第七章 种子活力测定一、种子活力的概念和意义一、种子活力的概念和意义二、种子活力的测定原理和方法二、种子活力的测定原理和方法三、老化测定测定三、老化测定测定四、电导率测定四、电导率测定五、抗冷测定五、抗冷测定第七章 种子活力测定一、种子活力的概念和意义一、种子活力的概念和意义1、种子活力（、种子活力（Perry，1977）Seed vigor： 是决定种子或种子批在发芽和出苗期间的活性水平和行为是决定种子或种子批在发芽和出苗期间的活性水平和行为的那些种子特性的综合表现。的那些种子特性的综合表现。种子表现良好的为高活力种子。种子表现良好的为高活力种子。 McDonald McDonald（19801980）: :种子活力种子活力是指是指在广泛的田间条件下，决在广泛的田间条件下，决定种子迅速整齐出苗和长成幼苗潜在能力的总称。定种子迅速整齐出苗和长成幼苗潜在能力的总称。一、种子活力的概念和意义一、种子活力的概念和意义 与种子活力有关的特性包括：与种子活力有关的特性包括：l种子发芽和幼苗生长的速度和整齐度；种子发芽和幼苗生长的速度和整齐度；l田间表现，包括出苗和生长的速度和整齐度；田间表现，包括出苗和生长的速度和整齐度；l贮藏和运输后的表现。贮藏和运输后的表现。第七章 种子活力测定l完善的细胞结构和功能完善的细胞结构和功能l广泛的环境条件下能迅速整齐出苗广泛的环境条件下能迅速整齐出苗l植株生长发育良好，抗逆性强植株生长发育良好，抗逆性强l稳产、高产、品质优良稳产、高产、品质优良l耐藏性好耐藏性好第七章 种子活力测定2 2、高活力种子应具备的条件、高活力种子应具备的条件（1 1）高活力种子的优越性）高活力种子的优越性第七章 种子活力测定l提高田间出苗率提高田间出苗率l抵御不良环境条件抵御不良环境条件l增强对病虫杂草竞争能力增强对病虫杂草竞争能力l抗寒力强，适于早播抗寒力强，适于早播l节约播种费用节约播种费用l增加作物产量增加作物产量l提高种子耐藏性提高种子耐藏性3 3、研究种子活力的重要意义、研究种子活力的重要意义（2 2）种子活力测定的必要性）种子活力测定的必要性第七章 种子活力测定是保证田间出苗率和生产潜力的必要手段是保证田间出苗率和生产潜力的必要手段是种子产业中不可缺少的环节是种子产业中不可缺少的环节是育种工作者必须采用的方法是育种工作者必须采用的方法是种子生理工作者研究种子劣变的必要方法是种子生理工作者研究种子劣变的必要方法二、种子活力的测定原理和方法二、种子活力的测定原理和方法种子活力、生活力和种子活力、生活力和发芽力的关系发芽力的关系种子活力：种子活力：通常是指通常是指田间条件下的出苗能田间条件下的出苗能力及有关的生产性能力及有关的生产性能和指标。和指标。第七章 种子活力测定1 1、原理、原理第七章 种子活力测定l种子活力与发芽力对种子活力与发芽力对种子劣变的敏感性种子劣变的敏感性有有很大的差异。很大的差异。第七章 种子活力测定l即即“活力系指健壮种子播种后可在较广的环境因子范围内迅活力系指健壮种子播种后可在较广的环境因子范围内迅速萌发，并出苗整齐速萌发，并出苗整齐”。l其着眼点是放在籽粒个体在有利和不利的环境条件下，其萌其着眼点是放在籽粒个体在有利和不利的环境条件下，其萌发、成苗差异性的分析上。发、成苗差异性的分析上。 