KR101754830B1 - A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate - Google Patents

A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate Download PDF

Info

Publication number
KR101754830B1
KR101754830B1 KR1020160109735A KR20160109735A KR101754830B1 KR 101754830 B1 KR101754830 B1 KR 101754830B1 KR 1020160109735 A KR1020160109735 A KR 1020160109735A KR 20160109735 A KR20160109735 A KR 20160109735A KR 101754830 B1 KR101754830 B1 KR 101754830B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seed
seeds
absorbance
germination
phosphorus
Prior art date
Application number
KR1020160109735A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160105746A (en
Inventor
민태기
Original Assignee
대구대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대구대학교 산학협력단 filed Critical 대구대학교 산학협력단
Priority to KR1020160109735A priority Critical patent/KR101754830B1/en
Publication of KR20160105746A publication Critical patent/KR20160105746A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101754830B1 publication Critical patent/KR101754830B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • A01C1/02Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

본 발명은 종자 침출액의 인(P) 발색을 이용하여 종자 발아율을 예측하는 방법에 관한 것으로 육안으로 또는 기계를 이용한 흡광도 측정으로 종자를 파괴하지 않고 단시간에 정확하게 종자의 발아력을 예측할 수 있는 방법을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.The present invention relates to a method for predicting seed germination rate using phosphorus (P) coloring of a seed leaching solution, and provides a method of accurately predicting the seed germination power in a short time without destroying the seed by visual observation or by using a mechanical absorbance measurement There is an excellent effect.

Description

종자 침출액의 인 발색을 이용한 종자 발아율 예측방법{A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate}[0001] The present invention relates to a method for predicting seed germination using seedling leaching solution,

본 발명은 종자 침출액을 이용하여 인(P) 발색반응을 확인함으로써 종자 발아율을 예측하는 신규한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel method for predicting seed germination rate by confirming a phosphorus (P) color reaction using a seed leaching solution.

종자는 개체별로 생리적인 품질이 100% 균일하지 아니하고 또한 종자를 저장하는 동안 퇴화되기 때문에 발아율을 100%로 유지할 수가 없다. 또 종자는 퇴화가 진행됨에 따라 세포막이 파괴되어 수분을 흡수할 때 종자 내의 탄수화물, 아미노산, 단백질 및 무기질이 파괴된 세포막을 통하여 밖으로 누출된다. 그리고 종자의 퇴화 정도에 따라 세포막의 파괴 정도도 비례하며 종자에서 누출되는 세포성분의 양도 비례하는 것이 보통이다. 반면에 정상적인 종자는 세포막이 건전하거나 파괴가 덜해 수분을 흡수하여도 종자에서 누출물이 나오지 않거나 아주 미세하게 누출한다. 따라서 종자의 생리적인 품질을 정확히 예측할 수 있다면 종자산업에서 종자상품을 평가하거나 농업에서 발아 검사를 실시하지 않고 종자의 상태를 알 수 있기 때문에 매우 유용할 것이다.
Seeds are not 100% homogeneous in their physiological quality and can not maintain germination rate at 100% because they degrade during seed storage. As the seeds are degraded and cell membranes are destroyed and water is absorbed, the carbohydrates, amino acids, proteins and minerals in the seeds leaks out through the destroyed cell membranes. The degree of destruction of the cell membrane is also proportional to the degree of degeneration of the seed, and the amount of the cellular component that leaks from the seed is proportional to the amount. Normal seeds, on the other hand, are either sound or less destructive to the cell membrane, and even if they absorb water, they do not emit any leaks from the seeds or leak very finely. Therefore, if we can accurately predict the physiological quality of seeds, it would be very useful because we can know the status of seeds without evaluating seed products in seed industry or conducting germination tests in agriculture.

