CN112352504B - 一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定方法，包括如下步骤：晚稻种子预先在三氯异氰尿酸水溶液中浸种，之后取出，用水冲洗后，立刻进行高温发芽试验：将晚稻种子置于38℃或41℃高温条件下进行发芽，第14天计算发芽率，所得发芽率能准确反映晚稻种子活力水平。本发明方法测定晚稻种子活力水平结果准确、操作简便、可控性好、可在室内完成，且无需昂贵的检测设备，检测成本低，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及种子检测技术领域，具体涉及一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定方法。
背景技术
“国以农为本，农以种为先”。作为农业生产最基本的生产资料，种子的质量好坏直接影响到农业生产安全、经济效益，甚至社会的稳定与发展。目前，我国农作物种子质量检测主要依据《农作物种子检验规程》(GB/T3543.4—1995)，采用发芽率作为种子质量的主要指标。发芽率是指种子在室内最适宜条件下的最大发芽潜力，单凭发芽率来评估种子质量具有很大的局限性和盲目性。在农业实际生产中，种子萌发受环境因素影响非常大，特别是极端环境，如高温、低温、干旱等。与发芽率相比，由于种子活力反映的是在广泛的田间条件下，种子迅速整齐萌发并长成正常幼苗的潜在能力，因而更能准确地反映种子质量的优劣。
水稻是我国最主要也是最重要的粮食作物之一。水稻生产过程中常易遇到高温、低温、干旱等各种环境问题，导致种子出苗率低甚至不出苗，造成极大的农业损失。因种子质量问题导致的农业纠纷也时有发生，其关键原因是对种子活力情况不了解。快速准确掌握水稻种子活力信息在农业生产各环节均很关键和迫切。
目前，有关水稻种子活力测定的方法较多，如幼苗生长测定、四唑法测定、复合逆境测定、伸长胚根计数法测定、氧传感检测技术等。但任何一种活力测定的方法均不能反映水稻种子活力的全部特性。因此，有必要继续研发新的水稻种子活力测定方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定方法，以解决现有技术的不足。
本发明采用以下技术方案：
一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定方法，包括如下步骤：
晚稻种子预先在三氯异氰尿酸水溶液中浸种，之后取出，用水冲洗后，立刻进行高温发芽试验：将晚稻种子置于38℃或41℃高温条件下进行发芽，第14天计算发芽率，所得发芽率能准确反映晚稻种子活力水平。
进一步地，晚稻种子预先在1wt％三氯异氰尿酸水溶液中于室温、不密闭条件下浸种24h。
进一步地，用水冲洗后，立刻进行高温发芽试验：将晚稻种子置于水充分湿润的发芽纸上，于一天内连续8h光照，光照强度为750-1250lux，其余16h黑暗，38℃或41℃高温条件下进行发芽，保持发芽纸湿润，第14天计算发芽率。
更进一步地，所述发芽纸包括专业发芽纸或滤纸或木浆纸巾。
进一步地，计算发芽率时，以胚根达到种子长度，且胚芽达到种子长度的1/2时为发芽标准。
进一步地，具体步骤如下：
晚稻种子预先在1wt％三氯异氰尿酸水溶液中于室温、不密闭条件下浸种24h，之后取出晚稻种子，用水冲洗后，立刻进行高温发芽试验：将晚稻种子置于水充分湿润的发芽纸上，于一天内连续8h光照，光照强度为750-1250lux，其余16h黑暗，38℃或41℃高温条件下进行发芽，保持发芽纸湿润，第14天计算发芽率，所得发芽率能准确反映晚稻种子活力水平。
更进一步地，所述发芽纸包括专业发芽纸或滤纸或木浆纸巾。
更进一步地，计算发芽率时，以胚根达到种子长度，且胚芽达到种子长度的1/2时为发芽标准。
本发明的有益效果：
