不可避免的客观事实。种子的老化和劣变的结果有轻度和重度两种，轻度可以导致活力下降，劣变早期在发芽率上是看不出差别的，只有表现在发芽速率和幼苗长势的降低上，同时也会影响到幼胚、幼苗以至植株的抗逆性；劣变后期表现为发芽率的略为降低。重度老化、劣变者，不仅在发芽率上明显变化，而且会出现畸形苗，以致最后完全丧失发芽率。种子活力(Seedvigour)是决定种子或种子批在萌发和出苗期间活性和表现水平的所有特性的总和，是反映种子质量劣变的主要指标之一。活力测定可反映种子在田间或贮藏条件下的潜在质量表现，在种子质量管理中具重要意义。自1950年国际种子检验协会(ISTA)将活力列为种子质量评价指标以来，活力测定方法的研究一直为国际种子工作者所重视与关注。活力与标准发芽率的主要差别在于，其不是单一的而是反映种子质量综合水平的指标。因此，如何在种子众多特性中确定出能够普遍反映活力水平(或劣变程度)的指标，并将其作为某种或某一类作物种子的活力测定方法，始终是各国种子科技工作者致力解决的命题之一。历经半个多世纪的不懈努力，一些种子活力测定方法已应运而生，ISTA和美国官方种子检验员协会(AOSA)先后出版的《活力测定方法手册》、《ISTA种子检验规程》和《种子活力测定手册》，是对国际种子活力测定方法研究工作的系统总结和对主要方法的详细阐述。由于新检验方法的陆续提出和对早期方法的不断改进，ISTA与AOSA等机构仍将继续致力于促进检验方法的研究和推进方法标准化工作的进程。人工加速老化法是一种由美国J.C.Delouche(1965)创造的检查种子质量的方法。Helruer等(1962)对不同类型种子的寿命和耐藏性的研究后认为，加速老化测定可预测种子的耐藏力和生长表现。该法目前已在全世界广泛应用，主要用于预测种子的耐藏力和活力的强弱，具有简便、经济和适用度广的特点。人工加速老化测定方法是测定种子活力的一种常用方法，具有可靠度好，应用局限性小的特点。此方法通过在人为控制下将种子短期内放在髙温和高湿环境中，让种子从潮湿环境中吸水，提高其含水量，伴随高温导致种子迅速老化。高活力种子批能够忍受这样的极端逆境条件，比低活力种子批老化缓慢，于是在加速老化后高活力种子批保持较高的发芽率，而低活力种子批发芽率降低。同时，加速老化方法也可以在可控条件下获得不同老化程度的种子以供作活力研究的材料，极大方便了对种子劣变过程中生理生活变化的研究。目前，对大豆、棉花、小麦等粮食及经济作物的人工加速老化方法研究较多，也开展了大量的标准化工作。加速老化方法也用于菜子、黄瓜、甜瓜、羽衣甘蓝等蔬菜种子的活力测定，牧草种子方面在高羊茅、三叶草、雀麦和黑麦草等种类开展了相关研究。于2001年6月在法国Angers巿召开的国际种子检验协会(ISTA)第26届大会上，将"加速老化法测定大豆种子"技术首次列入《国际种子检验规程》当中，表明加速老化方法是一种比较稳定的活力测定方法。但是，由于不同牧草要求老化的温度和时间也不尽相同，因此，需要研究确定不同草种适宜的老化条件。到目前为止，国际种子检验协会检验规程中仅对大豆种子人工加速老化的具体方法进行了明确规定，而在中华人民共和国国家标准《牧草种子检验规程GB/T2930—2001》中也未包含种子加速老化测定技术的内容。草地早熟禾(尸ofl;ra&"^)为禾本科多年生植物，由于其具有良好的生态适应性和坪用性状，是温带地区广泛利用的重要冷季型草坪草之一。常用于公园、公共绿地、高尔夫球场发球台和球道、路旁、机场及其他运动场草坪的建植。近些年来，随着社会经济的快速发展，对环境的绿化、美化提出了更高的要求，各类草坪特别是冷季型草坪面积迅速增加。草地早熟禾作为重要的冷季型草坪草，在城巿绿化和草坪建植中具有不可替代的作用。而国内草地早熟禾种子主要依赖进口，因此，确定种子质量的优劣对于草坪的成功建植具有非常重要的作用。需要确定草地早熟禾种子加速老化的适宜条件和标准程序，不仅为完善牧草种子活力测定方法，而且也为牧草种子质量检验技术的提高提供技术指导。