종자활력 검정은 세계적으로 테트라졸리움 시험(tetrazolium test)이 보편적으로 사용되고 있는데 이는 종자세포의 효소활성을 측정하여 세포가 살아있는지 죽어있는지를 검정하는 방법이다. 이 방법은 종자를 파괴하여 테트라졸리움으로 발색하는 것으로 종자를 파괴하는 점과 종자의 발색된 색을 육안으로 감정하는 데 많은 경험이 필요하고 정확성이 낮은 문제점이 있다. 종자에서 누출되는 전하물질을 검정하여 종자의 활력을 검정하는 방법으로서 전기전도도 검정법이 있는데 종자를 한 번에 많은 양을 침지 하여 누출된 전하물질의 전기전도도를 측정한다. 따라서 이 방법은 종자의 상대적인 품질을 비교하는데 사용되는 방법이다. 다른 방법으로는 십자화과 채소종자에서 형광물질인 시나핀(sinapine)이나 아미노산이 노출되는 것을 이용하여 종자에 수분을 흡수시키고 셀룰로오스(cellulose)로 코팅한 다음 건조함으로써 셀룰로오스층에 시나핀의 형광색이나 코팅층에 흡착된 아미노산을 발색하여 불발아종자가 발색되는 것을 육안으로 검정하는 방법이 있다. 이러한 방법은 비파괴적인 방법으로서 단일종자 단위로 평가할 수 있으나 과정이 복잡하고 기계적으로 정확히 검정하는데 어려움이 있다.
The tetrazolium test is commonly used worldwide for seed activation testing, which measures the enzymatic activity of seed cells to test whether the cells are alive or dead. In this method, seeds are destroyed and developed with tetrazolium. Thus, there is a problem that seeds are destroyed and the color of the seeds is visually inspected, requiring a lot of experience and low accuracy. An electrical conductivity test is a method of testing the potential of seeds by examining the charge substances that leak from the seeds. The electrical conductivity of the leaked charge substances is measured by immersing the seeds in large amounts at one time. Thus, this method is the method used to compare the relative quality of seeds. Alternatively, seeds may be coated with cellulose by absorbing water using a fluorescent substance, such as sinapine or amino acid, exposed to cruciferous vegetables and seeds, and then dried. Thus, the fluorescence of cinnamin in the cellulose layer, There is a method of visually checking that coloring of the adsorbed amino acid causes coloring of noxious sub-species. This method is nondestructive and can be evaluated on a single seed basis, but the process is complicated and difficult to accurately test mechanically.

레사주린-효모용액에 종자를 침지하여 종자활력을 측정하는 방법으로는 대한민국 공개특허 제10-2009-0081107호에 본 발명자에 의해 개시한 바 있으며 닌하이드린 시약을 처리한 종자발아의 예측방법에 관하여는 국내 출원번호 제10-2012-0071915호에 본 발명자에 의해 개시한 바 있다.As a method for measuring seed viability by immersing a seed in a resazurin-yeast solution, the present inventors have disclosed a method for predicting seed germination treated with a ninhydrin reagent disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0081107 Have been disclosed by the present inventor in Korean Patent Application No. 10-2012-0071915.

따라서 본 발명의 목적은 종자침출액에 포함된 인(P) 성분을 발색하여 정확한 종자 발아력을 신속하고 간편하게 측정하고 예측하는 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for quickly and easily measuring and predicting accurate seed germination by coloring phosphorus (P) components contained in a seed leach solution.

본 발명의 상기 목적은 종자를 침지하여 종자침출액을 준비하는 단계와; 상기 종자침출액에 인(P) 발색시약을 처리하는 단계와; 인(P) 발색을 이용한 상기 침출액의 종자발아율을 육안으로 판별하는 단계와; 종자발아율을 인(P) 발색의 흡광도 또는 색강도를 측정하는 단계를 통하여 달성하였다.The above object of the present invention is achieved by a method for producing a seed culture, comprising the steps of: preparing a seed leaching solution by soaking the seed; Treating the seed leaching solution with phosphorus (P) coloring reagent; Determining the seed germination rate of the leach solution visually using phosphorus (P) color development; Seed germination rate was achieved by measuring absorbance or color intensity of phosphorus (P) color.

본 발명은 종자침출액의 인(P) 발색을 이용하여 종자의 활력을 육안으로 예측할 수 있을 뿐 아니라 인(P) 발색 정도를 흡광도 또는 색강도로 측정하여 종자 발아능력의 확률을 통계적으로 분석함으로써 정확하게 종자의 발아력을 예측할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.The present invention not only visually predicts the vitality of the seed using the phosphorus (P) color of the seed leach solution, but also statistically analyzes the probability of seed germination ability by measuring the degree of phosphorus (P) There is an excellent effect of predicting the germination of seeds.

도 1은 본 발명에 따른 배추종자 침출액의 인(P) 발색 사진도(A)와 퇴화시간별 흡광도(B) 및 발아율(C)을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 배추종자 침출액의 인(P) 발색 후 흡광도 구간별 종자발아 형태를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 무 종자 침출액의 인(P) 발색 후 흡광도 구간별 종자발아 형태를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 배추종자 침출액의 인(P) 발색을 나타낸 사진도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing phosphorus (P) color photographs (A) and absorbance (B) and germination rate (C) of degradation time of Chinese cabbage seed extract according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the seed germination behavior of the Chinese cabbage seed extract according to the absorbance interval after phosphor (P) development.
FIG. 3 is a graph showing the seed germination pattern of the seedless leach solution according to the absorbance interval after phosphor (P) coloring according to the present invention.
4 is a photographic view showing phosphor (P) color development of a Chinese cabbage seed leaching solution according to the present invention.

