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摘要 对不同基因型大豆种子进行发芽指标和电导率测定,分析大豆不同基因型种子萌发特性和种子活力差异,结果表明:不同基因型大豆种子活力之间存在较大差异;新、陈种子之间萌发指标差异明显;种子浸出液电导率与发芽率之间呈显著或极显著负相关,与活力指数之间并未达到显著相关。大豆生产上应尽可能利用活力高的新种子。
关键词 大豆;基因型;种子活力;萌发
中图分类号 S330.3 1;S565.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)08-0026-02
高质量的种子是大豆生产的基础,种子活力高低是衡量种子质量的一个重要指标。大豆种子寿命较短,被视为短命种子[1]。大豆种子活力水平的高低主要是由遗传因子和外界因素共同作用决定的。
目前,大豆种子活力的测定主要采用标准发芽试验、种子浸泡液电导率测定和过氧化物酶活性测定等方法。标准发芽试验是评价种子活力最为可靠的方法[2];种子浸泡液电导率测定是一种简易、快速、客观的活力测定方法;过氧化物酶活性测定灵敏度较高,但操作较复杂[3]。
基因型在很大程度上决定了种子活力的高低。种子活力可以遗传,因而种子活力水平可在其子代上体现出来[4]。通常来说,大豆种子籽粒越大,越容易劣变,因此小粒种比大粒种种子活力高[5]。另外,种子发育条件不好,采收、干燥、清选及包装、运输、储藏过程中受到的影响都会使种子活力发生变化。多年来,对大豆种子活力测定方法的研究报道较多,但多是用单一的活力测定方法进行研究,且不同的研究者认为的大豆种子活力测定的适宜方法也不尽相同[3,6-9]。准确、方便、快捷的种子活力测定方法尤为必要。
试验通过对不同基因型大豆种子萌发特性进行研究,探讨不同基因型大豆种子萌发特性的差异、各种萌发指标与种子活力之间关系,为大豆高活力品种筛选、利用和种子贮藏提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为12个夏大豆品系(编号依次为1~12),新种子系2013年10月收获(品系编号前加X),陈种子系2012年10月收获(品系编号前加C),共24份样品。
1.2 试验方法
1.2.1 发芽试验。新、陈种子每个品系各随机数取300粒种子,分成均等3份;采用砂床发芽,发芽盘(20 cm×15 cm×6 cm)内装入经过130 ℃高温消毒并烘干、过筛的砂粒,加水调成湿砂,种子置床,每盘100粒,3次重复,在智能光照培养箱中进行发芽,箱中保持温度25 ℃、湿度80%。根据正常幼苗和不正常幼苗的鉴定标准,结合大豆幼苗的形态特征逐一进行观察,第3天和第7天统计发芽势和发芽率,并测定根长、发芽指数、活力指数等[10]。相关指标计算公式如下:
发芽率(%)=规定时间内生成正常幼苗的种粒数/供试种子数×100
发芽指数GI=∑Gt/Dt(Dt为发芽天数,Gt为t天的发芽种子数)
活力指数VI=∑Gt/Dt×S(S为幼苗根长,即胚根和下胚轴的合计长度)
1.2.2 电导率测定。新、陈种子每个品系各随机数取300粒种子,分成均等3份;将种子放入容量200 mL的小烧杯中(每杯100粒),加入100 mL蒸馏水,浸泡24 h。用DDP-210电导率仪测定浸泡液的电导率[11]。
2 结果与分析
2.1 大豆不同基因型的种子萌发和种子活力
对不同基因型大豆种子萌发和种子活力指标测定结果(表1)表明,新种子各项萌发指标均比相应的陈种子大。综合来看,活力指数较高的品系是7、6、10、1。新种子的平均电导率值比陈种子小。综合来看,电导率较小的品系是1、5、3、4。
