CN110095329B - 一种快速测定小麦种子纯度的染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速测定小麦种子纯度的染色方法，所述染色方法是在25‑30℃条件下，将某一小麦品种的种子直接浸入到染色液中，记录小麦种子染成褐色的时间和温度，将所述时间和温度作为该小麦品种的染色参数；然后将待测的小麦种子直接浸入到染色液中，在确定的染色参数下进行染色，根据种子颜色差异区分异品种。本发明可以实现在5‑30分钟内快速测定小麦种子纯度，满足了小麦种子在收购、调运等过程中纯度快速检测的要求。
Description
技术领域
本发明涉及种子纯度测定技术领域，具体涉及一种快速测定小麦种子纯度的染色方法。
背景技术
小麦是我国的主要粮食作物，小麦种子质量对小麦生产具有重要影响。在质量指标中纯度是种子重要的质量指标，也是种子分级的重要依据。纯度不高的种子将导致小麦生产中产量和质量的降低。因此，提高纯度对于发挥小麦品种增产潜力具有重要意义。纯度检测是小麦种子生产、加工、收购过程中质量控制的重要手段。种子室内品种纯度检验的方法很多，根据其所依据的原理不同主要可分为形态鉴定、物理化学法鉴定、生理生化法鉴定、分子生物学方法鉴定、细胞学方法鉴定。除此之外，还可依据检验的对象分为：种子纯度测定、幼苗纯度测定、植株纯度测定。根据检验的场所分为：田间纯度检验、室内纯度检验和田间小区种植检验等。不管哪一种分类方法，在实际应用中，理想的测定方法要求：测定结果在不同实验室或同一实验室能重演；方法应简单易行；省时快速；成本低廉。总之，要求测定方法准确可靠，简单易行。
国家种子检验规程(GB3543-1995)标准中小麦种子纯度测定涉及到3种方法，A-PAGE醇溶蛋白电泳技术、苯酚染色法和籽粒形态测定法。行业标准“小麦品种鉴定技术规程SSR分子标记法”NY/T 2470-2013(2014-4-1实施)，标准规定了利用简单重复序列SSR分子标记进行普通小麦品种鉴定方法。醇溶蛋白电泳技术和分子检测技术都能够准确测定小麦种子的纯度，但测定一个样品至少需要2天时间，难以满足小麦种子收购过程中快速检测的需要。
苯酚染色的国际标准是将小麦种子浸水18～24小时，用滤纸吸干表面水分，放入垫有1％苯酚溶液湿润滤纸的培养皿内(腹沟朝下)，室温下小麦保持4小时后即可鉴定染色深浅。小麦一般染后的颜色可分为不染色、淡褐色、褐色、深褐色、黑色五种，将与基本颜色不同的种子取出作为异品种。其检测过程需要24个多小时，也不能满足小麦种子的收购、调运过程中的快速检测需求。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种快速测定小麦种子纯度的染色方法，可以实现在5-30分钟内快速测定小麦种子纯度，满足了小麦种子在收购、调运等过程中纯度快速检测的要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种染色液，所述染色液为含有0.5％-1.0％Cu2+的苯酚溶液；所述苯酚溶液的浓度为1.5％。
进一步的，所述染色液的pH值为7.0。
优选的，采用Tris调节染色液的pH值为7.0。
优选的，所述Cu2+是以CuSO4的形式加入。
本发明的第二方面，提供上述染色液在如下1)-3)至少一项中的应用；
1)小麦种子纯度的快速测定；
2)小麦品种区分；
3)小麦种子在生产、加工、收购、调运过程中的纯度质量指标控制。
本发明的第三方面，提供一种快速测定小麦种子纯度的染色方法，包括以下步骤：
(1)在25-30℃条件下，将某一小麦品种的种子直接浸入到上述染色液中，记录小麦种子染成褐色的时间和温度，将所述时间和温度作为该小麦品种的染色参数；
(2)将待测的小麦种子直接浸入到染色液中，在步骤(1)确定的染色参数下进行染色，根据种子颜色差异区分异品种。
本发明的第四方面，提供一种小麦品种的区分方法，包括以下步骤：