본 발명은 종자침출액에 포함된 인(P) 성분을 발색하여 종자 발아력을 예측하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method of predicting seed germinability by coloring a phosphorus (P) component contained in a seed leach solution.

본 발명의 바람직한 종자 유형은 무 및 배추 등 십자화과(Brassicaceae) 채소의 종과 그 외에 인을 누출하는 모든 퇴화 종자이다.
A preferred seed type of the present invention is all the degraded seeds that leach phosphorus and other species of Brassicaceae vegetable such as radish and cabbage.

본 발명에 따르면 96 웰플레이트에 배추 및 무 종자를 한 개씩 넣고 배추 종자에는 증류수 100 uL, 무 종자에는 증류수 150 uL를 넣어 침지한다. 종자의 크기에 따라 증류수를 종자가 충분히 잠길 만큼 넣는 것이 필요하다. 침지시간은 종자가 수분을 완전히 흡수할 수 있는 시간으로 하는 것이 중요하며 배추 종자나 무 종자는 3∼4 시간 침지가 적당하다.
According to the present invention, one cabbage and one seedless seed are placed in a 96-well plate, and 100 μL of distilled water and 150 μL of distilled water are immersed in the cabbage seeds. Depending on the size of the seeds, it is necessary to add distilled water to the seed so that the seeds are sufficiently locked. It is important that the immersion time is the time for the seed to fully absorb the moisture, and the immersion time for the Chinese cabbage seed or the seedless is suitable for 3 to 4 hours.

인(P) 발색시약은 ① 5N 황산(sulfuric acid;머크앤드컴퍼니, 독일), ② 25% 암모니움몰리브데이트(ammonium molybdenate;삼전순약공업, 한국), ③ 0.1M 아스코르브산(ascorbic acid;준세이화학, 일본), ④ 타르타르산 안티모닐 칼륨(tartaric antimonyl kalium; 1mg 안티몬(Sb)/mL,시그마-알드리치, 미국)의 시약을 만들고 ①: ②: ③: ④ = 10: 3: 6: 1의 부피비로 혼합하여 제조하였다.
The phosphorus (P) coloring reagent is ① sulfuric acid (Merck & Co., Germany), ② 25% ammonium molybdenate (Samseon Pure Chemical Industries, Korea), ③ 0.1M ascorbic acid , ④ reagent of tartaric antimonyl kalium (1 mg antimony (Sb) / mL, Sigma-Aldrich, USA), and the volume ratio of ①: ②: ③: ④ = 10: 3: 6: 1 .

배추 및 무 종자의 경우 종자 한 개에 40 uL의 인(P) 발색시약이 필요하므로 종자 수에 따라 시약의 양을 조제한다. 배추 및 무 종자를 침지하여 종자의 내용물이 침출된 용액 50 uL를 새로운 96 웰플레이트에 담고 인(P) 발색시약 40 uL를 가하면 인(P) 성분의 농도에 따라 청색(blue color)으로 발색된다.
In the case of Chinese cabbage and seedless seeds, 40 μL of phosphorus (P) coloring reagent is required per seed, so the amount of reagent should be adjusted according to the number of seeds. 50 μL of the leached solution of the seeds is immersed in a new 96-well plate and 40 μL of phosphorus (P) coloring reagent is added to produce a blue color according to the concentration of phosphorus (P) component .

발색을 위한 특정 온도는 필요하지 않고 상온에서 발색되며 발색시약 첨가 후 5분 이내에 신속하게 발색이 완료되는 특징이 있다. 배추 및 무종자 이외의 종자를 사용할 경우에는 종자의 크기에 따라 침지시간, 침지 증류수의 양, 종자침출액의 양 및 인(P) 발색시약의 양 등 최상의 발색 조건을 먼저 찾는 것이 중요하다.
A specific temperature for color development is not required, and the color is developed at room temperature, and coloring is completed within 5 minutes after addition of the coloring reagent. When seeds other than Chinese cabbage and non-seeds are used, it is important to find the best coloring conditions such as immersion time, amount of immersion distilled water, amount of seed leaching solution and amount of phosphorus (P) coloring agent depending on seed size.

종자활력 측정 방법 중 멀티플레이트 리더기를 이용하여 흡광도를 측정하거나 발색된 이미지의 색 강도를 측정한 후 기계적 장치를 이용하여 보다 정밀하게 분석할 수 있다. 상기 '기계적 장치'라 함은 분석용 프로그램이 내장된 컴퓨터 등의 장치를 의미한다.
Among the seed vitality measurement methods, the absorbance can be measured using a multiplate reader or the color intensity of the developed image can be measured and then analyzed more precisely using a mechanical device. The term 'mechanical device' means a device such as a computer having an analysis program embedded therein.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예와 실험예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, specific methods of the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.