1、本发明基于晚稻播种出苗期间常易遭遇高温胁迫的危害，通过模拟晚稻种子田间播种出苗期间遭到的高温胁迫，创新了一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定的方法，该方法通过对晚稻净种子预先在三氯异氰尿酸水溶液中浸种，再参照标准发芽试验方法，将种子置于38℃或41℃高温条件下进行发芽，第14天计算其发芽率；所得发芽率与晚稻种子的田间成苗率呈极显著正相关关系，其结果能准确反映晚稻种子活力的高低。本发明方法测定晚稻种子活力水平结果准确、操作简便、可控性好、可在室内完成，且无需昂贵的检测设备，检测成本低，易于推广应用。
2、本发明通过调查晚稻种子田间播种出苗期间易遭受的高温胁迫温度范围，设置了不同的温度梯度，筛选出最适宜的室内高温发芽温度；选用了不同的晚稻品种类型(常规稻、籼粳杂交稻、杂交籼稻)和大量的晚稻品种(23个，且大部分都是多年主导品种)为实验材料来验证本方法的可靠性；在两个不同的地区进行实际田间出苗试验，进一步验证本发明方法的可靠性。因此，本发明方法特别适合用于晚稻种子活力的检测。
附图说明
图1是浙江省杭州市临安区气温图。
图2是浙江省湖州市吴兴区气温图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
一、实验材料
所用水稻(Oryza sativa L.)品种均为晚稻，包括常规晚粳稻品种8个(‘嘉58’、‘秀水134’、‘秀水121’、‘浙湖粳25’、‘秀水519’、‘浙粳100’、‘宁88’、‘宁84’)，籼粳杂交稻品种8个(‘春优927’、‘春优84’、‘浙优18’、‘浙优12’、‘甬优1540’、‘甬优15’、‘甬优538’、‘甬优2640’)，杂交籼稻品种7个(‘浙两优274’、‘Ⅱ优7954’、‘钱优0508’、‘Y两优689’、‘申优26’、‘中浙优8号’、‘华浙优1号’)，三种类型共计23个品种种子。
二、实验方法
1.标准发芽试验
以上述23个晚稻品种净种子为材料，种子预先在1wt％三氯异氰尿酸水溶液中室温条件下浸种24h(敞口不密闭)(三氯异氰尿酸水溶液浸种预处理既可以起到消毒的作用，还有打破水稻种子休眠的作用)。之后将种子取出，用清水(自来水)冲洗三次，立刻进行标准发芽试验。种子置于垫有三层湿润滤纸的发芽盒(长*宽*高为12cm*12cm*6cm)中，置于一天内连续8h 30℃光照，光照强度为750-1250lux，其余16h 20℃黑暗的发芽箱中进行发芽。3次重复，每重复100粒种子。第14天计算发芽率。以胚根达到种子长度，且胚芽达到种子长度的1/2时为发芽标准。
2.室内高温发芽试验
以上述23个晚稻品种净种子为材料，种子预先在1wt％三氯异氰尿酸水溶液中室温条件下浸种24h(敞口不密闭)(三氯异氰尿酸水溶液浸种预处理既可以起到消毒的作用，还有打破水稻种子休眠的作用)。之后将种子取出，用清水(自来水)冲洗三次，立刻进行室内高温发芽试验。种子置于垫有三层湿润滤纸的发芽盒(长*宽*高为12cm*12cm*6cm)中，置于一天内连续8h光照，光照强度为750-1250lux，其余16h黑暗的发芽箱中进行发芽。发芽温度分别设置为35℃、38℃和41℃(发芽温度的设定是通过调查我国晚稻播种出苗期间实际的田间气候温度而设定的，正常水稻标准发芽温度是20-30℃变温，田间气候温度在35-38℃左右，本发明就模拟田间气候温度设置了35、38、41℃这三个温度梯度)。3次重复，每重复100粒种子。第14天计算发芽率。以胚根达到种子长度，且胚芽达到种子长度的1/2时为发芽标准。
3.田间出苗试验
以上述23个晚稻品种净种子为材料，进行田间出苗试验。试验地点分别为浙江农林大学平山试验基地(浙江省杭州市临安区)和湖州科奥种业有限公司水稻制种基地(浙江省湖州市吴兴区)的水稻田中。试验起止时间为2020年8月18日至8月31日。试验期间两地的日平均气温分别为34.7℃～24.7℃(杭州市临安区)和34.2℃～26℃(湖州市吴兴区)，每日气温详见图1和图2。4次重复，每重复100粒种子，第14天统计田间成苗率。以地面幼苗长度达到1cm为出苗标准。
4.数据统计与分析
