種子生活力與活力測(cè)定

第四章種子生活力與活力測(cè)定第一節(jié)種子生活力測(cè)定原理及方法第二節(jié)種子活力測(cè)定原理及方法第一節(jié)種子生活力測(cè)定原理及方法一、概念及意義1、種子生活力是指種子發(fā)芽的潛在能力或種胚所具有的生命力。2、種子生活力測(cè)定在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有重要的意義：①測(cè)定休眠種子的生活力。②快速預(yù)測(cè)種子的發(fā)芽力。③是種子生理研究的方法。3、種子生活力測(cè)定方法分類：①生物化學(xué)法，如四唑法、溴麝香草酚藍(lán)法、甲烯蘭法、中性紅法、二硝基苯法等；②組織化學(xué)法，如靛紅染色法、紅墨水染色法、軟X射線造影法等；③離體胚測(cè)定法；④熒光分析法。本節(jié)主要介紹四唑法、離體胚測(cè)定、染料法和軟X射線造影法。二、四唑法（一）四唑法概述四唑法于1942年由德國(guó)H.Lakon教授發(fā)明。ISTA于1953年將四唑測(cè)定列入國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程。四唑測(cè)定適用于下列范圍：（1）測(cè)定休眠種子的發(fā)芽潛力；（2）測(cè)定發(fā)芽試驗(yàn)?zāi)┢谖窗l(fā)芽種子的生活力；（3）測(cè)定種子收獲或加工過(guò)程中的種子損傷（如熱傷、機(jī)械損傷、蟲蛀、化學(xué)傷害等）原因；（4）解決發(fā)芽試驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，查明不正常幼苗產(chǎn)生的原因和殺菌劑、種子包衣等處理的傷害；（5）查明種子貯藏期間劣變衰老程度，按染色圖形分級(jí)，評(píng)定種子活力水平；（6）調(diào)種時(shí)時(shí)間緊迫，快速測(cè)定種子生活力。（二）四唑法測(cè)定原理有生活力的種子活細(xì)胞在呼吸過(guò)程中都會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。四唑溶液作為一種無(wú)色的指示劑，被種子活組織吸收后，參與活細(xì)胞的還原反應(yīng)，從脫氫酶接受氫離子，在活細(xì)胞里產(chǎn)生紅色、穩(wěn)定、不擴(kuò)散、不溶于水的三苯基甲?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：DPNH2+TTCDPN+TTCH+HCl(輔酶IH2)(四唑)(輔酶I)(甲)(氯化氫)

依據(jù)四唑染成的顏色和部位，即可區(qū)分種子紅色的有生活力部分和無(wú)色的死亡部分。注意：四唑染色是一酶促反應(yīng)，因此反應(yīng)不僅受酶活性的影響，還受底物濃度、反應(yīng)溫度、pH值等因素的影響。該酶促反應(yīng)的適宜pH為6.5－7.5，高于或者低于此pH值，反應(yīng)不能正常進(jìn)行，也就無(wú)法測(cè)定種子活力的高低。因此，對(duì)于游離酸含量高的四唑試劑應(yīng)當(dāng)用緩沖液配制。反應(yīng)溫度，反應(yīng)速度隨溫度的不同而變化，溫度每提高10℃反應(yīng)速度提高一倍，譬如20℃時(shí)需要反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，在30℃時(shí)則需要2個(gè)小時(shí)，但反應(yīng)最高溫度不能超過(guò)45℃。染色時(shí)底物的濃度要一致，一般染色部位切開(kāi)的種子，測(cè)定時(shí)四唑溶液的濃度為0.1％－0.2％，染色部位完整的種子，濃度為1％－2%。種子預(yù)措時(shí)，采用的方法應(yīng)根據(jù)種子的化學(xué)組成和種子結(jié)構(gòu)確定。四唑鹽類有多種，最常用的是2,3,5-氯化（或溴化）三苯基四氮唑，英文名為2,3,5-TriphenylTetrazoliumChloride(orBromide)，縮寫為TTC（TTB）或TZ，分子式為C19H15N4Cl，分子量334.8，亦稱紅四唑，為白色或淡黃色粉劑，溶點(diǎn)243℃，當(dāng)達(dá)到約245℃就會(huì)分解，易溶于水，具有微毒。試劑在光下會(huì)被還原成粉紅色，因此需用棕色瓶盛裝，且瓶外要裹一層黑紙。同樣，配好的四唑溶液也應(yīng)裝入棕色瓶里，存放在暗處，種子染色也需在暗處和弱光處進(jìn)行。（三）四唑法測(cè)定程序《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定：1．試驗(yàn)樣品從充分混合的凈種子中，隨機(jī)數(shù)取100粒種子，4次重復(fù)。如果是測(cè)定發(fā)芽試驗(yàn)?zāi)┢谛菝叻N子的生活力，則單用發(fā)芽試驗(yàn)?zāi)┢谒l(fā)現(xiàn)的休眠種子。2．染色前的種子準(zhǔn)備