실시예Example : 배추 종자 침출액의 인(P) 성분 : Phosphorus (P) component of cabbage seed leaching solution 발색Color

배추 종자는 불암플러스(동부한농, 2010년산)을 인위퇴화 처리 0시간,24시간,48시간,72시간 실시하여 종자의 품질을 인위적으로 퇴화시켰다. 퇴화처리 조건은 종자 수분함량을 20%로 조절하여 진공포장한 후 45℃ 항온수조에 넣어 시간별 처리하였다. 처리된 종자별 160개(40개×4반복)를 1개씩 96 웰플레이트에 담고 증류수 100 uL로 3시간 침지하였다. 침지 후 각 종자에 대하여 종자침출액 50 uL를 취하여 인(P) 발색시약 40 uL와 혼합하였다.
Chinese cabbage seeds were subjected to artificial degeneration treatment at 0 hours, 24 hours, 48 hours, and 72 hours by Deamamplus (Dongbu Hanon, 2010) to artificially deteriorate seed quality. Degradation treatment conditions were as follows: Seed moisture content was adjusted to 20%, vacuum packed, and then treated in a constant temperature water bath at 45 ° C for several hours. One hundred and sixty (40 × 4 repeats) of each treated seeds were placed in 96-well plates and immersed in 100 μL of distilled water for 3 hours. After immersion, seed leachate (50 uL) was added to each seed and mixed with 40 uL of phosphorus (P) color reagent.

실험결과, 종자퇴화 정도에 따라 즉시 도 1A와 같이 발색되었다. 발색된 각 종자의 침출액의 흡광도의 평균은 도 1B와 같이 종자퇴화 시간이 길수록 높아졌으며 직선회귀계수가 r2 = 0.84로 높은 상관을 나타내었다. 그리고 종자퇴화 기간이 길수록 발아율도 낮아져 직선회귀계수가 r2 = 0.96으로 높은 상관을 나타내었다(도 1C). As a result of the experiment, the color was immediately developed as shown in Fig. 1A according to the degree of seed degeneration. As shown in FIG. 1B, the average of the absorbance of the leached liquid of each seed was higher with longer seed degradation time, and the linear regression coefficient was highly correlated with r 2 = 0.84. The longer the seed regeneration period, the lower the germination rate, and the linear regression coefficient was highly correlated with r 2 = 0.96 (FIG. 1C).

따라서 종자 침출액의 인(P) 발색이 강할수록(흡광도가 높을수록) 발아율이 낮아지는 높은 상관이 있음을 발견하였다. 상기 결과를 토대로 하여 침출액이 발색된 96 웰플레이트를 스캔한 이미지(도 A)의 발색 정도를 육안으로 관찰하여 종자의 품질을 예측하는 것이 가능하였다. 흡광도 측정은 멀티플레이트 리더(multiplate reader. Opsys MR, Dynex Technology, Chantilly, VA, USA)를 사용하여 630 nm에서 흡광도를 측정하였고 각 흡광도에 해당하는 종자를 정한 위치에 파종하여 발아검사를 수행하였다.
Therefore, it was found that the higher the phosphorus (P) color of the seed leach (the higher the absorbance), the lower the germination rate. Based on the above results, it was possible to visually observe the degree of color development of the image (FIG. A) in which the 96 well plate in which the leachate was developed was scanned to predict the seed quality. The absorbance was measured at 630 nm using a multiplate reader (Opsys MR, Dynex Technology, Chantilly, VA, USA), and germination was performed by seeding the seeds corresponding to each absorbance.

실험예Experimental Example 1: 배추종자 침출액의 인(P)  1: phosphorus (P) content of cabbage seed leaching solution 발색Color 흡광도와 발아와의 관계 Relationship between absorbance and germination