发明内容本发明是针对现有加速老化测定技术中老化温度和老化时间参数受植物种类影响的不确定性，提供一种检测种子活力水平的标准程序及温度和时间参数的方法。为实现上述目的，本发明釆用下列技术方案1供试种子材料的选择为确保草地早熟禾种子加速老化测定技术应用的广泛性，选用草地早熟禾种子的发芽率在70%~95%。为了避免由于老化种子含水量不同，导致细胞吸涨对种子内部生理变化的影响，按照调节种子含水量的方法，将供试种子含水量统一调整在10%~14%范围内。2测定种子含水量参照国际种子检验协会(ISTA)种子检验规程第9章测定种子的含水量。称取洁净种子约4.5g放入样品盒后称重(精确到0.001g),设置两个重复。在130133'C下，将样品盒盖开启后放入烘箱内烘干lh。到达规定的时间后，盖好样品盒盖，放入干燥器里冷却30min后再称重。按下式计算种子含水量种子含水量(％)=(M2-M3)/(M2-M!)x1000/。M,:样品盒和盖的重量(g)M2:样品盒和盖及样品的烘前重量(g)M3:样品盒和盖及样品的烘后重量(g)3加速种子老化称取调整含水量后的种子5g，平铺于老化盒(11.Ocmx11.0cmx5.0cm)内支架网(直径10.0cm,高3.5cm)上，老化盒内装有40ml蒸馏水，确保种子可以从环境中均匀吸水且距水面约lcm。然后将老化盒放入老化箱内(DNP-9162型电热恒温箱)进行老化。将种子分别置于38。C46。C下，湿度为100%的环境中进行人工加速老化处理，并在每个温度环境下对供试种子分别老化24h、36h、48h、60h、72h、84h、96h。老化箱内置一水源，保证老化期间湿度达到100%。在老化至规定时间.后，将种子样品取出，应在lh内进行发芽率测定。4测定老化后发芽率将老化后的种子按照标准发芽所规定的条件进行草地早熟禾种子发芽培养。选取均勾饱满一致的种子100粒，将其放入盛有3层滤纸的直径10cm培养皿中，每皿放置100粒，设4次重复，在30。C8h光照，2(TC16h黑暗条件下放置于微电脑控制的光照培养箱(LRH-25O-GII)中培养。初次计数为第10天，末次计数为第28天，最终统计正常种苗数，按照国家标准《牧草种子检验规程GB/T2930.4—2001》规定，计算种子发芽率发芽率=(发芽终期全部正常种苗数/供试种子数)xlOO%。5数据处理和分析试验数据采用SPSS11.0软件进行单因素及双因素统计分析，EXCEL软件作图。利用本发明对于确定具有较高发芽能力的草地早熟禾种子活力差异，并且建立标准化的测定程序可以广泛应用于种子质量的检测。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明技术确定了草地早熟禾种子加速老化关键技术参数老化温度、老化时间；2、本发明技术针对种子发芽检测的不足，即具有相近发芽能力的不同种子批在田间的出苗能力存在很大差异的问题，可以比较具有较高发芽率的草地早熟禾种子活力状况，避免造成经济损失；3、本发明技术方法简便，易于操作和程序规范化；4、本发明技术可以用于相关企业、质检机构进行草地早熟禾种子质量的检测。5、避免由于实验室或技术人员不同造成的误差。从而实现草地早熟禾种子加速老化测定技术的完善和适用图1:老化时间处理对普通草地早熟禾种子发芽率的影响；图2:老化时间处理对兰月草地早熟禾种子发芽率的影响；图3:老化时间处理对辉煌草地早熟禾种子发芽率的影响。具体实施方式以下实施例用来说明本发明，但不是用来限制本发明。