基于高光谱图像的水稻种子活力检测技术研究

随着种子活力逐渐受到人们的重视,快速且不破坏种子的活力检测方法逐渐成为研究的热点。试验以不同老化程度的水稻种子为材料,采用高光谱成像技术结合PCA-SVM方法,研究比较了不同活力水平的水稻种子的活力差异。采集两个水稻品种在400~1000 nm范围的高光谱图像数据,通过主成分分析法(PCA)获得主成分图像,确定特征波段;应用支持向量机(SVM)建立水稻种子活力鉴别模型。结果表明,预测的判别率可达100%,说明高光谱成像技术为快速准确无损测定种子活力提供了一条新的途径。     

人工老化对小麦种子活力及超弱发光的影响

为阐明人工老化对种子超弱发光(UWL)的影响及UWL与种子活力的相关性,探索一种种子活力无损检测新方法,以小麦种子‘济麦22’为材料,研究了人工老化过程中超弱发光的变化及其与种子活力、ATP含量的关系.研究结果显示:随着老化时间的延长,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、UWL强度和ATP含量均逐渐下降;人工老化48 h后,与对照相比分别降低了19.19％、34.34％、38.78％、27.77％和13.84％.相关分析表明,UWL强度与发芽率、发芽势、发芽指数和ATP含量显著正相关.因此UWL作为一种快速、无损、灵敏的检测方法可应用于种子活力无损检测研究.     

人工老化对小麦种子活力及超弱发光的影响（英文）

为阐明人工老化对种子超弱发光(UWL)的影响及UWL与种子活力的相关性,探索一种种子活力无损检测新方法,以小麦种子‘济麦22’为材料,研究了人工老化过程中超弱发光的变化及其与种子活力、ATP含量的关系。研究结果显示:随着老化时间的延长,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、UWL强度和ATP含量均逐渐下降;人工老化48 h后,与对照相比分别降低了19.19%、34.34%、38.78%、27.77%和13.84%。相关分析表明,UWL强度与发芽率、发芽势、发芽指数和ATP含量显著正相关。因此UWL作为一种快速、无损、灵敏的检测方法可应用于种子活力无损检测研究。     

根长测定法在常规水稻种子活力测定中的应用

为探讨根长测定法在水稻种子活力检测中的可行性,通过对不同品种的常规稻种子进行垂直板发芽试验,测量种子萌发第2天至第7天的根长,同时进行基于标准发芽试验和田间出苗试验的常规活力指标测定。相关分析表明:粳型常规稻和籼型常规稻种子皆以萌发第7天根长与发芽势、发芽率、活力指数、田间出苗率等指标之间的相关程度尤为显著(P0.01)。经方差分析结果验证,粳型常规稻和籼型常规稻种子萌发后根长显著高的品种,其种子活力也高,反之亦然。以上研究表明,水稻的2个亚种的种子活力均可通过萌发第7天根长来评价。本研究结果对制定水稻种子活力测定标准具有重要意义。     

近红外光谱技术在玉米种子活力检测中的应用研究

利用近红外光谱和BP神经网络建立玉米种子活力的快速无损检测模型。首先通过人工老化将样本按老化程度分为3种级别,分别采集样本的近红外光谱。对原始光谱进行矢量归一化预处理以消除光谱噪声。然后利用主成分分析(PCA)方法提取光谱特征,作为BP神经网络的输入,依据预处理及特征提取构建出BP神经网络种子活力检测模型。试验结果表明,该识别方法的准确率为90.3%,平均识别时间为27.36 ms。研究结果为玉米种子活力的快速无损检测提供了理论依据和实用方法。     

闽楠种子活力测定方法的研究

以闽楠Phoebe bournei种子的田间出苗率作为评价种子活力的指标，将未经人工老化的种子和经过人工老化(38℃，相对湿度100％，72h)的种子作为活力不同的试材进行试验，以便找到在生产中简单快捷测定闽楠种子活力的可靠方法。采用电导法、TTC定量法及发芽生理测定法进行研究。结果表明，这几种方法所得结果基本一致，即经人工老化种子活力低，而未经人工老化的种子活力高。这一结果与田间出苗率相符，说明这几种方法都能用来测定闽楠种子活力，能在生产中应用，但各种方法的应用范围及条件不同。电导率法和TTC定量法方法简单快捷，结果基本可靠，而发芽生理测定法结果直观准确，但需要较长的时间。表4参5     