배추(B. rapa ssp. pekinensis) 종자 Bulam plus(1995년산, 흥농), Sumo60(1995년산, 흥농), Alpine summer(1995년산, 흥농), Winter pride(1995년산, 흥농), 노랑봄(1995년산, 농우) 5품종을 자연퇴화 상태로 사용하였다. 각 품종 당 160개 종자(반복 당 40개×4반복)를 1개씩 96 웰플레이트에 넣고 증류수 100 uL로 3시간 침지한 후 각 종자침출액 50 uL을 취하여 인(P) 발색시약 40 uL와 혼합하였다. 멀티플레이트 리더로 흡광도를 측정한 후 각 종자를 파종하여 발아검사를 수행하였다. 즉, 멀티플레이트 리더에 630 nm의 흡광도 필터를 장착하고 96 웰플레이트를 넣어 흡광도를 조사하였다. 96 웰플레이트 중 8개의 홀은 블랭크(blank)로서 종자를 넣지 않고 인(P) 발색시약만 넣었고 종자를 침지한 80개의 침출액 시료는 해당 흡광도를 컴퓨터의 해당 소프트웨어(Revelation Quick Link Software)에 의하여 한 번에 읽어 흡광도에 따라 분류하였다.
Cabbage ( B. rapa ssp. 5 varieties were cultivated in the spring (1995, Heungnong), and spring (1995, Heungin) in the winter. It was used as a degenerate state. Each seed of 160 seeds (40 × 4 repeats per repetition) was placed in a 96-well plate and immersed in 100 μL of distilled water for 3 hours. 50 μL of each seed leach was taken and mixed with 40 μL of phosphorus (P) color reagent . After measuring the absorbance with a multiplate reader, each seed was sown and germination test was performed. That is, a 630 nm absorbance filter was attached to a multiplate reader, and a 96-well plate was inserted to examine the absorbance. Eight holes in the 96-well plate were blanks, but seeds were not added and only the phosphorus (P) coloring reagent was added. The 80 samples of the seeds immersed in the seeds were analyzed by the corresponding software (Revelation Quick Link Software) , And classified according to the absorbance.

종자의 발아와 흡광도 값과의 관계를 규명하기 위해서 흡광도를 0.100 간격으로 0.000-0.100, 0.101-0.200, 0.201-0.300, 0.301-0.400 및 >0.401로 5단계로 구분하여 각 흡광도 구간에 속하는 종자발아 형태를 조사하였다. 각 흡광도 범위에 속하는 종자의 발아를 정상묘, 비정상묘 및 불발아로 구분하여 조사한 결과를 도 2에 나타내었다.In order to clarify the relationship between the germination and absorbance values of seeds, the absorbance was divided into five stages of 0.000-0.100, 0.101-0.200, 0.201-0.300, 0.301-0.400, and 0.401 at 0.100 intervals, and the seed germination morphology Respectively. The germination of the seeds belonging to each absorbance range was classified into normal grains, abnormal graves and non-grains, and the results are shown in FIG.

실험결과, 0.100 이하의 낮은 흡광도에서는 정상묘의 비율이 가장 높았고 흡광도 값이 높은 구간으로 갈수록 정상묘가 비율이 낮아져서 흡광도 값과 정상묘 비율은 통계적으로 높은 상관을 나타내었다(r2 = 0.98). 또한 불발아 종자는 흡광도 값이 높은 구간일수록 비례로 증가하였고 >0.401 구간에서는 거의 모두가 불발아 종자로 판명되었다.
As a result, the ratio of normal seedlings was highest at lower absorbance of 0.100 or less, and the ratio of normal seedlings was lower as the absorbance value was higher. Thus, the absorbance value and the normal seedling ratio were statistically highly correlated (r 2 = 0.98). In addition, the seeds of unburnt seeds increased proportionally with higher absorbance values, and almost all seeds were found to be unfertilized seeds at> 0.401.

실험예Experimental Example 2: 무 종자침출액의 인(P)  2: phosphorus (P) of seedless leach solution 발색Color 흡광도와 발아와의 관계 Relationship between absorbance and germination

무(Raphanus sativus L.) 종자 관동여름(1998, 흥농), R-347(2002년산, 농우), Sweet acre((1995년산, 흥농), 백광무(1995년산, 흥농), 새싹무(2011, 농우) 5 품종을 자연퇴화 상태로 사용하였다. 각 품종당 160개 종자(반복 당 40개×4반복)를 1개씩 96 웰플레이트에 넣고 증류수 150 uL에 3시간 침지한 후 각 종자침출액 50 uL를 취하여 인(P) 발색시약 40 uL와 혼합하였다. 멀티플레이트 리더로 흡광도를 측정한 후 각 종자를 파종하여 발아검사를 수행하였다.
Raphanus (1995, Heungnong), sputum radish (2011, rice paddy ), seeds (Kangwon, Korea) One seed of 160 seeds (40 replicates per replicate) per each cultivar was placed in a 96-well plate and immersed in 150 μL of distilled water for 3 hours, and then 50 μL of each seed leach was taken. (P) were mixed with 40 uL of chromogenic reagent. After measuring absorbance with a multiplate reader, each seed was sown and germination test was performed.