WoodstockWoodstock（1966,19691966,1969）在大量生态生理方面可重复性的）在大量生态生理方面可重复性的严格控制的试验条件下，并在标准实验技术为手段测定活力严格控制的试验条件下，并在标准实验技术为手段测定活力的试验研究基础上，对活力概念作以下进一步的概括：的试验研究基础上，对活力概念作以下进一步的概括： Woodstock Woodstock 的有关种子活力的双向量二维数学分析图解：的有关种子活力的双向量二维数学分析图解：l其纵坐标表示发芽率或幼苗生长速率；其纵坐标表示发芽率或幼苗生长速率；l横坐标表示环境因子；横坐标表示环境因子；l曲线曲线 A 指高活力种子能在较广的环境因子范围内指高活力种子能在较广的环境因子范围内迅速萌发；迅速萌发；l曲线曲线 B 指低活力种子只能在较窄的范围内萌发；指低活力种子只能在较窄的范围内萌发；l曲线曲线 C 指低活力种子虽然也能在较广的环境因子指低活力种子虽然也能在较广的环境因子范围内萌发，但发芽率和幼苗生长速率有下降趋范围内萌发，但发芽率和幼苗生长速率有下降趋势。势。 这一模式示意图既表明在合适、有利的条件这一模式示意图既表明在合适、有利的条件下种子本身的潜能是主要限制因子，又体现出下种子本身的潜能是主要限制因子，又体现出在逆境胁迫条件下种子的适应程度，因而将活在逆境胁迫条件下种子的适应程度，因而将活力的概念推进了一步。力的概念推进了一步。第七章 种子活力测定l种子劣变过程和顺序种子劣变过程和顺序2 2、测定方法、测定方法直接法：直接法：模拟田间不良条件，观察种子出苗能力和模拟田间不良条件，观察种子出苗能力和幼苗生长速度和健壮度。幼苗生长速度和健壮度。间接法：间接法：通过测定某些与种子活力有关的生理生化通过测定某些与种子活力有关的生理生化指标和物理特性间接测定种子活力指标和物理特性间接测定种子活力 第七章 种子活力测定 种子活力测定手册（第三版，种子活力测定手册（第三版，ISTAISTA，19951995）推荐两种种）推荐两种种子活力测定方法：电导率测定和加速老化试验，并建议了子活力测定方法：电导率测定和加速老化试验，并建议了7 7种种种子活力测定方法种子活力测定方法第七章 种子活力测定l抗冷测定（抗冷测定（Cold Test）l低温发芽试验（低温发芽试验（Cool Germination Test）l希尔特纳试验（希尔特纳试验（Hiltner Test）l幼苗生长试验（幼苗生长试验（Seedling Growth Test）l图形四唑测定（图形四唑测定（ Tetrazolium Test）l控制劣变测定（控制劣变测定（Controlled Deterioration Test）l复合逆境活力测定（复合逆境活力测定（Complex Stress Vigor Test）3 3、活力测定方法的要求、活力测定方法的要求第七章 种子活力测定l节约费用节约费用l简单易行简单易行l快速省时快速省时l结果准确结果准确l重演性好重演性好三、加速老化试验三、加速老化试验（Accelerated Aging Test）第七章 种子活力测定1 1、原理：、原理： 采用采用高温（高温（40-5040-50）和和高湿（高湿（100%100%相对湿度）相对湿度）处理种处理种子，加速种子老化，高活力种子经老化后，仍能正常发芽，子，加速种子老化，高活力种子经老化后，仍能正常发芽，而低活力种子产生不正常幼苗或全部死亡。而低活力种子产生不正常幼苗或全部死亡。2 2、此法特点：、此法特点： 适合于大豆、小麦和烟草等多种作物；适合于大豆、小麦和烟草等多种作物； 简便，易标准化。简便，易标准化。