棉花种子活力测定的研究进展

《种子学》课程论文棉花种子活力测定的研究进展专业：植物科学与技术姓名：陈浩班级：植科09-1学号20090479 【摘要】种子活力作为种子质量的一个重要指标，是种子或种子发芽和出苗期间的活性强度及种子特性的综合表现。

种子活力更能表示种子在田间成苗的质量，尤其是在不利的环境条件下，种子活力比发芽率更能表示种子质量的好坏。

目前，多数报道都是关于棉花种子发芽率的研究，而对棉花种子活力研究甚少。

本文通过对棉花种子活力形成的影响因素、测定方法，提高和保持种子活力的措施等的探讨，以期能够科学测定种子活力，高效控制与鉴别种子，从而在农业生产的增产与增收方面有所帮助。

【关键词】种子活力，影响活力因素，测定方法【正文】种子活力是指种子健壮程度，包括迅速、整齐萌发的发芽潜力、生长潜势和生长潜力。

种子活力的大小取决于遗传基础和发育状态。

作为种子植物所特有的延存器官，种子的成熟度、种子的类型等与种子的活力有着直接的关系，因此种子活力测定在农牧业生产、种子贮藏方式、种子贸易等方面都具有重要的意义。

一些成熟种子尤其是新收获的和野生性较强的种子，即使在适合萌发的条件下依旧不能萌发或发芽率很低、顽拗性种子一般在较短的时间内就失去了发芽能力，但这并不表明此类种子没有发芽能力或者是活力低；当种子成熟时，活力水平达到高峰，随后在采收、加工、贮藏过程中，种子会发生不同程度的劣变而引起活力衰退；在这种情况下就必须进行种子活力的测定，才能了解种子的发芽潜力，对其利用价值和贮藏方式等作出切合实际的判断，以便合理评价和利用种子。

目前，种子活力测定已成为种子学领域里的一个新兴热门。

自1950年以后，种子工作者发现单用发芽率表示种子的好坏已不够，因而就提出活力这个概念。

近30 年来，国内外开展大量工作，许多国家都把种子活力列为农业科研重点课题。

在历届国际种子协会( ISTA)年会上都设有种子专题研究，并在ISTA机构内设立活力委员会。

近年来，我国有些单位也进行了活力研究，如中山大学、中国科学院植物研究所北京植物园和中国林科院等单位。

辽宁省种子公司把种子活力测定作为该公司1985年农业科研攻关项目；1987年，中国科学院植物研究所种子活力研究荣获科学进步三等奖。

内蒙古自治区赤峰市林木种子站也开展了这方面的工作。

由此可见，有关种子活力的研究在目前是面广而科技含量较高的一项研究。

美国农业部的科学家曾经作过这样一个估计，以美国粮食生产为例，每年因种子质量低而减产5%，全国的损失就要达到20亿美元，这是一种觉察不出的损失。

我国的森林覆被率较低，对林业的发展很重视，随着全国六大造林绿化工程的启动，种子质量在造林绿化中的地位显得尤为重要，作用也就更大，因此就更应该重视种子活力测定方面的研究。

新疆由于独特的自然环境条件，南疆春季易遭遇风沙侵袭，北疆春季雨雪普遍，多数年份是倒春寒天气，对棉花出苗造成较大威胁。

种子活力测定最重要的目的是预测种子批播入田间后的生产性能，以获得最高产量和最优产品，而用工少，成本低，风险小，取得最大的经济效益。

特别是在现代农业和有机农业生产中，利用高活力种子播种，就能减少化肥、农药、除草剂的使用量，并降低栽培管理成本，而获得高产、优质、低耗的丰收。

新疆应使用高活力棉种，应加强高活力棉种特性的选育，加强种子活力检测的工作的投入和研究，棉花种子活力测定包括种子活力的理测定法、种子活力的生理测定法、种子活力的生化测定法和种子活力的逆境测定等检测方法。

目前种子活力测定方法主要向标准化、数量化和自动化方向发展。

当前热门的研究是发展幼苗生长特性图像算机分析的自动化活力测定系统。

目前我区棉花种子活力测定技术是空白，棉花种子质量检测生理指标判定仍停留在种子发芽率的测定上，对于特殊的气候环境条件，棉花种子室内发芽率结果与田间出苗率相关性较差，种子生产的指导性不能完全显现1 棉花种子活力形成的影响因素1.1 内在因素1.1.1 遗传因素种子活力水平的差异性反映在种子的一些特殊属性上，这些特殊属性就是活力组分。

种子活力组分在很大程度上是由基因所决定的，换言之，种子活力是可以遗传的。

1.1.2 种子成熟度成熟度是评价种子的一项重要指标，大量资料表明种子活力水平与种子成熟度呈正相关。

棉花种子的发育一般有体积膨大、干物质充实、种子成熟3个阶段，通常棉花植株下部果枝的棉铃成熟早，但不能及时采摘，种子自然老化而降低了活力：植株上部棉铃成熟差，种子活力低：中部棉铃成熟充分，又及时采收，种子质量好且活力高。