（1）種子的預(yù)濕預(yù)濕方法有以下兩種：①緩慢預(yù)濕按發(fā)芽試驗(yàn)所用的方法，將種子放在紙上或紙間吸濕。該法適用于那些直接浸在水中容易破裂和損傷的種子，以及已經(jīng)劣變的種子或過(guò)分干燥的種子。②水浸預(yù)濕將種子完全浸在水中，讓其達(dá)到充分吸脹。如果浸漬時(shí)間超過(guò)24h，則應(yīng)換水。部分植物種子在20℃下的預(yù)濕方式和最少預(yù)濕時(shí)間見(jiàn)表4-1、表4-2。（2）染色前的種子處理許多植物的種類，在染色前需將其胚的主要構(gòu)造和活的組織暴露出來(lái)，以利于四唑溶液的滲透，便于正確鑒定。①刺穿對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)濕的種子或硬實(shí)，可利用解剖針或解剖刀，刺穿種子的非主要部位。②縱切所有禾谷類和禾本科牧草種子，像羊茅屬大小種子或較大的種子，通過(guò)胚中軸的中部縱向切開(kāi)，約達(dá)胚乳長(zhǎng)度的3/4；無(wú)胚乳而具有直立胚的雙子葉植物種子，通過(guò)子葉略離中軸的一半縱切，而不傷及胚中軸部分；胚被活的組織包圍著的種子，可沿著胚的旁邊進(jìn)行縱切。③橫切用解剖刀、刀片通過(guò)種子非主要組織橫向切斷。禾本科牧草種子：緊靠胚的上部橫切，并將有胚的一端浸入四唑溶液。具有直立胚和無(wú)胚乳的雙子葉植物種子：從子葉末端部分橫向切除1/3或2/5。針葉樹(shù)類種子：橫向切去兩端一小部分，以保證能打開(kāi)胚腔，但不能傷及胚太重。④橫剖橫剖可替代橫切，是切開(kāi)但不切斷的一種處理方法。適用于小粒禾本科牧草種子（如翦股穎屬、梯牧草屬和早熟禾屬）。⑤胚分離胚分離可用于大麥、黑麥和小麥。⑥剝?nèi)シN皮具有堅(jiān)硬被覆物的種子，如堅(jiān)果和核果等，可將種子或預(yù)濕后的種子劈開(kāi)或敲裂，但要注意避免胚部受傷。1.禾谷類和禾本科牧草種子通過(guò)胚和約在胚乳3/4處縱切2.燕麥屬和禾本科牧草種子靠近胚部橫切3.禾本科牧草種子通過(guò)胚乳末端部分橫切和縱切4.禾本科牧草種子刺穿胚乳5.通過(guò)子葉末端一半橫切，如萵苣屬和菊科中的其他屬6.縱切面表明像5進(jìn)行縱切時(shí)的解剖刀部位7.沿胚的旁邊（傘形科中的種和其他具有直立胚的種）8.針葉樹(shù)種子沿胚旁邊縱切9.在兩端橫切，打開(kāi)胚腔，并切去小部分胚乳（配子體組織）。3．四唑染色