作物作物温度（温度（）时间（小时）时间（小时）大豆大豆41417272苜蓿，菜豆、油菜、莴苣、洋葱和甜玉米、苜蓿，菜豆、油菜、莴苣、洋葱和甜玉米、番茄、小麦、胡椒、高羊茅和红三叶番茄、小麦、胡椒、高羊茅和红三叶41417272黑麦草黑麦草41414848玉米玉米45457272高粱和烟草高粱和烟草43437272第七章 种子活力测定不不同同作作物物种种子子加加速速老老化化试试验验的的温温度度和和时时间间第七章 种子活力测定3 3、方法和步骤、方法和步骤第七章 种子活力测定做老化装置做老化装置准备样品准备样品 250 粒种子粒种子老化处理老化处理标准种子发芽试验标准种子发芽试验结果计算和报告结果计算和报告四、电导率测定四、电导率测定1 1、原理：、原理： 种子吸胀初期，细胞膜重建和损伤修复的能力影响电解质和可种子吸胀初期，细胞膜重建和损伤修复的能力影响电解质和可溶性物质外渗的程度，重建膜的完整性越快，外渗物质越少，电导溶性物质外渗的程度，重建膜的完整性越快，外渗物质越少，电导率也低。高活力种子重建膜的速度和修复损伤快于和好于低活力种率也低。高活力种子重建膜的速度和修复损伤快于和好于低活力种子，因此，高活力种子浸泡液的电导率低于低活力的种子。子，因此，高活力种子浸泡液的电导率低于低活力的种子。2 2、特点：、特点： 此法适合于豌豆、大豆、菜豆和玉米等，简便易行，结果准确，此法适合于豌豆、大豆、菜豆和玉米等，简便易行，结果准确，但结果易受种子大小、含水量、完整性，容器大小等因素的影响。但结果易受种子大小、含水量、完整性，容器大小等因素的影响。第七章 种子活力测定取样取样 50 粒，称重粒，称重（2次重复，并设对照）次重复，并设对照）放入洁净的烧杯中放入洁净的烧杯中加加 250 ml无离子水无离子水20 浸泡浸泡 24 h取出种子取出种子测量测量计算电导率计算电导率3 3、方法步骤：、方法步骤：数数 显显 电电 导导 仪仪第七章 种子活力测定 计算试样平均电导率计算试样平均电导率电导率电导率 =（样品样品1 的的 50 粒种子重量粒种子重量样品样品1 的的 值值+） 2 2样品样品2 的的 50 粒种子重量粒种子重量样品样品2 的的 值值样品的值样品的值 = = 样品的电导率样品的电导率 对照电导率对照电导率1 1、原理：、原理： 活力不同的种子抗逆境（低温）能力不同，高活力种子经活力不同的种子抗逆境（低温）能力不同，高活力种子经低温处理后能保持较高的发芽力，幼苗生长正常；而低活力低温处理后能保持较高的发芽力，幼苗生长正常；而低活力种子的发芽力明显下降。种子的发芽力明显下降。2 2、特点：、特点： 适合春播喜温作物种子：玉米，大豆和棉花等，是最古适合春播喜温作物种子：玉米，大豆和棉花等，是最古老的方法。老的方法。 第七章 种子活力测定五、抗冷测定五、抗冷测定（Cold Test）l取试样取试样 50 粒，粒，4 次重复；次重复；l放在预湿发芽纸上，盖上土壤，盖上发芽纸，卷成纸卷；放在预湿发芽纸上，盖上土壤，盖上发芽纸，卷成纸卷； l10 暗处理暗处理 7 天；天；l 25 暗发芽暗发芽 5 天；天；l评价幼苗。评价幼苗。 第七章 种子活力测定3 3、方法：、方法：（1）土壤卷法）土壤卷法各取玉米或大豆种子各取玉米或大豆种子 50 粒，粒，4 次重复次重复 播于装有播于装有 34深的深的土壤盒内土壤盒内 覆土覆土 2 cm 10 处理处理 7 天天 适温发芽适温发芽 评价幼苗评价幼苗第七章 种子活力测定（2 2）土壤盒法）土壤盒法第七章 种子活力测定第七章 种子活力测定1 1、原理：、原理： 棉花早春播种常遇低温，会引起胚根损伤，下胚轴生长速棉花早春播种常遇低温，会引起胚根损伤，下胚轴生长速率下降，棉花发芽最低温度一般为率下降，棉花发芽最低温度一般为1515。