基于TDLAS技术测定水稻种子呼吸的初步研究

对水稻种子呼吸产生的CO₂进行实时检测,探究水稻种子呼吸强度与各项活力指标的相关性,为通过呼吸强度测量进行种子活力的无损检测提供实验依据。利用自主设计的基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的种子呼吸检测系统,实时检测种子呼吸产生CO₂气体浓度的变化。选取梦两优黄莉占不同收获期的水稻种子,每个收获期的种子分成2份,一份进行发芽试验获取种子活力指标,另外一份经过消毒、浸泡等预处理后,放入种子呼吸容器中在密闭环境下进行呼吸强度检测。每次连续检测约10 h,每组样本重复测量3次取平均值。水稻种子分别经过0、12、24、36、48 h的浸泡,发现在一定浸泡时间内种子呼吸强度随着浸泡时间的增加而增强。在连续10 h检测后,呼吸强度最高的浸泡时间段是36 h,CO₂气体浓度达到10 151 mg·m^-3,未浸泡的干种子呼吸强度最弱,CO₂气体浓度为388 mg·m^-3;水稻种子呼吸强度与发芽率、发芽势、发芽指数、淹水3 d发芽率、田间出苗率均具有一定的相关性,相关指数最高可达到0.97、0.96、0.97、0.77及0.65。研究表明,梦两优黄莉占水稻种子在浸泡36 h左右可以达到较高的呼吸强度,呼吸强度随着呼吸时间的增加呈现先增长后趋缓状态,种子的呼吸强度与各项活力指标均呈现较高的正相关性。     

利用电导法测定杂交水稻种子活力的探讨

以5个杂交水稻种子为材料,通过人工老化处理,分别测定了(20±1)℃恒温条件下不同活力水平、不同浸泡时间的种子浸出液电导率,研究了电导率与种子活力生理指标的相关性,并对运用电导法测定杂交水稻种子的活力进行了探讨。结果表明:电导法测定杂交水稻种子活力的适宜浸泡时间为24 h;各个杂交水稻种子在适宜浸泡时间的电导率与发芽率、活力指数均存在显著或极显著负相关。电导法可作为快速测定杂交水稻种子活力的一个重要指标。     

Zn2+对老化棉种活力生理生化指标的诱导效果研究

[目的]研究Zn2+对老化棉种的生理生化指标诱导效果,探索利用金属离子调节棉花种子活力的技术方法.[方法]利用不同浓度营养元素Zn2+对4个棉花品种的老化种子样品浸种处理8h,测定其种子活力生理生化指标的变化规律.通过4种不同浓度营养元素Zn2+对4个棉花品种的老化种子样品浸种处理8h后,测定其种子发芽率、电导率、幼苗丙二醛含量、SOD、POD活性、叶绿素含量等种子活力生理生化指标的变化规律.[结果]各棉花品种的老化种子在经过不同浓度营养元素Zn2+8 h浸种处理后,出芽率较对照大幅度提高;电导率都较对照明显降低;幼苗丙二醛含量呈现先降后升的变化规律;SOD、POD活性整体呈现先升后降的变化趋势;叶绿素含量在适当Zn2+浓度下较对照有所提高.[结论]Zn2+对于不同基因型棉花老化种子的生理生化指标有着显著的诱导作用,处理三(0.08 g/100 mL)对于提高老化种子的活力效果最为显著.     

吸湿-回干处理对人工老化翠菊种子活力的影响

[目的]研究人工老化及吸湿一回干处理对翠菊种子活力的影响,旨在为合理的贮存与使用翠菊种子提供科学依据。[方法]供试种子在45℃、100％RH下进行老化处理。老化后种子在20℃条件下进行吸湿,25℃下回干及发芽测定。[结果]试验结果表明,在45℃、100％RH高温高湿条件下处理翠菊种子,对翠菊种子有快速老化的作用,其主要的活力指标呈明显降低趋势,随着老化处理时间的延长,种子的发芽指数（F=1257．73〉F0.01=4.82）与活力指数（F=385614.42〉F0.01=4.82）明显下降。老化处理时间达到60h后,翠菊种子的发芽率只剩下50％。对经过人工老化后吸湿一回干处理的翠菊种子进行发芽率（F=600．06〉F0.01=4．82）和发芽势（F=543．44〉F0.01=4．82）的测定显示,经吸湿-回干处理后可以明显缓解高温对种子劣变的影响,不同程度地提高发芽率与发芽势。[结论]吸湿-回干处理可部分消除高温高湿对翠菊种子所造成的伤害,明显提高翠菊种子的活力。     