染色時(shí)間因種子種類、樣品準(zhǔn)備方法、本身生活力的強(qiáng)弱、四唑溶液濃度、pH和溫度等因素的不同而有差異。其中溫度的影響最大，在20~45℃范圍內(nèi)，溫度每增加5℃-10℃，其染色時(shí)間可減少一半。部分植物種子在30℃下的染色時(shí)間見(jiàn)表4-1、表4-2。種子染色結(jié)束后，傾去溶液，用清水漂洗準(zhǔn)備鑒定。規(guī)定的最適宜染色時(shí)間不是絕對(duì)的，可能隨著種子條件而發(fā)生變化。4．鑒定前處理將已染色的種子樣品，進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，使胚的主要?gòu)造和活的營(yíng)養(yǎng)組織更加明顯地暴露出來(lái)，以便觀察鑒定。（1）直接觀察適用于染色前已進(jìn)行樣品準(zhǔn)備的整個(gè)胚、摘出的胚中軸、縱切或橫切的胚等樣品。（2）輕壓出胚適用于樣品準(zhǔn)備時(shí)僅切去種子的一部分，胚的大部分仍留在營(yíng)養(yǎng)組織內(nèi)的樣品。在鑒定前用解剖針在種子上輕壓，使胚向切口滑出。（3）沿胚中軸縱切適用于樣品未經(jīng)準(zhǔn)備的種子，如有些豆類種子。（4）剝?nèi)グ胪该鞯姆N皮或種子組織適用于樣品未加準(zhǔn)備或僅切去基部的種子。如大豆、豌豆等種子。（5）乳酸苯酚透明液的應(yīng)用適用于小粒種子，染色后加入2~4滴乳酸苯酚透明液，移入38℃恒溫箱保持30~60min，經(jīng)清水漂洗或直接觀察。5．觀察鑒定一般鑒定原則是，凡是胚的主要構(gòu)造及有關(guān)活營(yíng)養(yǎng)組織染成有光澤的鮮紅色，為有生活力種子。禾本科：觀察盾片、胚芽、胚軸、胚根；雙子葉：觀察子葉、胚芽、胚軸、胚根。凡是胚的主要構(gòu)造局部不染色或染成異常的顏色，并且活的營(yíng)養(yǎng)組織不染色部分超過(guò)允許范圍，以及組織軟化的，為不正常種子。凡是完全不染色或染成無(wú)光澤的淡紅色或灰白色，且組織已軟腐或異常、蟲蛀、損傷、腐爛的為死種子。不正常種子和死種子均作為無(wú)生活力種子。鑒定時(shí)注意判斷種子預(yù)措時(shí)胚部切偏和切面粗糙對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響。麥類：a．盾片上下任一端三分之一不染色。b．胚根大部分不染色體，但不定根原始體必須染色（谷子、高粱、水稻胚根頂端三分之二不染色）。a．胚根頂端不染色，花生為三分之一，蠶豆為三分之二，其他種為二分之一。b．子葉頂端不染色，花生為四分之一，蠶豆為三分之一，其他為二分之一。c．除蠶豆外，胚芽頂部不染色四分之一。瓜類：a．胚根頂端不染色二分之一。b．子葉頂端不染色二分之一。棉花：a．胚根頂端三分之一不染色。b．子葉表面有小范圍的壞死或子葉頂端三分之一不染色6．結(jié)果計(jì)算及處理

在測(cè)定一個(gè)樣品時(shí)，應(yīng)統(tǒng)計(jì)各個(gè)重復(fù)中有生活力的種子數(shù)，并計(jì)算其平均值。重復(fù)間最大容許差距不得超過(guò)表4-3的規(guī)定，平均百分率修約至最近似的整數(shù)。測(cè)定結(jié)果按規(guī)定格式填報(bào)。對(duì)豆科的一些種需增填測(cè)定中發(fā)現(xiàn)的硬實(shí)百分率，硬實(shí)百分率應(yīng)包括在所填報(bào)的有生活力的百分率中。平均生活力百分率（%）最大容許范圍平均生活力百分率（%）最大容許范圍123123992587~8813~1413983684~8615~1714974781~8318~2015965878~8021~2316956973~7724~281793~947~81067~7229~341891~929~101156~6635~451989~9011~121251~5546~5020不同標(biāo)準(zhǔn)中四唑測(cè)定的一些差別

GB/T3543.7-1995農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程對(duì)主要農(nóng)作物及蔬菜種子生活力的四唑染色技術(shù)作了詳細(xì)規(guī)定，其中對(duì)試驗(yàn)樣品數(shù)量的規(guī)定是至少測(cè)定200粒種子，即可以用200粒、300粒、400粒。這與ISTA規(guī)程規(guī)定用100粒4次重復(fù)和AOSA《四唑測(cè)定手冊(cè)》認(rèn)為可以用200粒，均有所不同。GB/T3543.7-1995規(guī)定四唑測(cè)定時(shí)，種子預(yù)濕溫度為30℃或20~30℃，四唑溶液濃度在0.1%~1.0%，染色溫度為35℃。而ISTA規(guī)程中，預(yù)濕溫度為20℃，四唑溶液濃度大多數(shù)種子采用1.0%，少數(shù)為0.5%，染色溫度為30℃。三、離體胚測(cè)定法（一）概述自1904年H?nning.E