2 2、特点：、特点： 主要适合于棉花，也可用于高粱、黄瓜和水稻等种子。主要适合于棉花，也可用于高粱、黄瓜和水稻等种子。第七章 种子活力测定六、低温发芽试验六、低温发芽试验（Cool Germination Test）l取试样取试样 50 粒，粒，4 次重复；次重复；l种子置于砂床；种子置于砂床； l18 黑暗条件下发芽黑暗条件下发芽 6 天（硫酸去绒）或天（硫酸去绒）或 7 天（抹去短绒）天（抹去短绒） ；l检查幼苗生长，凡苗高达检查幼苗生长，凡苗高达 4 cm 或以上的即为高活力种子。或以上的即为高活力种子。 第七章 种子活力测定3 3、方法：、方法： 本法采用本法采用 18 低温模拟田间条件，其实验方法与标准发低温模拟田间条件，其实验方法与标准发芽试验基本相同。芽试验基本相同。1 1、原理：、原理： 又叫砖粒试验（又叫砖粒试验（brick grit testbrick grit test）, ,主要是用于谷类作物主要是用于谷类作物种子。模拟粘土地区土壤的机械压力、受损伤或带病及低活种子。模拟粘土地区土壤的机械压力、受损伤或带病及低活力种子，芽鞘顶出砖粒的能力弱；高活力种子则冲出砖粒的力种子，芽鞘顶出砖粒的能力弱；高活力种子则冲出砖粒的能力强。能力强。 2 2、特点：、特点： 主要适合于谷类作物种子。主要适合于谷类作物种子。第七章 种子活力测定七、希尔特纳试验七、希尔特纳试验（Hiltner Test）l首先将砖块磨成颗粒最大为首先将砖块磨成颗粒最大为 23 mm 的碎砖，或用的碎砖，或用23 mm 的粗砂，的粗砂，进行清洗、消毒，加水使砖粒湿润，于进行清洗、消毒，加水使砖粒湿润，于 1100 g 砖粒加水砖粒加水 250 ml 搅匀放搅匀放 1 h ，然后放入容积为，然后放入容积为 10 cm 10 cm 8.5 cm 的聚乙的聚乙烯盒内，盒内，砖粒深度粒深度 3 cm ；l取种子取种子100 粒，粒，24 次重复；次重复；l均匀播在砖粒上，并覆盖是砖粒均匀播在砖粒上，并覆盖是砖粒 34 cm ，加盖；，加盖； l将盒置于将盒置于室温（约室温（约20）、）、 黑暗条件下经黑暗条件下经 1014 天天 ；l统计顶出砖粒的正常幼苗数，并计算种子活力百分率。统计顶出砖粒的正常幼苗数，并计算种子活力百分率。 第七章 种子活力测定3 3、方法：、方法： 大、小麦种子砖粒试验方法如下：大、小麦种子砖粒试验方法如下： n1x1 + n2x2 + + nnxnL = N第七章 种子活力测定八、幼苗生长特性测定八、幼苗生长特性测定（一）幼苗生长测定（一）幼苗生长测定 (Seedling growth test ) 适应于具有直立胚芽和胚根的禾谷类和蔬菜类作物种子适应于具有直立胚芽和胚根的禾谷类和蔬菜类作物种子第七章 种子活力测定（二）幼苗评定试验（二）幼苗评定试验（seedling evaluation test）第七章 种子活力测定 适合于大粒豆类，这些种子不能用幼苗长度表示活力，适合于大粒豆类，这些种子不能用幼苗长度表示活力，因其细弱苗也可达相当的长度。因其细弱苗也可达相当的长度。