实施例11、选用辉煌、兰月和普通品种，其发芽率分别是71%、80%、95%，将供试种子含水量统一调整为13.0%。2、测定种子含水量称取洁净种子约4.5g放入样品盒后称重(精确到0.001g)，设置两个重复。在133。C下，将样品盒盖开启后放入烘箱内烘干lh。到达规定的时间后，盖好样品盒盖，放入干燥器里冷却30min后再称重。按下式计算种子含水量(表l):种子含水量(％)=(M2-M3)/(M2-M0xl00。/。M^样品盒和盖的重量(g)M2:样品盒和盖及样品的烘前重量(g)M3:样品盒和盖及样品的烘后重量(g)表l不同草地早熟禾品种种子含水量测定<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>称取调整含水量后的种子5g，平铺于老化盒(ll.Ocmxll.Ocmx5.0cm)内支架网(直径10.0cm，高3.5cm)上，老化盒内装有40ml蒸馏水，确保种子可以从环境中均匀吸水且距水面约lcm。然后将老化盒放入老化箱内(DNP-9162型电热恒温箱)进行老化。老化的湿度为100%,温度是44。C，分别老化24h、36h、48h、60h、72h、84h、96h。4、老化后发芽率测定将老化后的种子按照标准发芽所规定的条件进行草地早熟禾种子发芽培养。选取均匀饱满一致的种子100粒，将其放入盛有3层滤纸的直径10cm培养皿中，每皿放置100粒，设4次重复，在30。C8h光照，20。C16h黑暗条件下放置于微电脑控制的光照培养箱(LRH-250-G11)中培养。初次计数为第10d,末次计数为第28d,最终统计正常种苗数，按照国家标准《牧草种子检验规程GB/T2930.4—2001》规定，计算种子发芽率。发芽率=(发芽终期全部正常种苗数/供试种子数)xlOO%5、数据处理和分析试验数据采用SPSS11.0软件进行单因素及双因素统计分析，EXCEL软件作图。实验例1、供试种子材料的选择本发明选用了辉煌、兰月和普通品种，其发芽率分别是71%、80%、95%。2、测定种子含水量试验所用辉煌、兰月、普通草地早熟禾种子的含水量分别为7.8%、6.3%和13.0%，参照ISTA规程第15章要求，进行人工加速老化种子含水量应为10%~14%间，需要对辉煌和兰月种子含水量进行调整。按照Wang和Hampton调节种子含水量的方法，直接将种子装入铝箔袋中并加入达到相应含水量所需的蒸馏水量后立即封好铝箔袋，在510'C条件下平铺放置1824h，将供试种子含水量统一调整至13.0%(表2)。表2种子含水量调整<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注*调整5§供试种子含水量至13.0%,所需加的蒸馏水质量3老化温度处理对草地早熟禾种子发芽率的影响经不同老化温度处理后测定结果显示(表3)，草地早熟禾种子老化后发芽率均显著(p<0.05)低于对照种子，并且随着老化温度的升高，种子老化后发芽率均呈下降的趋势。老化后发芽率平均值间，4(TC和42。C处理种子发芽率差异不显著(p〉0.05)，其佘处理间差异均显著(P<0.05)。虽然不同草地早熟禾品种种子老化发芽率均随老化温度的升高而下降，但由于各品种间老化前标准发芽率间的差异，在老化过程中发芽率下降情况则不同。普通草地早熟禾种子在38°C、40°C、42°C处理后老化发芽率间差异不显著(p〉0.05),却与44。C、46。C处理后老化发芽率间具有显著性差异(P<0.05)，同对照(发芽率95%)相比，46。C老化处理后发芽率降至36。/。。兰月种子仅在4(TC和42。C处理间老化发芽率差异不显著(p>0.05),44°C、46'C处理后种子老化发芽率显著下降(P<0.05),同对照(发芽率80%)相比，在46。C时降至15。/。。