種子活力測(cè)定-種子活力的概念及重要性

種子生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)專(zhuān)業(yè)種子活力測(cè)定的必要性及與種子生產(chǎn)的關(guān)系一、種子活力測(cè)定的必要性1、保證田間出苗率及生產(chǎn)潛力的必要手段有些開(kāi)始劣變的種子，其發(fā)芽力尚未表現(xiàn)降低，但活力已經(jīng)下降，影響田間出苗率。為防止采用發(fā)芽率高而活力低的種子給生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失，在播種前不僅要了解種子發(fā)芽力，而且更關(guān)心田間出苗率。不同活力種子幼苗一、種子活力測(cè)定的必要性2.活力測(cè)定是種子產(chǎn)業(yè)中必不可少的環(huán)節(jié)種子成熟過(guò)程受環(huán)境影響活力會(huì)發(fā)生變化。種子收獲后，要進(jìn)行干燥、清選、加工、貯藏、處理等過(guò)程。如某些條件不合適，可能使種子遭受機(jī)械損傷，使種子變質(zhì)而降低種子活力。及時(shí)進(jìn)行活力測(cè)定，可及時(shí)改善加工、處理?xiàng)l件，保持和提高種子活力。一、種子活力測(cè)定的必要性3.幫助育種者選育新品種的必要方式育種工作者在選育抗寒、抗病、抗逆、早熟、豐產(chǎn)的植物新品種時(shí)，可進(jìn)行活力測(cè)定，因?yàn)檫@些特性與活力密切相關(guān)。通過(guò)活力測(cè)定，可選擇某些有利于出苗的特性，如大豆下胚軸的堅(jiān)實(shí)性有利于幼苗頂出土面，而玉米芽鞘的開(kāi)裂性則不利于幼苗出土。一、種子活力測(cè)定的必要性4.研究種子劣變機(jī)理的必要方法

種子從形成發(fā)育、成熟收獲、加工貯藏直至播種的過(guò)程中，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行變化，采用生理生化、分子生物學(xué)等方面的種子活力測(cè)定方法，可研究種子劣變機(jī)理及改善和提高種子活力的技術(shù)。二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系性狀品系1品系2高活力低活力高活力低活力出苗率（%）96869591播后22天葉面積（cm2/株）168137153144產(chǎn)量（g/株）53.1747.7050.1644.24表種子活力對(duì)2個(gè)玉米品系田間表現(xiàn)的影響1.種子活力對(duì)產(chǎn)量的影響二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系

2.種子活力與出苗關(guān)系二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系MaizePlotTrial(Italy2009):Fieldemergenceofseedlotswithsimilarhighgerminationbutdifferentseedvigour二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系3.種子活力與早播關(guān)系種子早播會(huì)遭遇冷害，使種子完全或部分喪失發(fā)芽力，從而引起種子出苗率降低，出苗遲緩，成苗率減少，大面積缺苗，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。種子活力越高，抗冷害能力越強(qiáng)。二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系高活力種子比低活力種子出苗快，成苗率高，產(chǎn)量也高。二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系

4.種子活力與節(jié)省用種關(guān)系單粒播的玉米種子因活力高，可以節(jié)省播種量。

5.種子活力與抗藥性關(guān)系

高活力種子幼苗對(duì)農(nóng)藥抗性高，受損程度低。

6.種子活力與貯藏、運(yùn)輸?shù)年P(guān)系種子耐藏性預(yù)測(cè)一般用加速老化方法。如玉米加速老化的條件是45℃，72小時(shí)。二、種子生產(chǎn)與活力的關(guān)系種子生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)專(zhuān)業(yè)種子活力測(cè)定的生物學(xué)基礎(chǔ)一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）種子活力首先由基因型決定。（1）作物、品種間差異表