如豌豆种子试验方法：如豌豆种子试验方法：l取试样取试样 4 份，各份，各 50 粒；粒；l用用 12 mm 的粗砂清洗消毒后加水，使保持最大持水力约的粗砂清洗消毒后加水，使保持最大持水力约 15%，再放入，再放入 4 个容积为个容积为 15 cm 20 cm 10 cm 的聚乙的聚乙烯盒中；盒中；l移于生长箱或培养箱中；移于生长箱或培养箱中； l于于20，相对湿度，相对湿度 9598% 条件下，光照条件下，光照 (12000 Lx) 12 h ，黑暗，黑暗12h，培，培养；养；l经经 6 天天后取出幼苗，洗涤干净，进行幼苗评定。后取出幼苗，洗涤干净，进行幼苗评定。 （二）幼苗评定试验（二）幼苗评定试验（seedling evaluation test）第七章 种子活力测定u先将种子分为先将种子分为发芽发芽和和不发芽不发芽两类，再将两类，再将幼苗分为幼苗分为 3 级级；l健壮幼苗：健壮幼苗：胚芽强壮、深绿色。初生根强壮或初生根少而有大量胚芽强壮、深绿色。初生根强壮或初生根少而有大量次生根次生根；l细弱幼苗：细弱幼苗：胚芽短或细长，初生根少而较弱，但属于正常幼苗；胚芽短或细长，初生根少而较弱，但属于正常幼苗； l不正常幼苗不正常幼苗：跟或芽残缺或根芽破裂，苗色褪绿等；跟或芽残缺或根芽破裂，苗色褪绿等； 第一级是高活力种子，低二级为低活力而具有发芽力的种子，将第一级是高活力种子，低二级为低活力而具有发芽力的种子，将第一、二级种子数相加除以试样种子总数，即为种子发芽率。第一、二级种子数相加除以试样种子总数，即为种子发芽率。 （三）发芽速率测定（三）发芽速率测定（germination rate test）第七章 种子活力测定 是一种最古老和最简单的方法，适用于各种作物的活是一种最古老和最简单的方法，适用于各种作物的活力测定力测定u其方法是采用标准发芽试验；其方法是采用标准发芽试验；u每日记载正常发芽种子数（牧草、林木种子可隔日或隔数日记载）每日记载正常发芽种子数（牧草、林木种子可隔日或隔数日记载）；u然后按公式计算各种发芽速度有关的指标。如然后按公式计算各种发芽速度有关的指标。如初期发芽率、发芽初期发芽率、发芽指数、发芽平均日数，指数、发芽平均日数，以及以及达到规定发芽率（达到规定发芽率（90%90%或或50%)50%)所需的日所需的日数，数，还有用还有用发芽指数结合幼苗生长率（活力指数）发芽指数结合幼苗生长率（活力指数）表示。表示。 （三）发芽速率测定（三）发芽速率测定（germination rate test）第七章 种子活力测定初期发芽率测定：初期发芽率测定：许多作物种子如小麦、大豆、玉米等，采用计许多作物种子如小麦、大豆、玉米等，采用计算算 3 d 发芽率，也可采用计算发芽势或发芽率，也可采用计算发芽势或 初次计数发芽率。初次计数发芽率。发芽发芽 90% 所需日数或达所需日数或达 50% 所需日数的测定所需日数的测定：后者可适用于发后者可适用于发芽率较低的作物种类的种子。芽率较低的作物种类的种子。发芽指数测定：发芽指数测定：测定结果测定结果 GI 值与活力呈正相关关系。值与活力呈正相关关系。 发芽指数（发芽指数（GI）GtDt Gt 在不同时间的发芽种子数在不同时间的发芽种子数Dt 为相应的发芽日数为相应的发芽日数 为总和为总和（四）活力指数测定（四）活力指数测定（Vigor Index Test）第七章 种子活力测定活力指数（活力指数（VI）GI S S : 为一定时期内幼苗长度为一定时期内幼苗长度(cm)或幼苗重量或幼苗重量(g),GI: 发芽指数发芽指数简易活力指数测定：简易活力指数测定：此法适用于发芽快速的作物种子，如黄麻、此法适用于发芽快速的作物种子，如黄麻、油菜等。油菜等。平均发芽天数（平均发芽天数（MLIT）测定）测定：相对相对发芽率测定：发芽率测定：适用于发芽缓慢的林木或牧草种子。