辉煌种子各老化温度处理后老化发芽率间差异均显著(P<0.05)，同对照(发芽率71%)相比，46'C处理后老化发芽率降至4%。试验结果表明，经过不同温度的老化处理均能够降低种子的发芽率，但是种子老化发芽率下降的程度与老化前种子发芽率的高低有关。较低温度处理对发芽率高的种子老化效果不明显，而较高温度老化却可导致低发芽率种子的死亡。因此，根据不同发芽率草地早熟禾种子老化情况，确定44。C为种子老化的适宜温度。表3老化温度处理对草地早熟禾种子老化发芽率的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注不同小写字母表示同列平均值差异显著(p<0.05)。4老化时间对草地早熟禾种子发芽率的影响普通、兰月、辉煌草地早熟禾种子经24h至96h老化处理后结果表明(表4),与对照相比老化后发芽率均明显下降(p<0.05),并且在下降过程中老化24h、36h、48h及老化60h、72h、84h、96h处理间种子老化平均发芽率差异不显著(p>0.05)，老化60h至96h处理与老化24h至48h处理间种子平均发芽率具有显著差异(p<0.05)。另外，由于老化处理前种子发芽率的不同，老化96h后发芽率下降幅度也不同，普通、兰月、辉煌草地早熟禾种子分别下降了27%、31%和48%，并且普通种子老化后发芽率最高，辉煌种子最低。_表4老化时间处理对草地早熟禾种子老化发芽率的影响老化时间(h)老化后种子发芽率(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>注不同小写字母表示同列平均值间差异显著(p<0.05)。普通草地早熟禾种子在老化24h、36h、48h及老化72h、84h、96h间发芽率差异均不显著(p〉0.05),却都与老化60h后发芽率具有显著差异(p<0.05,表4)。另外，在38。C、40°C、42。C和44。C老化温度条件下，随着老化时间的延长，各温度处理中种子发芽率的变化较小，只有在46。C处理中，老化60h后种子发芽率迅速下降，至8化后老化发芽率已降至0%(图1)。同样，老化时间也导致兰月草地早熟禾种子发芽率呈现阶段性下降，且老化24h、36h、48h及老化60h、72h、84h、96h间发芽率差异不显著(p〉0.05，表3)。在不同老化温度处理条件下，38°C、40°C和42。C处理中老化时间对发芽率的影响较小，而在44"C处理中老化60h种子发芽率明显下降。在46。C温度条件下从老化24h开始发芽率快速下降，到老化60h时发芽率降至0。/。(图2)。辉煌草地早熟禾种子随着老化时间的延长，发芽率下降较快，并且除了老化48h和72h、60h和84h处理间差异不显著(p>0.05)夕卜，其他老化时间处理后发芽率具有显著差异(P<0.05,表3)。在不同老化温度处理条件下，在38'C、4(TC和42'C温度处理中，随着老化时间的增加发芽率变化较小，但在44i:、46'C处理中，从老化24h起种子发芽率迅速下降。在44"C老化60h时老化发芽率降至很低，而在46"C老化36h时老化发芽率降至很低，48h时发芽率为0。/。(图3)。综合3个草地早熟禾品种在老化时间处理过程中的发芽率变化，老化60h96h处理均可以明显降低种子的发芽率。另外，老化温度的提高可以加速种子的老化，尤其是对于标准发芽率低的种子，较高温度老化导致种子发芽能力的迅速丧失。5老化温度与老化时间的互作效应"W—m主"、加AA+杀—/\4:CA田/古—r人、、,日脉Al、imrr丄估丄山曰吉A水1'K1/^一Wy，7C+王tn;/s/左'刀_/]/1-戸不、乂，/M乂义x:屮王,U千》TJi卞7^/1、种子发芽率的影响极显著(p<0.01),而老化时间对种子发芽率的影响却与品种标准发芽率有关，对于标准发芽率较低的辉煌种子老化效果显著(p<0.05)，对标准发芽率高的普通和兰月种子老化处理效果极显著(p〈0.01)。