不同作物種子發(fā)芽率與成苗率

作物種子大小發(fā)芽率%成苗率%

活力玉米、豌豆

大粒9585~95

強(qiáng)大豆、松柏

中粒9560~80

中苜蓿、煙草

小粒9530~50

弱一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）（1）作物、品種間差異不同作物或品種由于其種子大小、發(fā)芽特性受基因型控制，發(fā)芽率相同時(shí)，田間出苗率和成苗率不一樣。研究表明：蘿卜種子粒大的特性有很高的遺傳價(jià)值，大粒品種比小粒品種成苗率高，且株株大，根粗；而大豆種子則沒(méi)有這種關(guān)系。

一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）（2）雜種優(yōu)勢(shì)（種子活力基因的定位）雜種的活力具有超親優(yōu)勢(shì)。雜交玉米F1與親本在活力方面存在明顯差異（表）。

表

雜交玉米F1及其親本品系活力的差異種子發(fā)芽率%幼苗鮮重/mgDNA/ugRNA/ug雜種F11001035443親本1857945310親本2807845299一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）（3）種皮開(kāi)裂性及顏色如大豆、菜豆等豆科作物的某些品種種皮成熟后又自然開(kāi)裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致老化變質(zhì)而降低活力。白色種皮與種皮開(kāi)裂有連鎖遺傳關(guān)系，白色菜豆易自然開(kāi)裂，深色不易開(kāi)裂。（4）子葉出土類(lèi)型如子葉出土的大豆、菜豆遇粘重、板結(jié)土壤出土難，不易深播；子葉留土的蠶豆、豌豆影響小，出苗率高。一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）

（5）硬實(shí)硬實(shí)種子貯藏期間對(duì)不良條件的抵抗能力較強(qiáng)，易于保持較高活力。

（6）對(duì)機(jī)械損傷的敏感性機(jī)械損傷會(huì)降低種子的耐貯性和田間出苗率。如芝麻種皮薄而軟，易受機(jī)械損傷；亞麻種皮厚而堅(jiān)硬，能抵御機(jī)械損傷。一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）（7）化學(xué)成分種子活力與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)間存在矛盾。如玉米高賴氨酸品種種子皺縮而小，活力低。甜玉米種子可溶性糖含量高，胚乳皺縮，不耐貯藏，活力低下。糯稻種子活力較低。（8）幼苗形態(tài)結(jié)構(gòu)如大豆幼苗下胚軸的堅(jiān)實(shí)性，易于出土-----有利于出苗成苗；玉米幼苗芽鞘開(kāi)裂性，幼芽難于出土-----降低出苗率，影響植株生長(zhǎng)發(fā)育。一、影響種子活力的因素1、遺傳因素（內(nèi)因）（9）低溫發(fā)芽特性品種間抗低溫能力不同。（10）成熟期品種間成熟期有差異。如有些品種成熟期延遲，產(chǎn)量提高，但活力下降；成熟期間的不良環(huán)境影響（如高溫、低溫、多雨、干旱等）一、影響種子活力的因素2、環(huán)境因素------決定活力的現(xiàn)實(shí)性（1）種子發(fā)育成熟狀態(tài)的影響土壤肥力與母株條件、氣候條件、成熟度、栽培條件

