電導法測定小麥種子活力

朱銀等

摘要：以人工加速老化的3個小麥品種種子為材料，測定20 ℃恒溫條件下不同活力水平的種子浸泡液電導率，對電導法測定小麥種子活力進行了研究。結果表明，發芽率有較大差異的小麥種子浸泡24 h后的電導率與發芽率、發芽指數均呈顯著負相關，電導法可作為快速測定小麥種子活力的重要參考指標。

關鍵詞：小麥；電導率；種子活力；發芽率；發芽指數

中圖分類號： S512.102文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0078-02

收稿日期：2014-04-04

基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（12）5087]。

作者簡介：朱銀（1984—），女，江蘇淮安人，碩士，助理研究員，主要從事農業種質資源信息系統建設與維護研究。Tel：（025）84391665；E-mail：zy1984826@126.com。

通信作者：顏偉，副研究員，主要從事作物遺傳改良和種質資源評價研究。E-mail：yanw9@hotmail.com。江蘇省農作物種質資源中期庫保存了4萬多份種質資源，為了及時掌握庫藏種質資源的健康狀況，有必要對庫藏種質的活力進行實時監測。目前，種子活力檢測主要依靠發芽率、發芽勢等傳統測定方法，存在測定工作量大、周期長等諸多不足，迫切需要尋找簡易、快速、準確的種子活力檢測新途徑。電導法是一種簡易、快速、客觀的活力測試方法，Hibbard和Miller早在1928年就指出，在大多數情況下，玉米、豌豆和貓尾草種子的發芽能力與種子浸出液的電阻有關。Matthews和Bradonck在1968年證明豌豆、菜豆田間出苗率與電導率存在負相關。生活力與電導率的負相關早已得到了公認[1]。目前，國外一些種子檢驗部門經常使用電導法檢驗豌豆、菜豆、大豆、玉米等種子活力[2]。近年來，國內關于種子活力測定方法的研究逐漸增多，電導率測定種子活力的研究主要集中在大豆、棉花、玉米、花生、谷子、林木等，而電導法測定小麥種子活力的研究報道很少。本試驗以種子活力生理測試指標為對照，與電導法測定的種子浸泡液電導率結果進行比較研究，以期明確小麥種子浸泡液電導率與種子活力的關系，找到利用電導法測定小麥種子活力的方法。

1材料與方法

1.1材料

小麥種子為揚麥16、寧麥18、淮麥28，分別由江蘇里下河地區農業科學研究所、江蘇省農業科學院、江蘇徐淮地區淮陰農業科學研究所提供，其中揚麥16和寧麥18是紅皮小麥，淮麥28是白皮小麥。

1.2方法

1.2.1人工老化處理試驗前將種子水分平衡至15%，用錫箔袋真空包裝后分別置于-4、25、35、45 ℃的種子老化箱中進行人工老化處理。每隔20 d定期取樣進行種子電導率和活力測試。

1.2.2電導率測定每個樣品設3次重復，每次重復隨機選取50粒大小均勻、無損傷的凈種子，用去離子水沖洗3次，用濾紙吸干浮水，將種子置于潔凈的150 mL燒杯中，加入 100 mL 去離子水，于20 ℃恒溫條件下浸泡24 h，用梅特勒-托利多SG3電導率儀測定浸泡液的電導率。以去離子水為對照，每重復實際電導率=重復電導率讀數-對照讀數。

1.2.3發芽率測定參照GB/T 3543.4—1995《農作物種子檢驗規程》進行發芽試驗。取完成電導率測定結果后的種子依次置于發芽床為中性濾紙的發芽盒中，3次重復，每次重復50粒種子，發芽溫度控制在20 ℃，每天記錄發芽數，處理后8 d 計算發芽率和發芽指數。

發芽指數GI=∑（Gt/Dt）。

式中：Gt為相應各日生成正常幼苗的種粒數，Dt為從置床之日算起的天數[3]。

2結果與分析

2.1人工老化處理對小麥種子活力的影響

經過人工老化處理后，3個小麥品種種子的發芽率和發芽指數都隨著老化時間延長而逐漸降低。3個小麥品種未進行老化處理（即老化0 d）時均是高活力種子，發芽率一致。由種子活力下降至相同活力水平所需的老化時間受種子遺傳因子的影響，不同品種間種子活力下降的速率存在差異，淮麥28的活力下降速率高于揚麥16和寧麥18。種子活力下降是個漸進的過程，當種子老化到某個臨界點后，種子活力快速下降，3個小麥品種發芽率下降至75%左右（淮麥28老化 140 d，寧麥18老化180 d，揚麥16老化200 d）后，發芽率快速下降（圖2）