SNP对涝渍胁迫下水稻种子萌发及秧苗素质的影响

[目的]探讨硝普钠盐(SNP)浸种对涝渍胁迫条件下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]分别用蒸馏水和50μmol/L SNP溶液浸种24 h,正常催芽萌发至胚根2～5 mm,涝渍处理72 h,然后测定水稻种子的出苗率及各项形态指标。[结果]与涝渍对照相比,SNP浸种处理的出苗率增加了36.7%,根长增加了22.5%,株高增加了10.6%,干重增加了41.1%,相对活力指数增加了30.4%。[结论]SNP处理能显著提高涝渍条件下水稻种子的出苗率,提高秧苗素质,增加种子相对活力指数,对农业生成有一定的指导意义。     

脱落酸浸种提高萌发期水稻种子对涝渍胁迫的抗性研究

[目的]探究脱落酸(ABA)浸种对涝渍胁迫条件下水稻种子萌发及幼苗生长的影响,为农业生产提供借鉴。[方法]分别用蒸馏水和0.1μmol/LABA溶液浸种24 h,正常催芽萌发至胚根长2～5 mm,涝渍处理72 h,测定水稻种子的出苗率及各项形态指标。[结果]与涝渍对照相比,ABA浸种处理的出苗率、根长、株高、干重、相对活力指数分别增加了38.7%、23.6%、13.3%、37.8%和34.8%。[结论]ABA处理可显著提高涝渍条件下水稻种子的出苗率、秧苗素质及种子相对活力指数。     

小麦品种(系)不同穗部位种子活力比较研究

[目的]确定小麦种子活力测定的较好方法,探讨小麦品种不同穗部位种子活力的差异。[方法]选用皖麦33、皖麦48、烟农19、扬麦158和W1032(糯小麦)5个小麦品种(系)种子为材料,设置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗(CK)4种处理,通过种子大小测定、幼苗生长测定、加速老化试验、冷浸试验、电导率测定、模拟田间出苗率测定以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脂肪氧化酶(LOX)、过氧化氢酶(CAT)和脱氢酶(ADH)5种酶活性测定等方法,综合评价种子活力,并进行整穗(CK)种子的主要活力指标间相关分析以及对5个小麦品种(系)不同穗部位种子主要活力指标平均值的比较。[结果]幼苗生长测定、加速老化试验以及5种酶活性等指标均与模拟田间出苗率呈显著相关;小麦品种(系)不同穗部位种子活力存在明显差异。[结论]幼苗生长测定、加速老化试验以及5种酶活性测定均是小麦种子活力测定的较好方法;小麦中部穗位种子活力较高,下部穗位种子活力次之,上部穗位种子活力较低。     

碱胁迫下PGPR菌株对水稻萌发及水稻幼苗生长的促生作用——具ACC脱氨酶活性的PGPR在盐碱逆境下的应用初探

[目的]解决苏打型盐碱稻作区水稻在育秧阶段受盐碱危害而导致的种子发芽势低、发芽不齐、芽尖枯黄、弯曲,幼苗生长不良甚至死亡的难题。[方法]用具ACC脱氨酶活性的PGPR菌株处理水稻种子,在不同浓度的碳酸钠(碳酸氢钠)溶液的碱胁迫下进行水稻种子的萌发实验和幼苗的生长试验,测定水稻种子的发芽势、发芽率,水稻幼苗的根长、苗高及不定根数。[结果]结果表明:水稻种子用菌株处理后,发芽势和发芽率都显著地提高,在碱浓度为1.25%时水稻种子的发芽势均超过40%,发芽率在80%以上;同时,该处理也有效地拓宽了水稻幼苗在碱胁迫下生存的生态幅,在1.25%的碳酸钠浓度下,水稻种子能萌发并继续生长,而此浓度下未用菌株处理的水稻种子却不能萌发;在各浓度的碱胁迫下,水稻处理组的幼苗根长、苗长和不定根的数目均显著地优于对照组。[结论]具ACC脱氨酶活性的PGPR能够有效地解决水稻种子在盐碱胁迫下萌发及其幼苗生长阶段所受到的危害。     