2.2 大豆新、陈种子之间各项萌发指标的差异
对大豆不同基因型之间各项萌发指标的差异进行比较(表2),结果表明,陈种子的各项指标的变异系数均大于新种子,尤其是活力指数的变异系数差异最大。另外,不论是新种子还是陈种子,不同基因型间各项指标变异系数最大的均为种子活力指数,其次是发芽率、电导率和发芽指数。运用方差分析对不同基因型之间各项指标的差异性比较,结果表明不论新种子还是陈种子,不同基因型之间在发芽率、发芽指数、根长、活力指数、电导率等指标上均达到了极显著差异。
2.3 大豆新、陈种子之间各项萌发指标的相关性
对大豆新、陈种子各项萌发指标和电导率的相关性分析(表3)表明,新种子的活力指数与根长之间呈极显著正相关,电导率与发芽率之间呈显著负相关,与发芽指数之间呈极显著负相关。陈种子的活力指数与发芽指数、根长之间均呈极显著正相关,电导率与发芽率之间呈极显著负相关。
3 结论与讨论
试验结果表明,大豆种子活力与基因型有很大关系,不同基因型的大豆种子活力之间存在较大差异。种子活力高可为田间生长发育奠定良好基础。大豆新、陈种子之间萌发指标存在较大差异,室内常温贮存1年后大豆种子活力明显下降,因此大豆生产上应尽可能利用新种子。大豆种子浸出液的电导率与发芽率之间呈显著或极显著负相关,因此可用测定电导率的方法预测种子发芽率的高低。
试验测定的电导率与活力指数之间并未达到显著相关,但是电导率与发芽率之间达到显著或极显著负相关,这与他人研究结果有所不同,其原因尚待进一步研究。另外,该试验测定的大豆种子活力仅为田间生产提供参考,但不能绝对化,因为种子活力是与种子田间出苗密切相关的概念,生产中常遇到发芽率与田间出苗率不相符的情况。由此可见,寻找一种能够准确预测种子田间出苗和生长发育情况的可靠指标十分必要,但并非易事,对大豆种子活力指标尚需深入研究。
4 参考文献
[1] 谢皓,陈学珍,钱宝玉,等.贮藏年份对大豆种子活力及农艺性状的影响[J].北京农学院学报,2003,18(4):281-284.
[2] 刘自刚,张雁,王新军,等.桔梗种子活力研究进展[J].种子,2006,25(4):48-51.
[3] 张文明,郑文寅,任冲,等.电导法测定大豆种子活力的初步研究[J].种子,2003(2):34-38.
[4] 唐志华,马继凤.大豆种子活力研究进展[J].作物研究,2007,21(5):625-628.
[5] 程春明,王瑞珍,吴问胜.大豆种子活力基因型差异的研究[J].江西农业学报,2003,15(1):8-12
[6] 董钻.关于大豆的高产和超高产育种[C]//第七届全国大豆学术讨论会论文摘要集,2001:150-151.
[7] 陶嘉龄,郑光华.种子活力[M].北京:科学出版社,1991.
[8] YAKLICH R W,ABDUL-BAK I A.Variability inmetabolism ofindividual axes of soybean seeds and its relationship to vigor[J].Crop Sci,1975(15):474-426.
[9] DENNIES TEKRONG.Soybean seed referee for the accelerated age-ing test-1999,2000[J].Seed Technology,2001,23(2):173-179.
[10] 支巨振.GB/T3543.1-3543.7-1995《农作物种子检验规程》实施指南[M].北京:中国标准出版社,2000:140-142.
[11] 唐善德.大豆种子劣变研究概况[J].种子,1992(3):43-45.