종자의 발아와 흡광도 값과의 관계를 규명하기 위해서 배추 종자에서와 마찬가지로 흡광도를 0.100 간격으로 0.000-0.100, 0.101-0.200, 0.201-0.300, 0.301-0.400 및 >0.401로 5 단계로 구분하여 각 흡광도 구간에서의 종자 발아 형태를 조사하였다. 각 흡광도 범위에 속하는 종자의 발아를 정상묘, 비정상묘 및 불발아로 구분하여 조사한 결과를 도 3에 나타내었다.
In order to investigate the relationship between the germination and absorbance values of seeds, the absorbance was divided into five stages as 0.000-0.100, 0.101-0.200, 0.201-0.300, 0.301-0.400, and 0.401 at intervals of 0.100 as in the case of the cabbage seeds, The seed germination morphology was examined. The germination of the seeds belonging to each absorbance range was classified into normal grains, abnormal graves and non-grains, and the results are shown in FIG.

실험결과, 배추 종자와 마찬가지로 0.100 이하의 낮은 흡광도에서는 정상묘의 비율이 가장 높았고 흡광도 값이 높은 구간으로 갈수록 정상묘의 비율이 낮아져서 흡광도 값과 정상묘 비율은 통계적으로 높은 상관을 나타내었다(r2 = 0.98). 또 불발아 종자는 흡광도 값이 높은 구간일수록 비례로 증가하였고 >0.401 구간에서는 거의 모두가 불발아 종자로 판명되었다.
As a result, the ratio of normal seedlings was highest at lower absorbance of 0.100 or less, and the ratio of normal seedlings was lower as the absorbance value became higher. As a result, the absorbance value and the normal seedling ratio were statistically highly correlated (r 2 = 0.98 ). In addition, the unburned seeds increased proportionally with higher absorbance values, and almost all of them were found to be unfertilized seeds at> 0.401.

실험예Experimental Example 3: 배추 및 무 종자 침출액의 인(P)  3: Phosphorus (P) of Chinese cabbage and seedless leaching solution 발색을Color development 이용한 발아 예측방법 Method of predicting germination

상기 실험예에서 발색된 종자 침출액의 흡광도를 그 값이 낮은 순에서 높은 순으로 나열한 다음 0.100 간격으로 범위를 나누어 각 범위 내에 속하는 종자에 대하여 발아 확률을 통계적으로 구하였다. 통계적 알고리즘은 로지스틱 회귀모형을 이용하였으며 각 흡광도 범위를 변수로 했을 때 5개의 변수가 되며 각 흡광도 범위별 구간에 위치한 종자 발아에 대한 로지스틱 회귀계수를 구하고 계수에 의한 종자의 발아 확률을 얻었다. The absorbance of the seed leaching solution was ranked in descending order from the lowest value to the highest value. Then, the range was divided into 0.100 intervals, and the germination probability was statistically determined for seeds within each range. The logistic regression model was used. The logistic regression coefficient for seed germination in each absorbance range was obtained and the seed germination probability was obtained by the factor.

하기 [표 1]에는 배추 종자, [표 2]에는 무 종자의 발아 확률을 나타내었으며 배추 및 무 종자의 각 발색 범위별 로지스틱 회귀계수는 통계적으로 유의성이 매우 높았다.Table 2 shows the germination probabilities of the Chinese cabbage seeds and the seedless seeds in Table 2. The logistic regression coefficients of each coloring range of Chinese cabbage and non-seed were statistically significant.

배추 종자침출액의 흡광도 구간별 종자 발아확률Seed germination probability of cabbage seed leaching solution by absorbance interval 흡광도 구간Absorbance interval 발아확률Germination probability 0.000-0.1000.000-0.100 0.9820.982 0.101-0.2000.101-0.200 0.9210.921 0.201-0.3000.201-0.300 0.7090.709 0.301-0.4000.301-0.400 0.3380.338 >0.401> 0.401 0.0960.096

무 종자침출액의 흡광도 구간별 종자 발아확률Seed germination probability by absorbance range of seedless leach solution 흡광도 구간Absorbance interval 발아확률Germination probability 0.000-0.1000.000-0.100 0.9730.973 0.101-0.2000.101-0.200 0.8850.885 0.201-0.3000.201-0.300 0.6200.620 0.301-0.4000.301-0.400 0.2570.257 >0.401> 0.401 0.0680.068

즉 발색 정도가 강할수록 발아할 확률이 낮았고 미지의 배추 및 무 종자에 대하여 흡광도 구간별 발아확률에 의하여 발아율을 하기 수학식 1에 의하여 추정할 수 있다.In other words, the higher the degree of color development, the lower the probability of germination, and the germination rate can be estimated by the following equation (1) according to the germination probabilities of unknown cabbage and seedless seedlings.