采用SAS软件对数据进行统计分析和相关性分析。多重比较采用LSD，α＝0.05，百分率数据在分析前进行反正弦转换(y＝arcsin[sqrt(x/100)])。
三、实验结果
1.标准发芽试验结果
标准发芽试验结果表明，在常规晚粳稻品种中‘秀水519’、‘浙粳100’和‘宁84’的标准发芽率低于农作物种子质量标准(GB4404.1-2008)中对常规种的最低值85％，其余品种均高于85％；‘秀水134’的发芽率最高，为93％(表1)。在杂交稻品种中，所有品种的标准发芽率均高于农作物种子质量标准(GB4404.1-2008)中对杂交种的最低值80％；‘浙优12’的发芽率最高，为98％。这些结果说明在室内标准条件下，各晚稻品种种子的发芽情况良好。
表1.不同晚稻品种种子标准发芽试验结果
| 类型 | 品种 | 标准发芽率(％) |
| 常规晚粳稻 | 嘉58 | 87±1.1 |
| 常规晚粳稻 | 秀水134 | 93±3.1 |
| 常规晚粳稻 | 秀水121 | 92±2.0 |
| 常规晚粳稻 | 浙湖粳25 | 87±0.8 |
| 常规晚粳稻 | 秀水519 | 80±1.2 |
| 常规晚粳稻 | 浙粳100 | 79±0.6 |
| 常规晚粳稻 | 宁88 | 87±2.5 |
| 常规晚粳稻 | 宁84 | 81±1.6 |
| 籼粳杂交稻 | 春优927 | 96±1.5 |
| 籼粳杂交稻 | 春优84 | 85±1.3 |
| 籼粳杂交稻 | 浙优18 | 95±2.1 |
| 籼粳杂交稻 | 浙优12 | 98±2.2 |
| 籼粳杂交稻 | 甬优1540 | 93±0.9 |
| 籼粳杂交稻 | 甬优15 | 90±0.7 |
| 籼粳杂交稻 | 甬优538 | 89±1.4 |
| 籼粳杂交稻 | 甬优2640 | 86±0.6 |
| 杂交籼稻 | 浙两优274 | 93±1.5 |
| 杂交籼稻 | II优7954 | 81±0.5 |
| 杂交籼稻 | 钱优0508 | 85±1.9 |
| 杂交籼稻 | Y两优689 | 87±0.4 |
| 杂交籼稻 | 申优26 | 96±0.3 |
| 杂交籼稻 | 中浙优8号 | 88±1.3 |
| 杂交籼稻 | 华浙优1号 | 92±2.5 |
2.室内高温发芽试验结果
室内高温发芽试验结果表明，随着发芽温度的提高，各晚稻品种种子的发芽率逐渐降低，具体表现为各品种41℃的发芽率低于38℃，38℃的发芽率低于35℃(表2)。但‘甬优1540’41℃的发芽率略高于38℃。
所有常规晚粳稻品种种子41℃的发芽率均显著低于35℃和38℃的发芽率；除‘秀水134’外，其余常规晚粳稻品种种子38℃的发芽率均显著低于35℃。在杂交稻品种中，除‘申优26’外，其余品种种子38℃的发芽率与35℃的发芽率无显著差异。此外，‘春优927’、‘甬优1540’和‘钱优0508’三个杂交稻品种种子41℃的发芽率与35℃的发芽率无显著差异；其余品种41℃的发芽率均显著低于35℃。以上结果说明，所选实验材料中的常规晚稻品种种子活力不耐高温，随发芽温度升高，其发芽率显著下降；而杂交稻品种种子普遍更耐高温。
表2.不同晚稻品种种子室内高温发芽试验结果
3.田间出苗试验结果
田间出苗试验结果表明，相同水稻品种种子样品在不同地区的田间出苗率有一定差异(表3)。常规晚粳稻品种种子在杭州临安和湖州吴兴两地的田间出苗率范围分别为2.0％～16.3％和4.5％～16.0％。杂交稻品种种子在杭州临安和湖州吴兴两地的田间出苗率范围分别为17.0％～61.0％和13.5％～56.5％。因此，总体而言，杂交稻品种种子的田间出苗率要高于常规晚粳稻品种。在常规晚粳稻品种中，仅‘嘉58’品种种子在两地的田间出苗率较为一致。杂交稻品种中，‘浙优18’、‘甬优1540’和‘华浙优1号’种子的两地出苗率较一致。
表3.不同晚稻品种种子田间出苗试验结果
4.不同高温发芽试验结果与田间出苗率相关性分析