成功的培養(yǎng)了胡蘿卜和辣根菜的離體胚以來(lái)，離體胚組織培養(yǎng)已有百年的歷史。該技術(shù)在植物育種中主要用于解決遠(yuǎn)緣雜種敗育、種子休眠期過(guò)長(zhǎng)以及快速繁殖等問(wèn)題。Tukey1944年研究桃種子發(fā)現(xiàn)，未通過(guò)后熟種子和已通過(guò)后熟種子的胚在離體培養(yǎng)下生長(zhǎng)速率一致，因此，認(rèn)為胚胎培養(yǎng)法可用于快速測(cè)定這類種子的生活力。目前，離體胚培養(yǎng)法已被廣泛應(yīng)用于木本植物種子的生活力測(cè)定。

1．適用范圍1996版《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，離體胚測(cè)定只適用于下列已規(guī)定具體方法的植物種：（1）槭屬（Acerspp.）[復(fù)葉槭（A.negundo）和雞爪槭（A.palmatum）除外]；（2）衛(wèi)矛屬（Euonymusspp.）；（3）屬（Fraxinus

spp.）；（4）蘋果屬（Malusspp.）和梨屬（Pyrusspp.）；（5）加州山松（Pinus

monticola）、掃帚松（P.Peuce）和北美喬松（P.strobus）；（6）瑞士石松（P.cembra）、大果松（P.coulteri）、巴爾干松（P.heldreichii）、黑材松（P.jeffreyi）、紅松（P.koraiensis）和日本五針?biāo)桑≒.parviflora）；（7）李屬（Prunusspp.）：歐洲甜櫻桃（P.avium）、比西氏櫻桃（P.bessey）、黃果酸櫻桃（P.mahaleb）、稠李（P.padus）、柳櫟野黑櫻（P.serotina）、美國(guó)稠李（P.virginiana）、杏（P.armeniaca）、桃（P.persica）等；（8）花楸屬（Sorbusspp.）；（9）椴屬（Tilia

spp.）。對(duì)于原先已發(fā)過(guò)芽的種子和發(fā)過(guò)芽又失水干燥的種子，不適合采用此法。2.原理

將離體胚在規(guī)定的條件下培養(yǎng)5～14d。有生活力的胚仍然保持堅(jiān)硬新鮮的狀態(tài)，或者吸水膨脹、子葉展開(kāi)轉(zhuǎn)綠，或者胚根和側(cè)根伸長(zhǎng)、長(zhǎng)出上胚軸和第一葉；而無(wú)生活力的胚，則呈現(xiàn)腐爛的癥狀。（二）離體胚測(cè)定方法1．試驗(yàn)樣品需用400粒種子。設(shè)定重復(fù)次數(shù)（如4×100或8×50）。2．浸種前處理一些果實(shí)外部的堅(jiān)硬果皮需去除。3．清水浸種按種子吸水速率不同，將種子放在自來(lái)水中浸泡24~96h。水溫保持在25℃以下，每天換水2次，以延緩真菌或細(xì)菌的生長(zhǎng)以及種子滲出物的積累。4．胚的分離用解剖刀或刀片從吸脹種子中分離出胚，操作過(guò)程中應(yīng)保持濕潤(rùn)。為使胚處于無(wú)菌狀態(tài)，可用70%酒精擦凈器具和臺(tái)面。分離時(shí)受損傷的種胚應(yīng)去掉，并用試驗(yàn)樣品中的多余種子替代。屬于下列類型之一的種子，在計(jì)算生活力百分率時(shí)，應(yīng)計(jì)入總數(shù)中：（1）空癟果實(shí)或無(wú)胚種子；（2）胚部遭蟲害或在加工過(guò)程中受到嚴(yán)重?fù)p傷的果實(shí)或種子；（3）胚已嚴(yán)重變色、腐爛或死亡的果實(shí)或種子；（4）胚中子葉嚴(yán)重畸形的果實(shí)或種子。5．置床培養(yǎng)將胚放在培養(yǎng)皿或發(fā)芽盒中的濕潤(rùn)濾紙或發(fā)芽紙上，置于20~25℃恒溫下，每天至少光照8h，培養(yǎng)至14d。每天應(yīng)揀出腐爛的胚或明顯帶有真菌菌絲體的胚。6．觀察鑒定（1）下列類型的胚列為有生活力的：①保持堅(jiān)硬，體積稍稍增大，因種不同，呈現(xiàn)白色（如大部分種）、綠色（如假挪威槭）或黃色的胚；②呈現(xiàn)生長(zhǎng)或變綠的一片子葉或幾片子葉的胚；③正在發(fā)育的胚（有可能長(zhǎng)成幼苗）；④下胚軸呈彎曲狀的針葉樹(shù)球果類的胚；⑤因分離造成的損傷組織表現(xiàn)局部變色的胚。（2）下列類型的胚列為無(wú)生活力的：①很快被霉菌嚴(yán)重感染、劣變或腐爛的胚；②呈深褐色或變黑色、暗淡的灰色或白色水腫狀的胚。7．結(jié)果計(jì)算根據(jù)供檢果實(shí)或種子總數(shù)計(jì)算生活力百分率，而不是根據(jù)分離胚的數(shù)目計(jì)算。最后的生活力百分率是有生活力的總胚數(shù)占供檢種子總數(shù)的百分率。四、染料法（一）測(cè)定原理