Figure 112016083580353-pat00001
Figure 112016083580353-pat00001

(여기서, S : 해당흡광도 구간의 종자개수, P : 발아확률, TS : 총 종자개수, n : 흡광도 구간이다.)(Where S is the number of seeds in the corresponding absorbance interval, P is the probability of germination, TS is the total number of seeds, and n is the absorbance).

즉, 흡광도 구간이 1, 2, 3,.., n 구간까지 있다면 각 구간의 종자 개수와 발아확률을 곱한 값을 더하여 총 종자 수로 나누고 100을 곱하면 추정된 발아율을 간단히 구할 수 있다. 따라서, 미지의 배추 종자에 대하여 파종하지 않고도 수학식 1에 의하여 각 발색 정도별로 종자의 발아율을 간단히 계산할 수 있다.
That is, if the absorbance interval is 1, 2, 3, ..., n, multiply the number of seeds in each section by the germination probability, divide by the total number of seeds, and multiply by 100 to obtain the estimated germination rate. Therefore, without germinating the unknown Chinese cabbage seeds, the germination rate of the seeds can be easily calculated according to each coloring degree by the formula (1).

실험예Experimental Example 4: 배추 종자침출액의 인(P)  4: phosphorus (P) content of cabbage seed leaching solution 발색의Colored 이미지 분석 Image analysis

배추 종자(불암플러스) 침출액을 이용하여 도 1과 같이 인(P) 발색시약으로 발색된 96 웰 플레이트를 스캐너로 스캔하여(도 4) 이미지를 분석하였다. 상기 이미지를 컴퓨터 이미지 분석기(image analyzer)를 이용하여 색깔의 종류 및 그 강도를 분석하였고 컴퓨터 프로그램을 통하여 종자 발아와의 관계를 분석한 결과, 실험예 1에서와 동일한 결과를 얻었다. 이미지 분석은 스캔한 그림이나 디지털 카메라로 찍은 이미지를 이미지 분석용 소프트웨어(SigmaScan Pro 5.0, Systat Software, 이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종자를 파괴하지 않고 단시간에 간단하게 종자의 활력을 측정할 수 있는 방법을 제공하는 뛰어난 효과가 있으므로 종자산업 및 농업생명산업상 매우 유용한 발명인 것이다. The 96 well plate colored with phosphorus (P) coloring reagent was scanned with a scanner (Fig. 4) using Chinese cabbage seed (Bulam plus) leach solution as shown in Fig. 1 to analyze images. The image was analyzed with a computerized image analyzer to analyze the type of color and its intensity, and the relationship with seed germination was analyzed through a computer program. As a result, the same results as in Experimental Example 1 were obtained. The image analysis is performed by the image analysis software (SigmaScan Pro 5.0, Systat Software, which is a software for image analysis), which can measure the vitality of the seed in a short time without destroying the seed It is a very useful invention in seed industry and agriculture life industry because it has excellent effect of providing method.

Claims (1)

각각의 종자가 잠길 만큼의 증류수를 넣어 수분을 흡수하도록 3~4시간 침지시키는 종자침지 단계;와
상기 침지된 각각의 종자에 대한 종자침출액 50㎕를 취하여 인(P) 발색 시약40㎕와 혼합하는 침출액 시료의 혼합단계;와
상기 침출액 시료의 5분 이내 발색으로 각각의 종자발아율을 육안으로 예측하는 육안 예측단계;와
상기 침출액 시료를 630nm 흡광도 필터가 장착된 멀티플레이트 리더로 흡광도를 조사하는 흡광도 측정단계;와
상기 흡광도에 따라 각각의 종자를 소정의 흡광도 구간으로 분류하는 종자 분류단계;와
상기 분류된 흡광도 구간의 종자 발아율을 아래의 수학식에 의하여 추정하는 발아율 추정단계;를 포함하며,
상기 종자 침지단계는 종자를 웰플레이트에 각 1개씩 넣고, 상기 인(P) 발색시약은 5N 황산, 25% 암모니움몰리브데이트, 0.1M 아스코르브산 및 타르타르산 안티모닐 칼륨을 부피비 10:3:6:1로 배합한 것을 특징으로 하는
종자 침출액의 인 발색을 이용한 종자 발아율 예측방법
Figure 112017016430466-pat00006

