一种通过氧气流速判别种子活力的方法
【专利摘要】种子活力是反映种子发芽率及萌发所形成植物的健壮度的量化指标，种子活力越高代表种子的利用价值越大。本发明通过测量种子氧气流速值的大小来判别被测种子的活力，可测量单独一粒种子的活力，种子在测量前无须破坏性处理，测量过程对种子无损伤，不影响种子的后续使用。本发明有效克服了传统活力测量方法只能得出统计结论而无法给出单粒种子的活力、测量后的种子无法继续使用等缺陷，操作简单，结果准确，可大范围推广使用。
【专利说明】一种通过氧气流速判别种子活力的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过氧气流速判别种子活力的方法，是一种对种子活力的无损检测方法，属于生物【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无论生命科学研究还是农业生产，种子都是非常重要的生物资源物资。种子质量对科学研究或农业生产的效果有巨大影响。种子活力是对种子利用价值的概括性定义，指反映种子发芽率及萌发后所形成植物的健壮度的量化指标。按照一般的定义习惯，种子活力越高代表种子的利用价值越大。
[0003]测量发芽率等指标是获得种子活力的传统方法，但这些传统方法存在一定缺陷。首先，它们都基于统计试验，必须对一定数量的种子进行统计后才能得出结论，而无法得知某一粒特定种子的活力；其次，这些指标都要对种子进行一定的破坏性处理后才能测量，例如测量发芽率必须先将被测的种子萌发，被测种子测量完毕后无法继续使用。
[0004]特定离子或分子的流入流出是生物体生理功能的基本特征之一。种子是一种特殊的生物体，也具备呼吸这一基本生理功能，因而也与其他生物体一样存在氧气分子的流入现象。氧气，化学式O2，是众所周知的生物呼吸不可或缺的重要分子。氧气分子流入种子的流速值直接反映了种子呼吸功能的强弱，而种子呼吸功能的强弱又与其活力大小直接相关，因此氧气流速值能够作为判别种子活力简单、直观而又准确的指标。利用已经公开报道的非损伤微测技术，可以测量种子样品的氧气流速值。
【发明内容】
[0005]本发明以植物种子为测量样品，通过测量种子胚轴部位氧气的流速值来判别种子的活力大小。
[0006]被测量的种子样品为单粒种子，测量得出的种子活力数据是对单独一粒种子而言的，并非测量大量种子样品后利用统计方法获得的数据。
[0007]测量之前仅需将被测种子在液体环境中静置培养3-6小时，无须萌发等其他破坏性前处理，这保证了测量过程不影响后续对种子的使用。
[0008]为实现最佳的测量效果，上述液体环境中应含有0.lmmol/L的CaCl2、0.lmmol/L的KCl及0.3mmol/L的2-吗啉乙磺酸，液体环境的pH值应调节到6.0。
[0009]通过氧气流速判别种子活力的实验设计为:将被测种子置于液体环境中静置培养3-6小时，之后测量种子胚轴部位氧气的流速数值，每10秒测量一个数据，共测量10分钟，将10分钟时间内获得的数据的平均值作为测得的流速值，通过测得的氧气流速值来判别被测种子的活力。测量离子或分子流速的具体操作方法按照已经公开的非损伤微测技术文献执行。根据非损伤微测技术的测量特点，被测`种子在测量前无须进行萌发等破坏性处理，测量过程对种子无损伤，不影响种子的后续使用。
[0010]通过氧气流速判别种子活力的具体判别方法为:当测得的氧气流速值的绝对值小于IOpmol cm-2 s—1，判别被测种子为无活力种子，无利用价值；当测得的氧气流速值的绝对值大于等于IOpmol cm_2 s—1但小于40pmol cm_2 s—1时,判别被测种子为低活力种子,建议只用于实验室研究；当测得的氧气流速值的绝对值大于等于40pmol cm_2 s—1但小于60pmolcm-2 s-1时，判别被测种子为中等活力种子，除实验室研究外还可以用于小规模的大田试种或试生产，但不建议用于大规模农业生产；当测得的氧气流速值的绝对值大于等于60pmolcm-2 s-1时，判别被测种子为高活力种子，可用于大规模农业生产。
[0011]通过氧气流速判别种子活力的方法，直接给出单粒种子的活力数据，测量后的种子仍可继续使用，有效克服了传统方法只能得出统计结论而无法给出每一粒种子的活力、测量后的种子无法继续使用等缺陷。该方法操作简单易行，结果准确可靠，无论针对实验室研究还是农业生产的需要都可以在大范围内推广使用。