在25-30℃条件下，将待测小麦种子直接浸入到上述染色液中，根据小麦种子被染成褐色的时间对小麦品种进行区分。
本发明的有益效果：
本发明的快速测定小麦种子纯度的染色方法，不需要对种子进行前处理，可以直接对种子进行染色，在5-30分钟内即可快速测定小麦种子纯度，满足了小麦种子在收购、调运等过程中纯度快速检测的要求。
本发明的染色方法与苯酚染色的国际标准相比，本发明是在溶液中染色，而国际标准采用气体熏蒸；因此本发明不需要进行种子的前处理而直接进行染色。而且，本发明的染色处理温度为25-30℃，这与小麦收购、调运过程中室外自然温度相符，因此本发明实现了在室外常温下检测，不需要借助加温设备增温。
附图说明
图1：良星77在1.5％苯酚+0.5％CuSO4、30℃、12分钟的染色图。
图2：济麦23在1.5％苯酚+0.5％CuSO4、30℃、23分钟的染色图。
图3：鲁原502在1.5％苯酚+0.5％CuSO4、30℃、25分钟的染色图；图中：上两排为本品种，下排为杂粒。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的，现有的小麦种子纯度的测定方法存在操作复杂、检测时间长等问题，难以满足小麦种子的收购、调运过程中的快速检测需求。
基于此，本发明通过对苯酚溶液浓度、7种金属离子(包括铜(硫酸铜)、钙(氯化钙、硫酸钙)、铁(硫酸亚铁)、锌(硫酸锌)、钴(氯化钴)、镉(氯化镉)、锡(氯化亚锡))不同浓度的催化苯酚染色特性比较，经过筛选比较铜离子催化效果好，二价铁离子具有催化效果，但二价铁离子的催化效果不如铜离子，且溶液不稳定；其他离子不具有催化效果，由此找到了一种小麦种子纯度快速测定染色药剂方法，可以在25℃-30℃条件下，满足5-30分钟内使小麦籽粒快速染色。
在本发明的一种实施方案中，给出了一种用于小麦种子纯度测定的染色液，所述染色液为含有0.5％-1.0％Cu2+的苯酚溶液；所述苯酚溶液的浓度为1.5％，采用Tris调节染色液的pH值为7.0。
本发明研究发现，在一定范围内提高苯酚溶液的浓度可以加快染色进程，经多次试验，将染色液中苯酚溶液设为1.5％(质量浓度)，其染色效果最优。
一定浓度二价铜离子对染色过程具有催化作用，二价铜离子的添加浓度非常关键，若二价铜离子的添加浓度过低，其催化效果不显著；若二价铜离子的添加浓度过高，则反而不具备催化效果。经试验优化，二价铜离子的添加浓度为0.5％-1.0％(质量浓度)，其催化效果最优。
苯酚又名石碳酸，为酸性有机物，研究发现，在中性条件下有利于氧化着色。过酸不利于苯酚氧化，pH＝2.55处理的种子被漂白而不染色。本发明配制了1.0％和1.5％的苯酚溶液，分别用Tris调pH值2.55、5.00、7.00和9.00等四个不同pH值，并各设对照CK(不加Tris)，观察比较染色结果。表明pH7.00的Tris苯酚溶液与Cu2+互作效果最好。
利用本发明的染色液可以实现快速测定小麦种子纯度。在本发明的另一实施方案中，给出了一种快速测定小麦种子纯度的染色方法，包括以下步骤：
(1)在25-30℃条件下，将某一小麦品种的种子直接浸入到上述染色液中，记录小麦种子染成褐色的时间和温度，将所述时间和温度作为该小麦品种的染色参数；
(2)将待测的小麦种子直接浸入到染色液中，在步骤(1)确定的染色参数下进行染色，根据种子颜色差异区分异品种。
由此可见，本发明方法也是在测定染色时间的前提下，根据染色深浅(与国际标准相似)区分本品种和异品种。而且，小麦收购调运过程中室外自然温度一般为25-30℃，本发明实现了在室外常温下检测，不需要借助加温设备增温，便于实际工作中操作应用该方法。
此外，基于不同品种小麦种子被染色褐色的时间不同，由此可以将待测的小麦种子在25-30℃条件下直接浸入到本发明的染色液中，根据小麦种子被染成褐色的时间对小麦品种进行区分。