有生活力的種子，其活細(xì)胞原生質(zhì)膜具有選擇透性，當(dāng)種子浸入染料后，染料大分子不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，所以胚部等活組織不能被染料染色，而死的種胚細(xì)胞因原生質(zhì)膜喪失選擇吸收能力，故可被染料染色。(二)測(cè)定方法1、靛紅染色法此法適用于豆類、谷類、棉花、瓜類和林木等大粒種子的生活力測(cè)定。所用試劑為靛紅（或稱靛藍(lán)洋紅），系藍(lán)色粉劑，能緩慢溶于水。測(cè)定方法如下：（1）種子預(yù)處理將種子浸入30℃水中，水稻、向日葵、蓖麻、花生、棉籽等種子須先去殼再浸種，浸種時(shí)間因種子不同而異，小麥、大麥、大豆、豌豆、向日葵等為3h；燕麥、芝麻等4h；油菜、花生、棉籽等6h；蓖麻、紅麻、大麻等7h；黍8h；水稻12h；玉米20h。將充分吸脹的種子（100粒2次重復(fù)），沿胚中線縱切（如禾谷類）或剝?nèi)シN皮（如雙子葉種子），以備染色用。（2）靛紅染色將處理好的種子置于培養(yǎng)皿或小燒杯內(nèi)，加入靛紅溶液淹沒(méi)種子，縱切種子用0.1%溶液，剝?nèi)シN皮種子用0.2%溶液。染色時(shí)間禾谷類為15min；油菜、芝麻、紅麻、大麻等30min；大豆、亞麻、向日葵、蓖麻、花生、棉籽等60min；豌豆180min。（3）觀察鑒定取出染色后的種子，用清水沖洗后立即進(jìn)行觀察鑒定，觀察部位同四唑法。凡種胚不染色或染成淺藍(lán)色的、胚根尖端或少部分子葉染色的，為有生活力種子；凡種胚全部染成藍(lán)色的，或胚根、胚軸、胚芽、子葉等大部分染成藍(lán)色的，為無(wú)生活力種子。2．紅墨水染色法紅墨水化學(xué)名稱為四溴熒光素。其測(cè)定原理、種子預(yù)處理方法以及染色時(shí)間等與靛紅染色法基本相同，只是所染成的顏色不同，死胚染成為紅色，活種子胚不染色。測(cè)定時(shí)用剛開(kāi)瓶的紅墨水，加水稀釋后使用，紅墨水與水的比例：小麥、玉米、大豆、棉花等為1：60；大麥以1：120為宜。到達(dá)規(guī)定染色時(shí)間后取出種子，用清水沖洗并立即觀察鑒定。第二節(jié)種子劣變與活力測(cè)定

一、劣變與活力的概念

二、種子劣變的機(jī)理

三、種子活力的測(cè)定

一、種子活力與劣變的概念1、種子活力

Isely(1957)指出：種子活力是指在不良的田間狀態(tài)下，有利于成苗的一切種子特性的總合。Delouch和Caldwell(1960)；Woodstock(1969)；Perry(1972)等都給出了不同的概念。