将上述23个晚稻品种种子的不同高温条件下的发芽率与田间出苗率进行相关性分析，结果表明，虽然相同晚稻品种种子在两地的田间出苗率存在一定差异，但两地的田间出苗率之间呈极显著正相关关系，相关系数达到0.777；说明总体上这些晚稻品种在两地的田间出苗结果还是较为一致的(表4)。两地的田间出苗率均与标准发芽率不存在显著相关性，说明采用标准发芽试验测定水稻种子活力不够准确。两地的田间出苗率均与35℃的发芽率呈显著正相关关系，相关系数分别为0.544和0.551；与38℃和41℃的发芽率呈极显著正相关关系，相关系数在0.651～0.757之间。综合两地的田间出苗率相关分析结果，本发明建议可采用38℃或41℃的室内高温发芽试验用于晚稻品种种子活力的测定。
表4.不同温度下的发芽率与田间出苗率相关性分析
| 田间出苗率(临安) | 田间出苗率(湖州) | 标准发芽率 | 高温发芽率(35℃) | 高温发芽率(38℃) | |
| 田间出苗率(湖州) | 0.777*** | ||||
| 标准发芽率 | 0.301 | 0.246 | |||
| 高温发芽率(35℃) | 0.544** | 0.551** | 0.801*** | ||
| 高温发芽率(38℃) | 0.651*** | 0.709*** | 0.580** | 0.741*** | |
| 高温发芽率(41℃) | 0.710*** | 0.757*** | 0.543** | 0.804*** | 0.928*** |
注：“**”表示0.01水平显著相关，“***”表示0.001水平显著相关。
四、小结
基于晚稻播种出苗期间常易遭遇高温胁迫的危害，本发明通过模拟晚稻种子田间播种出苗期间遭到的高温胁迫，创新了一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定的方法，该方法通过对晚稻净种子预先在三氯异氰尿酸水溶液中浸种，再参照标准发芽试验方法，将种子置于38℃或41℃高温条件下进行发芽，第14天计算其发芽率；所得发芽率与晚稻种子的田间成苗率呈极显著正相关关系，其结果能准确反映晚稻种子活力的高低。本发明方法测定晚稻种子活力水平结果准确、操作简便、可控性好、可在室内完成，且无需昂贵的检测设备，检测成本低，易于推广应用。
Claims (1)
1.一种基于高温发芽试验的晚稻种子活力测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
晚稻种子预先在1wt％三氯异氰尿酸水溶液中于室温、不密闭条件下浸种24h，之后取出，用水冲洗后，立刻进行高温发芽试验：将晚稻种子置于水充分湿润的发芽纸上，所述发芽纸包括专业发芽纸或滤纸或木浆纸巾，于一天内连续8h光照，光照强度为750-1250lux，其余16h黑暗，38℃或41℃高温条件下进行发芽，保持发芽纸湿润，第14天计算发芽率，计算发芽率时，以胚根达到种子长度，且胚芽达到种子长度的1/2时为发芽标准，所得发芽率能准确反映晚稻种子活力水平。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111328497A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-26 | 浙江省农业科学院 | 一种作物种子活力的测定方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杂交水稻种子不同活力测定方法与其田间成苗率的相关性;曹栋栋 等;《浙江农业学报》;20140930;第26卷(第5期);摘要，第1146-1147页1.2.3，第1149页3 讨论 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112352504A (zh) | 2021-02-12 |
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