当然，有些小麦品种染至褐色的反应时间是相同的或相近的，这种现象与国际规程中介绍的苯酚染色的结果是一样的，都有一些品种难以区分。任何一种纯度测定方法都只能解决部分品种的纯度测定，对于不能区别的品种可用其他方法。因此这种情况并不影响本发明方法的应用。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
实施例1：
1.材料
小麦品种有鲁麦21、济南17号、PH1521、山农664、山农20、鲁原502、济麦19、山农28号、良星66、良星77、山农15号、济麦23、山农26。
2.方法
用含0.5％和1.0％CuSO4的浓度为1.0％、1.5％的苯酚溶液和含0.5％和1.0％CuSO4的pH＝7.00的Tris苯酚(浓度为1.0％、1.5％)溶液，在30℃温箱中染色，染色成褐色，记录时间并鉴定。
3.效果
不同的小麦品种对苯酚染色的反应时间是不相同的(表1)。其中，鲁麦21、济南17号需要10分钟，山农20需要28分钟，能够明显有效的鉴定品种间的差异。
表1不同试剂配方对小麦品种染至褐色的反应时间(分钟)
实施例2
1.材料小麦品种如表2。
2.方法
用含0.5％CuSO4的1.5％的苯酚溶液，30℃条件下染色，记录呈褐色时的时间。
3.效果
不同的小麦品种染色呈褐色时的时间是不相同的(表2)，不同品种染色具有明显差异，能够有效区分不同品种(图1，图2)。
表2不同小麦品种染至褐色的反应时间
| 品种 | 染色时间(分钟) |
| 山农20 | 19 |
| 鲁原502 | 25 |
| 济麦19 | 20 |
| 山农28号 | 18 |
| 良星66 | 14 |
| 良星77 | 12 |
| 山农15号 | 15 |
| 邯6172 | 58 |
| 济麦23 | 23 |
| 山农26 | 18 |
实施例3
1.材料
小麦品种鲁原502。
2.方法
取小麦品种(鲁原502)100粒×4次重复，根据该品种染成褐色需要的时间，用含0.5％CuSO4的1.5％的苯酚溶液，30℃的条件下染色25分钟，鉴定染色不一致的粒数记为杂粒(图3)，计算品种纯度。
3.效果
该种子样品，经测定纯度为98.75％。
对同一批的种子样品采用苯酚染色的国际标准进行纯度检测，经测定纯度为98.71％。
由此可见，本发明小麦种子纯度检测方法的检测结果与苯酚染色的国际标准的检测结果基本一致，说明本发明的小麦种子纯度检测方法具有实际应用价值。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种快速测定小麦种子纯度的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
取小麦品种鲁原502的种子100粒，进行4次重复，根据该品种染成褐色需要的时间，用含0.5％CuSO4的1.5％的苯酚溶液作为染色液，采用Tris调节染色液的pH值为7.0；将种子直接浸入到染色液中，30℃条件下染色25分钟，鉴定染色不一致的粒数记为杂粒，计算品种纯度。
2.一种小麦品种的区分方法，其特征在于，包括以下步骤：
用含0.5％CuSO4的1.5％的苯酚溶液作为染色液，采用Tris调节染色液的pH值为7.0；30℃条件下对小麦种子进行染色，将待测小麦种子直接浸入到染色液中，记录呈褐色时的时间，根据染色时间的差异区分不同小麦品种；
其中，山农20的染色时间为19分钟，鲁原502的染色时间为25分钟，济麦19的染色时间为20分钟，山农28号的染色时间为18分钟，良星66的染色时间为14分钟，良星77的染色时间为12分钟，山农15号的染色时间为15分钟，邯6172的染色时间为58分钟，济麦23的染色时间为23分钟。
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| 苯酚染色法鉴定小麦品种纯度的研究;张义君 等;《种子》;19871028(第31期);说明书第20页右栏倒数第1段-第21页左栏倒数第1段 * |
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