关键词 大豆;基因型;种子活力;萌发
中图分类号 S330.3 1;S565.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)08-0026-02
高质量的种子是大豆生产的基础,种子活力高低是衡量种子质量的一个重要指标。大豆种子寿命较短,被视为短命种子[1]。大豆种子活力水平的高低主要是由遗传因子和外界因素共同作用决定的。
目前,大豆种子活力的测定主要采用标准发芽试验、种子浸泡液电导率测定和过氧化物酶活性测定等方法。标准发芽试验是评价种子活力最为可靠的方法[2];种子浸泡液电导率测定是一种简易、快速、客观的活力测定方法;过氧化物酶活性测定灵敏度较高,但操作较复杂[3]。
基因型在很大程度上决定了种子活力的高低。种子活力可以遗传,因而种子活力水平可在其子代上体现出来[4]。通常来说,大豆种子籽粒越大,越容易劣变,因此小粒种比大粒种种子活力高[5]。另外,种子发育条件不好,采收、干燥、清选及包装、运输、储藏过程中受到的影响都会使种子活力发生变化。多年来,对大豆种子活力测定方法的研究报道较多,但多是用单一的活力测定方法进行研究,且不同的研究者认为的大豆种子活力测定的适宜方法也不尽相同[3,6-9]。准确、方便、快捷的种子活力测定方法尤为必要。
试验通过对不同基因型大豆种子萌发特性进行研究,探讨不同基因型大豆种子萌发特性的差异、各种萌发指标与种子活力之间关系,为大豆高活力品种筛选、利用和种子贮藏提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为12个夏大豆品系(编号依次为1~12),新种子系2013年10月收获(品系编号前加X),陈种子系2012年10月收获(品系编号前加C),共24份样品。
1.2 试验方法
1.2.1 发芽试验。新、陈种子每个品系各随机数取300粒种子,分成均等3份;采用砂床发芽,发芽盘(20 cm×15 cm×6 cm)内装入经过130 ℃高温消毒并烘干、过筛的砂粒,加水调成湿砂,种子置床,每盘100粒,3次重复,在智能光照培养箱中进行发芽,箱中保持温度25 ℃、湿度80%。根据正常幼苗和不正常幼苗的鉴定标准,结合大豆幼苗的形态特征逐一进行观察,第3天和第7天统计发芽势和发芽率,并测定根长、发芽指数、活力指数等[10]。相关指标计算公式如下:
发芽率(%)=规定时间内生成正常幼苗的种粒数/供试种子数×100
发芽指数GI=∑Gt/Dt(Dt为发芽天数,Gt为t天的发芽种子数)
活力指数VI=∑Gt/Dt×S(S为幼苗根长,即胚根和下胚轴的合计长度)
1.2.2 电导率测定。新、陈种子每个品系各随机数取300粒种子,分成均等3份;将种子放入容量200 mL的小烧杯中(每杯100粒),加入100 mL蒸馏水,浸泡24 h。用DDP-210电导率仪测定浸泡液的电导率[11]。
2 结果与分析
2.1 大豆不同基因型的种子萌发和种子活力
对不同基因型大豆种子萌发和种子活力指标测定结果(表1)表明,新种子各项萌发指标均比相应的陈种子大。综合来看,活力指数较高的品系是7、6、10、1。新种子的平均电导率值比陈种子小。综合来看,电导率较小的品系是1、5、3、4。
2.2 大豆新、陈种子之间各项萌发指标的差异
对大豆不同基因型之间各项萌发指标的差异进行比较(表2),结果表明,陈种子的各项指标的变异系数均大于新种子,尤其是活力指数的变异系数差异最大。另外,不论是新种子还是陈种子,不同基因型间各项指标变异系数最大的均为种子活力指数,其次是发芽率、电导率和发芽指数。运用方差分析对不同基因型之间各项指标的差异性比较,结果表明不论新种子还是陈种子,不同基因型之间在发芽率、发芽指数、根长、活力指数、电导率等指标上均达到了极显著差异。
2.3 大豆新、陈种子之间各项萌发指标的相关性
对大豆新、陈种子各项萌发指标和电导率的相关性分析(表3)表明,新种子的活力指数与根长之间呈极显著正相关,电导率与发芽率之间呈显著负相关,与发芽指数之间呈极显著负相关。陈种子的活力指数与发芽指数、根长之间均呈极显著正相关,电导率与发芽率之间呈极显著负相关。
3 结论与讨论
试验结果表明,大豆种子活力与基因型有很大关系,不同基因型的大豆种子活力之间存在较大差异。种子活力高可为田间生长发育奠定良好基础。大豆新、陈种子之间萌发指标存在较大差异,室内常温贮存1年后大豆种子活力明显下降,因此大豆生产上应尽可能利用新种子。大豆种子浸出液的电导率与发芽率之间呈显著或极显著负相关,因此可用测定电导率的方法预测种子发芽率的高低。
试验测定的电导率与活力指数之间并未达到显著相关,但是电导率与发芽率之间达到显著或极显著负相关,这与他人研究结果有所不同,其原因尚待进一步研究。另外,该试验测定的大豆种子活力仅为田间生产提供参考,但不能绝对化,因为种子活力是与种子田间出苗密切相关的概念,生产中常遇到发芽率与田间出苗率不相符的情况。由此可见,寻找一种能够准确预测种子田间出苗和生长发育情况的可靠指标十分必要,但并非易事,对大豆种子活力指标尚需深入研究。
4 参考文献
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[11] 唐善德.大豆种子劣变研究概况[J].种子,1992(3):43-45.