1.1.3 种子休眠种子休眠是植物在长期系统发育过程中形成的抵抗不良环境条件的适应性，是种子一种重要的生理现象。

大多棉花品种种子存在明显的休眠现象，在休眠期内，有活力的种子即使在适宜条件下也无法发芽。

1.2 环境因素种子活力除受其自身的遗传因子影响外，还受到外界环境条件的影响。

1.2.1 种子发育条件生长发育过程中，土壤的矿物质营养元素、气候条件（温、光、降水）、土壤肥力、栽培管理措施等通过对母株生长发育的影响而对种子活力产生影响，因此，在作物栽培管理中，应因地制宜，合理施肥，以保证种子活力。

1.2.2 病虫害因素病虫害会对棉花种子质量产生影响，棉铃虫、红蜘蛛、蚜虫等虫害及枯黄萎病等病害都会影响棉籽的物理和化学成分，致使棉籽子指降低，含油率下降，引起棉种成熟度下降，种子活力和发芽率降低。

1.2.3 采收及种子加工处理种子采收及以后的一系列加工过程都影响到种子的活力水平，其影响与作用方式可归纳为3方面：种子机械掼伤、加速种子老化、种子劣变。

1.2.4 贮藏条件种子耐藏性和寿命除受遗传影响外，更大程度上是受环境因素的作用，如贮藏环境湿度、温度、气体、光线、高能辐射以及病菌、虫害等。

2 棉花种子活力的测定方法目前，国际上比较认可的种子活力测定方法有种苗生长评价法、生理生化法和胁迫测定法。

2.1 种苗生长评估测定法2 .1.1 目测法即通过种子的外观、生理特征估测种子活力，通常是观察棉花种子的健子率。

2.1.2 幼苗生长测定高活力种子幼苗生长快且生长健壮，而低活力的种子则相反。

该法通常测定的指标包括干质量、鲜质量、芽长、根长、发芽势、发芽指数、活力指数等。

2.2 生理生化测定法2.2.1 电导法电导率法是根据细胞膜的完整性来测定种子的活力大小。

种子劣变过程中细胞膜的完整性逐渐受到损伤，膜结构完整性的丧失引起吸胀种子的电解质渗漏，高活力种子浸泡液的电导率低于低活力种子浸泡液电导率。

2.2.2 染色法染色法是间接测定种子活力的方法，根据染色原理又可分为四唑法(TTC)和红墨水染色法。

TTC法：凡有生命活力的种子胚部呼吸作用过程中都有氧化还原反应，而无生命活力的种胚则无此反应。

当TTC渗入种子胚的活细胞内，作为氢受体被脱氢辅酶(NADH2或NADPH2)上的氢还原，便由无色变为红色的三苯基甲脂(TTF)，由此判断该种子是否具有生活力，其中种胚被染为红色的为有生命活力的种子。

红墨水法：具有活性的细胞原生质膜对各种物质具有选择性吸收能力，红墨水等染料不畿进入，而死的种胚细胞原生质膜由于丧失这种能力，从而染料会进人细胞将胚染成红色。

所以用红墨水做染料对种子进行处理，根据胚组织染色反应可区别是否具有活力。

2.3 胁迫测定法2.3.1 加速老化法根据高温高湿能导致种子快速裂变的这一原理，高活力的种子能忍受逆境的条件，劣变较慢，低活力种子则劣变较快。

加速者化试验的可靠性很高，应用的局限性也较小。

2.3.2 冷冻试验法冷冻试验是模拟田间较差的条件f低温1进行发芽试验，以测定种子活力的高低。

3提高和保持种子活力的措施经典论点认为种子达到生理成熟时其活力达到最高值，以后随种子老化的开始，活力逐渐降低，其产生的代谢变化是不可逆的。

然而随着现代种子处理技术的发展，各种处理能在一定范围有效提高种子活力水平，因而现在认为种子活力具有可逆性。

3.1 物理处理方法物理处理方法主要有湿平衡处理、干湿处理、电和磁场处理、热击处理、射线处理和超声波处理。

湿平衡处理是将种子经饱和水蒸汽处理，使种子在缓慢吸胀过程中细胞膜及有关的酶系统得到重组和修复：干湿处理即让种子吸湿达到一定的含水量但又不至于萌发而后再进行干燥，在吸水阶段，种子内部进行一系列的修复活动，减少种子劣变，提高活力：电磁场处理就是通过调节种子的生理活性使发芽指数提高且电导率下降，从而使活力提高。

3.2 化学处理方法适当的化学试剂处理种子可在一定程度上恢复或提高已衰老种子的活力。

化学药剂影响植物体生理生化过程、激素等效应物水平，还可参与基因表达调控等复杂过程，从而引起植物细胞内激素水平及物质的变化，调节檀株生长状态和代谢活性，使种子活力在一定程度上得到恢复。

3.3 引发技术“引发”起初又被称为渗透调节，是指种子缓慢吸水减少吸胀损伤，使细胞膜、细胞器、DNA得到充分修复，生物酶得到充分活化。

随着引发概念的发展，人们可以通过多种控制方式控制种子吸水，达到相同目的。

一些研究认为引发具有修补老化种子的膜损伤，提高种子活力的作用。

棉花种子的引发处理能够打破种子休眠，有效的提高种子活力、加速种苗荫发、提高种子发芽整齐度和发芽率。

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