1977年ISTA定義：是指種子批在發(fā)芽和出苗期間，其內(nèi)在活性和表現(xiàn)性能潛在水平的所有特性總和。

具體表現(xiàn)：

（1）發(fā)芽期間的一系列生物化學(xué)過(guò)程與反應(yīng)，如酶活性和呼吸。（2）種子發(fā)芽與種苗生長(zhǎng)的速率及整齊度。（3）田間出苗和生長(zhǎng)的速率及整齊度。（4）逆境條件下種子的出苗能力。（5）活力水平可持續(xù)影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育、群體的整齊度及最終產(chǎn)量。2、種子生活力、活力與發(fā)芽率生活力：指種子潛在的生命力，即活種子所占的百分率。發(fā)芽率：指在適宜的條件下發(fā)芽種子所占的百分率。有生活力的種子，不一定發(fā)芽，能發(fā)芽的種子不一定活力高。Delouche和Caldwell（1960）給出了發(fā)芽力和活力的關(guān)系如下：活力測(cè)定劣變過(guò)程種子劣變過(guò)程中發(fā)芽力（生活力）與活力的相互關(guān)系（Delouche和Caldwell，1960）發(fā)芽率（%）Isely（1957）描述活力與發(fā)芽的相互關(guān)系

活力最高較在適宜條件下高能出苗并繼續(xù)活生長(zhǎng)力可以出苗但不繼續(xù)生長(zhǎng)缺乏活并非死亡，但不力出苗完全死亡發(fā)芽試驗(yàn)為正常幼苗發(fā)芽試驗(yàn)為不正常幼苗發(fā)芽時(shí)為死種子3、種子劣變指種子生理機(jī)能的惡化，包括化學(xué)成分的質(zhì)變和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的受損。隨種子的老化，種子劣變逐漸加深，活力降低。二、種子老化劣變的機(jī)理（一）種子老化劣變的順序（二）種子老化劣變的機(jī)理1、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的變化2、生理生化過(guò)程的變化（一）種子老化劣變的順序（陶嘉齡1986）1、膜系統(tǒng)受損，滲漏增加。2、酶活性下降，四唑染色減弱。3、高能量化合物ATP合成下降。4、呼吸速率下降，耗氧減少。5、蛋白質(zhì)及RNA合成下降。6、染色體及DNA受損，突變?cè)黾印?、種子耐儲(chǔ)性下降。8、萌發(fā)及生長(zhǎng)減緩，整齊度下降。9、抗逆能力下降。10、產(chǎn)量下降11、不正常幼苗增加。12、種子失去發(fā)芽能力。13、細(xì)胞完全死亡。（二）種子老化裂變的機(jī)理1、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的變化（1）膜結(jié)構(gòu)與功能的變化

種子干燥脫水時(shí)，磷脂分子變?yōu)闊o(wú)序，膜的完整性喪失，在吸脹又可恢復(fù)原來(lái)的排列，獲得完整的膜。高活力的種子膜恢復(fù)迅速且完整，低活力種子膜恢復(fù)慢甚至不恢復(fù)原來(lái)的排列。老化的種子，生理機(jī)能衰退，對(duì)膜的修補(bǔ)能力降低。（2）細(xì)胞器的完整性降低

種子老化，細(xì)胞核有染色質(zhì)結(jié)塊，核仁模糊，甚至核破裂，液胞破裂內(nèi)含物外滲使酶活性降低。質(zhì)體內(nèi)外膜變形，甚至腫脹。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體變形解體。線粒體外形不規(guī)則，間質(zhì)稠密，內(nèi)膜及網(wǎng)壁連接、解體。（3）染色體畸變與基因突變

Ross，1982年對(duì)大麥研究發(fā)現(xiàn)，染色體畸變包括：?jiǎn)螛?、雙橋、多橋，片段等?；蛲蛔?cè)黾?，但大多?shù)不易觀察，易觀察的有花粉敗育、種苗白花、葉綠體異常等。2、生理生化過(guò)程的變化（1）呼吸代謝失調(diào)

高活力種子吸水后呼吸強(qiáng)度大，耗氧量較低活力種子高（Woodstock，1976），呼吸商前期較高（RQ1.4）吸脹后期逐漸下降。但低活力種子由于線粒體受損，呼吸商居高不下。老化種子吸水后醇、醛類揮發(fā)性物質(zhì)增多。（2）酶活性變化