。發芽指數先于發芽率下降，當種子老化140 d時，發芽率仍保持在較高的水平，而發芽指數均出現明顯下降，寧麥18和淮麥28甚至下降至原來的50%（圖3）

。種子活力的下降表現為發芽緩慢、滯后，部分種子活力喪失，只有當種子活力下降至一定程度才表現為發芽率大幅下降，表明相對發芽率，發芽指數更能反映種子活力下降的真實情況。

2.2種子浸泡時間對電導率的影響

以未老化處理的小麥種子為例，每隔2 h分別測定3個小麥品種浸泡液的電導率。從圖3可以看出，隨著浸泡時間延長，各個小麥品種浸泡液的電導率呈逐漸升高的趨勢，升高

速率逐漸緩慢[4]。表明隨著浸泡時間延長，種子內含物外滲量逐漸增多，電導率逐漸升高，而待種子充分吸脹后，內含物外滲的速率放緩趨于穩定，電導率基本平衡。林斌指出，一般種子浸泡24 h后，電導率基本處于平衡狀態，此時測定結果比較正確[5]。

2.3不同溫度老化處理后揚麥16種子活力與電導率

對24 h浸泡液進行電導率測定。圖4、圖5顯示了揚麥16在不同老化條件（-4、25、35、45 ℃）處理后的種子浸泡液電導率與發芽率、發芽指數的相關性，電導率與發芽率、發芽指數的線性關系不夠明確，主要因為試驗時間較短，種子活力下降的差異程度不夠明顯，45 ℃高溫條件下種子活力喪失，而在25 ℃常溫和-4 ℃低溫條件下的種子活力都未發生明顯下降。這導致電導率數據主要集中在2個區域，一個是在 33 μS/cm 以下，發芽率都在85%以上，另外聚集區域在 35 μS/cm 以上，發芽率、發芽指數都為0或接近0，活力已經喪失。徐本美等指出只有當發芽率有較大差異時，細胞膜受損透性改變，電導率和種子活力才呈負相關[1]。本試驗結果與該結論一致，-4 ℃低溫和25 ℃常溫條件下的種子發芽率未發生明顯下降，45 ℃高溫條件下的種子發芽率降為0，電導率與種子活力的負相關性均不夠明顯，有時呈正相關。

2.4小麥種子活力與電導率的相關性分析

35 ℃條件下的種子發芽率出現明顯差異度，電導率與種子活力呈負相關（圖6、圖7）

3討論

電導法可作為快速測定小麥種子活力的一個重要參考指標，具有操作簡單、速度快、時間短的特點。本試驗采用人工加速老化的種子進行電導率測定，當發芽率有較大差異時，電導率與種子發芽率、發芽指數均呈顯著負相關。種子老化后，內部物質由有機結合態變為無機游離態，而種子表面結構和膜的破壞作為游離態離子外滲的有利通道，使老化種子電導率增加[6]。

電導法測定小麥種子活力盡管是一種簡便、快速的方法，但它對種子取樣、處理、洗滌操作、用水質量等要求非常苛刻，稍有疏忽，結果就會出現偏差[5-6]。本試驗中所用的小麥種子均從大小均勻一致、無破損的凈種子中隨機數取，并對種子做平衡含水量處理，種子和燒杯均使用電導率≤2 μS/cm的去離子水清洗，從而減少試驗誤差。

本試驗對利用電導法測定小麥種子活力進行了初步探索，由于試驗時間較短，除35 ℃老化處理的種子外，其他種子活力下降的差異程度都不夠明顯，對試驗結果產生了一定的影響，因此本試驗結果僅供參考。

參考文獻：

[1]徐本美，顧增輝，任祝三. 測定種子活力方法的探討——Ⅳ電導法[J]. 種子，1983（1）：18-23.

[2]王振寶，王樹春，徐國良. 一種種子活力的測定方法——電導率法[J]. 種子，1998（3）：70.

[3]劉子凡. 種子學實驗指南[M]. 北京：化學工業出版社，2011：78.

[4]段永紅，李小湘，李衛紅. 利用電導法測定雜交水稻種子活力的探討[J]. 湖南農業科學，2010（23）：17-19.

[5]林斌. 影響種子電導率因素的探討[J]. 種子，1986（2）：36-40.

[6]智慧，陳洪斌. 電導法測定谷子種子活力的研究[J]. 種子，1993（6）：44-46.任立凱，王龍，李強，等. 小麥EMS誘變育種研究進展及其在連云港的應用[J]. 江蘇農業科學，2014，42（9）：80-82.