【具体实施方式】
[0012]下面以实施例对本发明进一步做出说明，但本发明不局限于这一实施例。
[0013]实施例:
[0014]选取已知发芽率的四种大豆种子，测量不同大豆种子氧气流速值与其发芽率的对应关系。
[0015]通常，发芽率90% -100%的种子被视为高活力种子，发芽率50% -90%的种子被视为中等活力种子，发芽率10% -50%的种子被视为低活力种子，发芽率0% -10%的种子被视为无活力种子。选取的四种大豆种子的发芽率分别为95^^70^^33%和7%，代表了以发芽率评价的高活力、中等活力、低活力及无活力种子。从四种大豆种子中各随机抽取一粒测量其氧气流速值。
[0016]测量前，先配置含有0.lmmol/L 的 CaCl2、0.lmmol/L 的 KCl 及 0.3mmol/L 的 2-吗啉乙磺酸(实验室研究中常称之为MES)成分的溶液，将溶液的pH值调节到6.0。被测的四粒大豆种子分别在溶液中浸泡3、4、`5、6小时。
[0017]大豆种子浸泡至预定时间后，更换成分和pH值相同的全新溶液，在该溶液中测量流入大豆种子胚轴的氧气流速值，测量持续10分钟，每10秒测量一个数据。测量结束后将每粒大豆种子对应的60个数据平均，该均值作为测量获得的氧气流速值。
[0018]从发芽率为95%的大豆种子样品中抽取的大豆种子测得的氧气流速值的绝对值为77.38pmol cm_2 s—1，判别该种子为高活力种子；从发芽率为70 %的大豆种子样品中抽取的大豆种子测得的氧气流速值的绝对值为57.02pmol cm_2 s_S判别该种子为中等活力种子；从发芽率为33%的大豆种子样品中抽取的大豆种子测得的氧气流速值的绝对值为26.88pmol cm_2 s—1，判别该种子为低活力种子；从发芽率为7%的大豆种子样品中抽取的大豆种子测得的氧气流速值的绝对值为5.70pmol cm-2 s—1，判别该种子为无活力种子。
[0019]从上述测量数据可以看出，通过氧气流速判别种子活力得出的结论与传统通过发芽率判别种子活力所得到的结论是完全一致的，这也充分证实了通过氧气流速判别种子活力得出的结论是准确可信的。
【权利要求】
1.一种通过氧气流速判别种子活力的方法，其特征在于，将被测种子置于液体环境中静置培养3-6小时，之后测量种子胚轴部位的氧气流速数值，每10秒测量一个数据，共测量10分钟，将10分钟时间内获得的数据的平均值作为测得的流速值，通过测得的氧气流速值来判别被测种子的活力。
2.按照权利要求1所述的通过氧气流速判别种子活力的方法，其特征在于，所述的被测种子指单独的一粒种子。
3.按照权利要求1所述的通过氧气流速判别种子活力的方法，其特征在于，所述的种子活力是反映种子发芽率及萌发后所形成植物的健壮度的量化指标，种子活力越高代表种子的利用价值越大。
4.按照权利要求1所述的通过氧气流速判别种子活力的方法，其特征在于，所述的液体环境中含有0.lmmol/L的CaCl2、0.lmmol/L的KCl及0.3mmol/L的2-吗啉乙磺酸，液体环境的pH值为6.0。
5.按照权利要求1所述的一种通过氧气流速判别种子活力的方法，其特征在于，当测得的氧气流速值的绝对值小于IOpmol cm-2 s—1，判别被测种子为无活力种子，无利用价值；当测得的氧气流速值的绝对值大于等于IOpmol cm_2 s—1但小于40pmol cm_2 s—1时,判别被测种子为低活力种子，建议只用于实验室研究；当测得的氧气流速值的绝对值大于等于40pmol cn^s—1但小于60pmol cm_2 s—1时,判别被测种子为中等活力种子,除实验室研究外还可以用于小规模的大田试种或试生产，但不建议用于大规模农业生产；当测得的氧气流速值的绝对值大于等于60pmol cm-2 s—1时，判别被测种子为高活力种子，可用于大规模农业生产。
6.一种通过氧气流速判别种子活力的方法，其特征在于，被测种子在测量前无须进行萌发等破坏性处理，测量过程对种`子无损伤，不影响种子的后续使用。
【文档编号】A01C1/02GK103814653SQ201210462127
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】许越 申请人:旭月(北京)科技有限公司