脂肪氧化酶同工酶对水稻种胚脂质代谢的影响

[目的]研究脂肪氧化酶同工酶对水稻种胚脂质代谢的影响。[方法]对LOX-1和LOX-2缺失品种皖鉴2090以及LOX-3缺失品种冲腿和正常品种汕优63的种子进行人工加速老化处理,研究不同脂肪氧化酶同工酶缺失水稻种子游离脂肪酸和脂质过氧化产物的变化。[结果]种子老化处理期间,皖鉴2090的游离脂肪酸含量低于冲腿和汕优63,其增加速率慢于冲腿和汕优63;多聚不饱和脂肪酸含量始终较高,其降低速率慢于冲腿与汕优63;丙二醛含量始终最低,其增加速率最慢。冲腿的游离脂肪酸增加速率、多聚不饱和脂肪酸降低速率均介于皖鉴2090和汕优63之间。[结论]LOX-1、LOX-2缺失可降低水稻种子脂质过氧化水平和过氧化速率,LOX-3缺失可减轻水稻种子脂质过氧化水平。     

垂穗披碱草种子成熟过程中活力变化及适宜收获期研究

[目的]研究垂穗披碱草种子成熟过程中活力的变化,确定垂穗披碱草种子适宜的收获期。[方法]以垂穗披碱草成熟种子为材料,测定其标准发芽率、加速老化后发芽率、发芽指数、活力指数、种苗芽长、电导率、脱氢酶活性以及酸性磷酸酯酶活性;结合种子含水量和产量变化,确定垂穗披碱草种子适宜收获期。[结果]垂穗披碱草种子活力随着成熟度的增加而提高,在盛花期后16d,活力水平已达较高水平。盛花期后第25～31天（8月20～26日）,种子含水量下降到42.00%～36.59%,此时活力处于很高水平,种子产量接近最高值,达到1746.3kg/hm2,此时为适宜的种子收获期。[结论]该研究结果可为我国牧草种子生产提供科学的理论依据。     

人工老化对向日葵种子活力及生理特性的影响（摘要）

[目的]研究生人工老化对向日葵种子活力及生理特性的影响。[方法]以‘Sunm20’、‘民乐深紫葵’、‘大山葵花4’和‘吉葵24’4份向日葵种质为材料,研究了高温高湿人工老化（100%RH,45℃）处理不同时间（0、2、4、6、8、10d）对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛（MDA）含量的影响。[结果]随着向日葵种子老化时间的延长,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、POD和SOD活性逐渐下降,MDA含量逐渐增加;不同种质的抗老化能力存在差异,其中‘Sunm20’比其他3份种质的抗老化能力强,在相同条件下,其种子活力和保护酶活性最高,MDA含量最低,并且在老化过程中,其种子活力变化及保护酶活性变化最慢。[结论]老化过程中保护酶POD、SOD活性的显著降低可能是导致种子活力下降的主要原因,而少量MDA的逐渐积累促进了种子的老化。     

种子人工陈化处理时有机自由基与种子活力的关系

对水稻、小麦和芝麻种子在人工加速陈化的条件下,其有机自由基含量、α-醛在种子吸涨期间的释放量与种子活力的关系进行了研究。结果表明:种子内稳定自由基含量与种子活力无关,而α-醛在种子吸涨期的释放量随陈化天数的增加而增加,种子活力随之下降,二者间的相关系数r=一0.8735。     

Characteristics and Warning Indexes of Rice Seeds Viability Loss During Storage at 45℃ Constant Temperature

Seed aging characteristics of rice was investigated in this study. Seeds of 34 japonica rice (O-ryza sativa subsp. japonica) varieties were held at 45℃ constant temperature. Changes in seed viability and seed vigor during aging process were measured to study seed viability-losing characteristic and to determine warning index for seed viability loss. As a result, seed viability survival curves were obtained across different rice accessions at 45℃ constant temperature. The curves appeared to be contra-sigmoid survival curves. The loss of seed viability in the aging process consisted of two phases. The first phase took a long duration, in which the viability of vigorous seeds declined slowly. In the second phase, seed viability declined rapidly. It was obvious that seed viability declined inconsistently during storage. It also showed that seed germination was prolonged and the seedling was significantly weakened before the coming of the rapid declining phase of seed viability. These two parameters could be used to indicate seed quality during storage. The rate of compatibility of tests (RCT), coefficient of variation (CV), vigor of seedling, the day the seeds start to germinate could be used as warning indexes to indicate overall quality of a mass of accessions. These warning indexes could also be used in monitoring the viability of seeds stored in the seed genebank.