(여기서, S : 해당흡광도 구간의 종자개수, P : 발아확률, TS : 총 종자개수, n : 흡광도 구간이다.)
A seed soaking step in which each seed is soaked in distilled water to soak in water for 3 to 4 hours to absorb moisture;
Mixing 50 μl of the seed leach solution for each of the seeds immersed in the leach solution with 40 μl of phosphorus (P) coloring reagent;
A visual prediction step of visually predicting the germination rate of each seed by coloring the sediment sample within 5 minutes;
An absorbance measurement step of irradiating the absorbent sample with a multiplate reader equipped with a 630 nm absorbance filter;
A seed classification step of classifying each seed into a predetermined absorbance interval according to the absorbance;
And a germination rate estimating step of estimating the seed germination rate of the classified absorbance interval by the following equation,
In the seed dipping step, the seeds are put into each well plate, and the phosphorus (P) coloring reagent is mixed with 5N sulfuric acid, 25% ammonium molybdate, 0.1M ascorbic acid and antimonyl potassium tartrate in a volume ratio of 10: 3: 1 < / RTI >
Method of predicting seed germination rate by using color of seed leaching solution
Figure 112017016430466-pat00006

(Where S is the number of seeds in the corresponding absorbance interval, P is the probability of germination, TS is the total number of seeds, and n is the absorbance).
KR1020160109735A 2016-08-29 2016-08-29 A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate KR101754830B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160109735A KR101754830B1 (en) 2016-08-29 2016-08-29 A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160109735A KR101754830B1 (en) 2016-08-29 2016-08-29 A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150147016A Division KR20150126796A (en) 2015-10-21 2015-10-21 A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160105746A KR20160105746A (en) 2016-09-07
KR101754830B1 true KR101754830B1 (en) 2017-07-06

Family

ID=56949890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160109735A KR101754830B1 (en) 2016-08-29 2016-08-29 A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101754830B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108521929B (en) * 2018-04-11 2020-12-18 陕西师范大学 Application of ascorbic acid as dormancy breaking promoter in breaking seed dormancy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
한국과학재단 연구결과보고서(비파괴적인 방법에 의한 종자활력 검정,1997.4.25.)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160105746A (en) 2016-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nutter et al. Disease assessment concepts and the advancements made in improving the accuracy and precision of plant disease data
EP2245176B1 (en) Agent for detecting seed viability and a detection method of seed viability using the agent
Meiqing et al. Early diagnosis and monitoring of nitrogen nutrition stress in tomato leaves using electrical impedance spectroscopy
Mandizvo et al. Seed coat structural and imbibitional characteristics of dark and light coloured Bambara groundnut (Vigna subterranea L.) landraces
Vera-Candioti et al. Single-cell gel electrophoresis assay in the ten spotted live-bearer fish, Cnesterodon decemmaculatus (Jenyns, 1842), as bioassay for agrochemical-induced genotoxicity
CN104686011B (en) A kind of tetrazolium colouring method for measuring eggplant seed viability
CN105303015A (en) Method and apparatus for optimizing soil ecotoxicity diagnosis result of contaminated site
FATONAH et al. Electrical conductivity for seed vigor test in sorghum (Sorghum bicolor)
KR101754830B1 (en) A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate
KR20150126796A (en) A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate
Debus et al. Development of analytical methods for the assessment of ecotoxicological relevant soil contamination: Part B—Ecotoxicological Analysis in Soil and Soil Extracts
KR20150045152A (en) A method for predicting germination of seeds by color development of phosphorus from seed leachate
KR101458057B1 (en) A method for germinabi1ity prediction of seed using ninhydrin color developed with seed leachate
Nambi et al. Comprehensive ripeness-index for prediction of ripening level in mangoes by multivariate modelling of ripening behaviour
Hill et al. Seed viability determinations in cabbage utilizing sinapine leakage and electrical conductivity measurements
Kmecl et al. Accreditation of the analytical method used for nitrate determination in vegetables
Miyashita et al. Development of a certified reference material (NMIJ CRM 7531-a) for the determination of trace cadmium and other elements in brown rice flour
CN107043822A (en) Application of the RPS23 genes as reference gene in quantitative detection Trichogramma chilonis gene expression amount
KR20160028670A (en) Method for predicting germination percentage of naturally aged seeds by color development of magnesium from seed leachate
CN110221041A (en) The method for carrying out heavy-metal contaminated soil ecotoxicity assay using luminous earthworm
BE1025144B1 (en) Combined freshness detection method for determining the shelf life of a conditioned aquatic product when refrigerated
CN108872169B (en) Method for quantitatively determining mixed component CdS/ZnS quantum dots in plant root epidermal tissue
Min et al. Leakage of inorganic compounds from artificially-aged radish (Raphanus sativus L.) and Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis) seeds and use of phosphate leakage from single seed as a tool for assessing viability
Pónya et al. Modelling biophoton emission kinetics based on the initial intensity value in Helianthus annuus plants exposed to different types of stress
CN116380587B (en) Preparation method of lentinus edodes matrix standard substance containing heavy metals and chemical forms thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right