過(guò)氧化氫酶、谷氨酸脫羧酶、乙醇脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、淀粉酶等活性降低。蛋白酶、脫氧核糖核酸酶活性提高。（3）遺傳物質(zhì)的降解及蛋白質(zhì)合成能力降低種子老化時(shí)，DNA分子常常斷裂，DNA修補(bǔ)能力下降。蛋白體含量低，蛋白質(zhì)合成能力低。（4）內(nèi)源激素的變化種子老化，與生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的內(nèi)源激素生成能力下降和喪失，對(duì)激素的反應(yīng)能力下降，如老化大麥種子對(duì)赤霉素反應(yīng)下降。三、種子活力的測(cè)定

1、發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定

2、逆境試驗(yàn)測(cè)定

3、生理指標(biāo)測(cè)定1、發(fā)芽指標(biāo)

2、種苗生長(zhǎng)測(cè)定適用于單一直立胚芽或直根的作物種子

L為幼苗的平均長(zhǎng)度；n為每對(duì)平行線間的胚芽尖數(shù)；x為每對(duì)平行線之間的中點(diǎn)至中線的距離（cm）。不正常幼苗不計(jì)入長(zhǎng)度計(jì)算之中。復(fù)合逆境試驗(yàn)2、逆境試驗(yàn)測(cè)定（1）

加速老化測(cè)定（acceleratedagingtest）

由J.C.Delouche（1965）首創(chuàng)，種子在高溫（40-45）、高濕（RH100%）條件下加速老化，幾種作物種子加速老化的溫度和時(shí)間：作物種子溫度（℃）時(shí)間（h）小粒豆類、萵苣、高山羊茅4072棉花（酸脫絨）菜豆、洋蔥4272高粱、西瓜、無(wú)芒雀麥4572玉米、棉花（機(jī)去絨）4296小麥、蘿卜4548型號(hào)LH-150LH-150S溫控范圍5-65℃（有壓縮機(jī)）控溫精度≤±.5℃最大濕度設(shè)定范圍

98％RH，

容積150L（2）低溫發(fā)芽（coldtest）

低溫發(fā)芽測(cè)定主要適用于春播喜溫作物如玉米、棉花、大豆、豌豆等，模擬的是早春播種的低溫環(huán)境。測(cè)定方法是將種子按普通發(fā)芽試驗(yàn)方法置床，然后將容器放于10℃、95%RH黑暗條件下處理7天，移至正常溫度下交替光照（12h光照，12h黑暗）培養(yǎng)6天，每個(gè)樣品重復(fù)4次。然后評(píng)價(jià)幼苗。

（3）冷浸試驗(yàn)

此法是將種子浸泡在低溫水中，使種子受到低溫、快速吸水的傷害以及缺氧的損害，活力低的種子經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的冷浸處理后會(huì)喪失發(fā)芽力，活力高的種子由于其抗逆性強(qiáng)仍能保持其發(fā)芽力。冷浸的溫度一般較發(fā)芽的最低溫度低3℃～6℃為宜。

用紗布松松包起，寫好標(biāo)簽，放入冷水中，花生8℃～10℃浸泡2天，小麥2℃～4℃、玉米6℃，浸泡3天。將處理過(guò)的種子取出，按照普通發(fā)芽試驗(yàn)的溫度置砂床中發(fā)芽，測(cè)定種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)等指標(biāo)。

（4）逆境浸種試驗(yàn)

將種子置于不利的發(fā)芽條件進(jìn)行浸種處理，除冷浸外，熱浸、鹽浸等，造成種子損傷，然后再在標(biāo)準(zhǔn)條件下發(fā)芽。若種子活力高，抵抗損傷的能力強(qiáng)，損傷的程度就小。

熱浸法是在40℃熱水中浸種，使其自然冷卻約4h再做標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)。一般玉米、棉花、大豆等種子適于此法。鹽浸法則用1.0%～2.0%NH4Cl溶液浸種，大粒種浸4h，小粒種浸1.5h，然后取出洗凈置適宜條件下發(fā)芽。

（5）希爾特納（希氏磚礫）測(cè)定

此法是由Hiltner和Ihssen（1911）創(chuàng)立，主要用于谷類作物種子。模擬黏土或板結(jié)土壤的機(jī)械壓力，低活力的種子芽鞘頂出磚砂能力弱，高活力種子頂出磚砂能力強(qiáng)。

方法是將磚塊壓制成磚礫，顆粒直徑2～3mm，經(jīng)清洗、清毒烘干后，加水濕潤(rùn)，將凈種子100粒排放在磚粒上，并覆蓋一層3～