适用于发芽缓慢的林木或牧草种子。 第七章 种子活力测定 幼苗生长和幼苗评定试验以及发芽速度的测定，幼苗生长和幼苗评定试验以及发芽速度的测定，均采用标准发芽试验，必须均采用标准发芽试验，必须严格控制发芽温度、湿度严格控制发芽温度、湿度和光照等条件和光照等条件，否则容易产生误差，同时测定人员必，否则容易产生误差，同时测定人员必须具有评定幼苗的经验，才能获得准确结果。须具有评定幼苗的经验，才能获得准确结果。八、幼苗生长特性测定八、幼苗生长特性测定九、四唑测定九、四唑测定第七章 种子活力测定1 1、解剖图形的四唑测定、解剖图形的四唑测定 小麦种子小麦种子u各取试样各取试样 100 粒，粒，4 次重复，浸入水中次重复，浸入水中 18 h ；u用解剖刀将种胚从胚乳上切下，除去淀粉、胚乳碎片和种皮，注意避免胚用解剖刀将种胚从胚乳上切下，除去淀粉、胚乳碎片和种皮，注意避免胚受损受损；u将胚浸入将胚浸入 1% TTC溶液中，溶液中，30 黑暗下保持黑暗下保持 5 h ;u用清水洗净后在放大镜下检查；根据染色图谱，高活力种子可分为用清水洗净后在放大镜下检查；根据染色图谱，高活力种子可分为 3 组。组。 种胚全部染色；种胚全部染色； 除胚根尖外种胚全部染色；除胚根尖外种胚全部染色； 除一个种子根外种除一个种子根外种子胚全部染色。子胚全部染色。另外两组种子根有大面积不染色斑点，表明种子有生活另外两组种子根有大面积不染色斑点，表明种子有生活力，但活力较低。力，但活力较低。九、四唑测定九、四唑测定第七章 种子活力测定2 2、糊粉层四唑测定、糊粉层四唑测定 是专用于玉米种子活力测定的方法。禾谷类作物种子的糊粉层在发芽代是专用于玉米种子活力测定的方法。禾谷类作物种子的糊粉层在发芽代谢中起重要作用，因为它能产生水解胚乳中贮藏淀粉的酶，故糊粉层细谢中起重要作用，因为它能产生水解胚乳中贮藏淀粉的酶，故糊粉层细胞活力直接影响种子的活力。胞活力直接影响种子的活力。l各取玉米种子各取玉米种子50 粒，粒，4 次重复；次重复；l于于 30温水中浸温水中浸 1620 h ，使种皮及糊粉层软化、酶活化；用解剖刀沿胚平，使种皮及糊粉层软化、酶活化；用解剖刀沿胚平行方向中线纵切，种子基部相连，再在无胚的一面进行浅切；行方向中线纵切，种子基部相连，再在无胚的一面进行浅切；l将种子浸入将种子浸入 1% TTC溶液中，溶液中，30 黑暗下保持黑暗下保持 24 d ;l进行活力鉴定。根据染色面积将种子分成进行活力鉴定。根据染色面积将种子分成 3 组：组： 染色面积占全部糊粉层的染色面积占全部糊粉层的10075%； 占全部糊粉层的占全部糊粉层的7525%； 占全部糊粉层的占全部糊粉层的25%。以其中以其中的为健壮种子和耐不良土壤的高活力种子，的为健壮种子和耐不良土壤的高活力种子，为低活力种子。为低活力种子。3 3、其他生化测定方法、其他生化测定方法 （1）TTCH 测定法测定法 （2）ATP 含量测定法含量测定法第七章 种子活力测定1.室内活力测定和田间生产性能的相关分析室内活力测定和田间生产性能的相关分析2.人工老化和天然老化本质差异的研究人工老化和天然老化本质差异的研究3.研究和开发更为准确预测田间性能的新活力测定方法研究和开发更为准确预测田间性能的新活力测定方法4.争取将标准化的种子活力测定方法列入国际种子检验规争取将标准化的种子活力测定方法列入国际种子检验规程和程和 AOSA 规程规程第七章 种子活力测定十、种子活力测定技术的发展趋向十、种子活力测定技术的发展趋向