種子著生部位及種子成熟度

作物種子活力往往與在植株上的開(kāi)花遲早有關(guān)，較早開(kāi)花結(jié)實(shí)的種子因能獲得較多營(yíng)養(yǎng)貯藏物質(zhì)而具較高的活力。一、影響種子活力的因素小麥：一穗中，中上部種子活力最高；小穗中、基部種子活力最高；上部穎花維管束發(fā)育不良，因此獲得營(yíng)養(yǎng)貯藏物質(zhì)較少。棉花：內(nèi)圍鈴種子活力高，外圍鈴不宜留種；內(nèi)圍鈴一般取伏桃（7/15-8/10的成桃）留種，伏前桃不宜留種，因前期植株對(duì)桃鈴造成蔭蔽，易產(chǎn)生病變。玉米：果穗中下部種子著生較早，種子飽滿。一、影響種子活力的因素2、環(huán)境因素------決定活力的現(xiàn)實(shí)性（2）種子成熟后狀態(tài)的影響加工損傷：機(jī)械損傷；干燥損傷。儲(chǔ)藏條件：溫濕度、氣體、病蟲(chóng)害。（3）發(fā)芽條件的影響吸脹冷害、吸脹損傷二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理1、概念種子的老化、劣變是指種子的品質(zhì)及其性能或生活力自一較高水平下降至較低水平。種子老化一般指種子的自然衰老，有別于人工加速老化。種子活力在達(dá)真正成熟時(shí)最高，然后便進(jìn)入活力下降的不可逆變化，這些不可逆變化的綜合效應(yīng)便稱為種子劣變。種子劣變是指生理機(jī)能的惡化，包括化學(xué)成分的變質(zhì)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的受損。二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理２、活力下降和劣變發(fā)生的關(guān)系一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)種子干重增至最大，達(dá)生理成熟時(shí)種子具有最高的活力和生活力，即達(dá)到作物遺傳性活力的高峰，不同作物表現(xiàn)不同。

遺傳性

發(fā)育環(huán)境

收獲、干燥、加工情況

貯藏條件劣變程度淺的種子仍可發(fā)芽出苗，但畸形苗增多、發(fā)育不良，高活力種苗才能健壯生長(zhǎng)?；盍π纬傻母叩蜎Q定于活力下降的速度決定于二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理

２、活力下降和劣變發(fā)生的關(guān)系二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理

２、活力下降和劣變發(fā)生的關(guān)系二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理

２、活力下降和劣變發(fā)生的關(guān)系

種子劣變與活力的關(guān)系概括為以下幾點(diǎn)：（1）活力和劣變是相互作用的兩個(gè)方面，種子劣變?cè)鰪?qiáng)，則活力下降。（2）種子劣變是不可避免的，控制種子本身的狀態(tài)和環(huán)境條件，可延緩活力降低速度。（3）種子劣變是逐漸加深和傷害積累的結(jié)果。二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理

２、活力下降和劣變發(fā)生的關(guān)系（4）種子基本的變質(zhì)是細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)作用能力的改變。（5）種子劣變程度較低時(shí)，表現(xiàn)發(fā)芽速率和生長(zhǎng)速率及整齊度、健壯度抵抗逆境能力均逐漸下降。對(duì)種子生活力和發(fā)芽影響不大，而對(duì)活力則有影響，因此可用活力測(cè)定的方法了解變質(zhì)的程度。（6）種子劣變的結(jié)果最終最大的危害是種子失去發(fā)芽能力，表現(xiàn)為生產(chǎn)性能降低。二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理大分子物質(zhì)變性

膜系統(tǒng)損傷核酸降解、合成受阻——RNA、DNA含量低，ATP生成量少結(jié)構(gòu)蛋白變性失去活化能力——分生組織壞死合成酶活性降低，水解酶活性升高膜漏現(xiàn)象嚴(yán)重——內(nèi)含物外滲，脂質(zhì)團(tuán)形成，細(xì)胞器損傷萌發(fā)時(shí)修復(fù)能力降低——影響正常代謝３、劣變機(jī)理

劣變是一個(gè)漸進(jìn)、累積的過(guò)程。二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理

３、劣變機(jī)理生理活性物質(zhì)破壞與失衡維生素氧化、損壞——酶活性下降、胚劣變GA３、CK減少，ABA增加——萌發(fā)受抑谷胱甘肽氧化（2GSH+1/2O2GSSG+H2O）——蛋白合成受阻有毒物質(zhì)積累代謝的中間產(chǎn)物如乙醇、CO2、醛、酮、酸類(lèi)、多胺、丙二醛的積累使活組織中毒二、種子劣變的發(fā)生和機(jī)理