另外，只有普通种子在温度和时间处理中互作效果极显著(p<0.01)，兰月和辉煌种子互作效果却不显著(p〉0.05)。_表5草地早熟禾种子老化二因素处理方差分析统计_普通草地早熟禾兰月草地早熟禾辉煌草地早熟禾来源---"F值显著性F值显著性F值显著性老化温度552.8610.00019,4870.00010.2710.000老化时间64.4580,0006.3170,0002.4300.030老化温度*老化34.5800.0000.5670,9100.3900.987时间_可见，在草地早熟禾种子加速老化处理中，老化温度对种子人工加速老化的影响是关键的，老化时间对种子加速老化的效果不仅受老化温度的影响，而且也受种子本身发芽能力强弱的影响。因此，根据不同发芽能力的草地早熟禾种子老化温度和老化时间处理结果，确定草地早熟禾种子人工加速老化的适宜温度是4《C、老化时间是60h。权利要求1.一种草地早熟禾种子加速老化的测定方法，其特征在于，包括步骤1)供试种子材料的选择；2)测定种子含水量；3)加速种子老化；4)测定老化后发芽率；5)数据处理和分析。2、根据权利要求l所述的测定方法，其特征在于，包括步骤1)供试种子材料的选择选用草地早熟禾种子的发芽率在70%~95%，将供试种子含水量统一调整在10%~14%范围内；2)测定种子含水量称取洁净种子放入样品盒后称重，设置两个重复，在130~133°C下，将样品盒盖开启后烘干，到达规定的时间后，盖好样品盒盖，放入干燥器里冷却，然后再称重；3)加速种子老化称取调整含水量后的种子，平铺于老化盒内支架网上，老化盒内装有蒸馏水，确保种子可以从环境中均匀吸水且距水面约lcm，然后将老化盒放入老化箱内进行老化；将种子分别置于38。C46t:下，湿度为100%的环境中进行人工加速老化处理，并在每个温度环境下对供试种子分别老化24h、36h、48h、60h、72h、84h、96h，然后将种子样品取出，在lh内进行发芽率测定；4)测定老化后发芽率将老化后的种子按照标准发芽所规定的条件进行草地早熟禾种子发芽培养，选取均勻饱满一致的种子，将其放入盛有3层滤纸的培养皿中，设4次重复，在30。C8h光照，2(TC16h黑暗条件下培养，第10天初次计数，第28天进行末次计数，最终统计正常种苗数，计算种子发芽率发芽率=(发芽终期全部正常种苗数/供试种子数)xl00%5)数据处理和分析试验数据釆用SPSS11.0软件进行单因素及双因素统计分析，EXCEL软件作图。3、根据权利要求l或2所述的测定方法，其特征在于，步骤3)中的老化温度是44'C,老化时间是60h。4、根据权利要求2所述的测定方法，其特征在于，按下式计算种子的含水量种子含水量(％)=(MrM3)/(M2-Mi)x100。/。M,:样品盒和盖的重量(g)M2:样品盒和盖及样品的烘前重量(g)M3:样品盒和盖及样品的烘后重量(g)。全文摘要本发明公开了一种草地早熟禾种子加速老化测定的方法，包括以下步骤供试种子材料的选择、测定种子含水量、加速种子老化、测定老化后发芽率、数据处理和分析。利用本发明提供的测定方法，不仅避免了常规种子发芽率测定的局限性，能够更好反映种子在田间的表现和贮藏性能，而且缩短了测定周期，操作简单，无需复杂设备，可以预测种子在田间的实际出苗情况和种子的耐藏性，反映种子活力水平的高低，适合将不同质量水平的草地早熟禾种子分开。文档编号A01C1/00GK101273680SQ20081010597公开日2008年10月1日申请日期2008年5月6日优先权日2008年5月6日发明者彦孙,常淑娟,轩曹,毛培胜,王玉红,韩建国申请人:中国农业大学