３、劣變機(jī)理

種子劣變的形態(tài)特征：（1）種皮顏色變深變暗，油質(zhì)種子走油（2）胚干濕，失去光澤（3）細(xì)胞核異常，染色質(zhì)結(jié)塊、細(xì)胞器解體（4）脂質(zhì)團(tuán)形成（5）畸形苗多、苗期延長(zhǎng)、整齊度下降種子生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)專(zhuān)業(yè)種子活力的概念及與生活力、發(fā)芽力的關(guān)系一、種子活力的概念種子活力是種子質(zhì)量的重要指標(biāo)，與種子田間出苗密切相關(guān)。播種成苗是關(guān)系到作物生產(chǎn)、種子生產(chǎn)成敗的首要環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們多用發(fā)芽率來(lái)衡量種子的播種品質(zhì)，但生產(chǎn)中常遇到發(fā)芽率與田間出苗率不相符的情況，便試圖尋找一種能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)種子田間出苗情況的指標(biāo)，從而提出一個(gè)新的概念---------種子活力。一、種子活力的概念一、種子活力的概念I(lǐng)STA：種子活力是指在廣泛的環(huán)境下，衡量發(fā)芽率可接受的種子批的活性和性能的綜合表現(xiàn)。AOSA：種子活力是指在廣泛的田間條件下，決定種子迅速整齊出苗和長(zhǎng)成正常幼苗潛在能力的總稱。一、種子活力的概念種子活力的新定義：種子活力是指充分成熟，充實(shí)飽滿，色澤正常，健康無(wú)病蟲(chóng)，完整無(wú)損傷，耐藏性好的非休眠種子，在廣泛環(huán)境條件下，表現(xiàn)出抗逆性強(qiáng)，發(fā)芽出苗快速整齊，茁壯生長(zhǎng)，正常發(fā)育，能長(zhǎng)成健壯、整齊、正常幼苗和植株，達(dá)到高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的潛在能力。一、種子活力的概念

種子活力不是一種簡(jiǎn)單的測(cè)定概念，而是一種能表達(dá)有關(guān)種子批多種特性的綜合概念：①種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的速率和整齊度②在不良條件下種子的出苗能力③貯藏后的表現(xiàn)，特別是發(fā)芽能力的保種子活力指的是種子的健壯程度和生產(chǎn)潛能。二、活力、生活力和發(fā)芽力含義的差異及相互關(guān)系1、種子生活力----是指種子的發(fā)芽潛在能力和種胚所具有的生命力，通常是指一批種子中具有生命力（即活的）種子數(shù)占種子總數(shù)的百分率。2、種子發(fā)芽力----是指種子在適宜條件下（實(shí)驗(yàn)室可控制的條件下）發(fā)芽并長(zhǎng)成正常植株的能力，通常用發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率表示。3、發(fā)芽率----是指各個(gè)國(guó)家制定種子質(zhì)量的主要指標(biāo)，在種子認(rèn)證和種子檢驗(yàn)中得到廣泛應(yīng)用。但生活力測(cè)定快速，有時(shí)可用于暫時(shí)替代來(lái)不及發(fā)芽的種子發(fā)芽率，但最后結(jié)果還是要用發(fā)芽率作為正式依據(jù)。二、活力、生活力和發(fā)芽力含義的差異及相互關(guān)系二、活力、生活力和發(fā)芽力含義的差異及相互關(guān)系由此可見(jiàn)，種子活力是比發(fā)芽率更敏感的指標(biāo)，在高發(fā)芽率的種子批中，仍然表現(xiàn)出活力的差異。通常高發(fā)芽率的種子具有較高活力，但兩者不存在正相關(guān)。種子活力----通常指田間條件下的出苗能力及與此有關(guān)的生產(chǎn)性能和指標(biāo)。高發(fā)芽率種子批間在田間表現(xiàn)的差異二、活力、生活力和發(fā)芽力含義的差異及相互關(guān)系

種子活力與發(fā)芽力的相互關(guān)系圖解（引自Isely，1957）活力測(cè)定分界線具有發(fā)芽力不具有發(fā)芽力二、活力、生活力和發(fā)芽力含義的差異及相互關(guān)系種子劣變過(guò)程中發(fā)芽力（生活力）與活力的相互關(guān)系圖解（引自Delouche和Caldwell，1960）活力的變化先于生活力的變化，只有活力變化到一定程度時(shí)，生活力的變化才能表現(xiàn)出來(lái)。種子生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)專(zhuān)業(yè)種子活力的概念及重要性2016.5.3一、種子活力問(wèn)題的提出播種成苗是關(guān)系到作物生產(chǎn)、種子生產(chǎn)成敗的首要環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們多用發(fā)芽率來(lái)衡量種子的播種品質(zhì)，但生產(chǎn)中常遇到發(fā)芽率與田間出苗率不相符的情況，便試圖尋找一種能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)種子田間出苗情況的指標(biāo)，從而提出一個(gè)新的概念---------種子活力。二、種子活力的發(fā)展及意義

1876年，種子學(xué)創(chuàng)始人德國(guó)的Nobbe提出種子“生長(zhǎng)力”或“發(fā)芽強(qiáng)度”；(triebkraft)1933年，Goss提出“發(fā)芽96%和62%的發(fā)芽苗能否等同”等問(wèn)題?世界上的活力研究熱出現(xiàn)在50年代初期：1950年，ISTA主席Frank首次提出種苗活力，并在年會(huì)上討論。1953年，ISTA專(zhuān)門(mén)成立活力委員會(huì)，AOSA活力委員會(huì)。1957年，Isely首次提出種子活力概念：“在不良的田間條件下有利于成苗的一切種子特性的總合”二、種子活力的發(fā)展及意義1966年，Woodstock進(jìn)一步認(rèn)為：“種子活力系健壯種子在廣泛的環(huán)境范圍內(nèi)迅速萌發(fā)并出苗整齊”，一次推導(dǎo)出一個(gè)有關(guān)種子活力的雙向二維數(shù)學(xué)分析圖解。二、種子活力的發(fā)展及意義1980年，美國(guó)官方種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)通過(guò)上述活力定義；1981年，ISTA出版《種子活力測(cè)定方法手冊(cè)》，確定了種子活力定義，論述了8種活力測(cè)定方法；2003年1月1日起生效人工加速老化和電導(dǎo)率測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，2004年列入ISTA種子檢驗(yàn)規(guī)程；1980年我國(guó)首次提出種子活力，20多年來(lái)進(jìn)行了大量深入研究。三、種子活力的概念和定義不同學(xué)者對(duì)種子活力的定義認(rèn)識(shí)不同，大致有三種觀點(diǎn)：ISTA

種子活力是在一個(gè)廣泛的環(huán)境下，衡量發(fā)芽率可接受的種子批的活性和表現(xiàn)的那些種子特性的綜合表現(xiàn)。種子表現(xiàn)良好的為高活力種子，表現(xiàn)差的為低活力種子。AOSA

種子活力是指在廣泛的田間條件下，決定種子快速整齊出苗和長(zhǎng)成正常幼苗潛在能力的總稱我國(guó)學(xué)者鄭光華（1980）簡(jiǎn)明地概括為：“種子活力是指種子的健壯度，包括迅速整齊萌發(fā)的發(fā)芽潛力、生長(zhǎng)潛勢(shì)和生產(chǎn)潛力。”三、種子活力的概念和定義《2003國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》第十五章中種子活力定義：“種子活力是指供測(cè)可接受發(fā)芽的種子批在廣泛環(huán)境條件下，所測(cè)定活性和性能有關(guān)特性的綜合?！备叻N子活力的新定義：①指充分成熟，充實(shí)飽滿，色澤正常，健康無(wú)病蟲(chóng)，完整無(wú)損傷②耐藏性好的非休眠種子③在廣泛環(huán)境條件下，表現(xiàn)出抗逆性強(qiáng)，發(fā)芽出苗快速整齊，茁壯生長(zhǎng)，正常發(fā)育，能長(zhǎng)成健壯、整齊、正常幼苗和植株，達(dá)到高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的潛在能力。四、活力、生活力和發(fā)