不同类型豆类种子活力的检测方法

赖 颖， 侯小歌， 刘中华， 刘瑞芳

(1.周口师范学院， 生命科学与农学学院， 河南 周口 466001； 2.华中师范大学， 生命科学学院， 湖北 武汉 430079)



不同类型豆类种子活力的检测方法

赖 颖1， 侯小歌1， 刘中华1， 刘瑞芳2

(1.周口师范学院， 生命科学与农学学院， 河南 周口 466001； 2.华中师范大学， 生命科学学院， 湖北 武汉 430079)

为获得适合不同类型豆类种子活力检测的方法，以黄豆和绿豆2种类型共4个品种(齐黄28、中豆31、绿宝八号和周研一号)的豆类种子为试材，分别采用加速老化、低温冷浸和冷发芽3种环境测定法对其种子进行活力检测，通过不同种类、不同品种豆类种子对不同环境的响应，确定不同豆类种子活力检测的适宜方法。结果表明：低温冷浸，齐黄28、中豆31、周研一号和绿宝八号的发芽势、发芽率和苗高均显著下降；冷发芽，齐黄28、中豆31的发芽势、发芽率和苗高下降均不显著，绿宝八号的发芽势和发芽率以及周研一号的发芽率下降不显著；加速老化对绿宝八号的发芽势、发芽率影响不显著，但对其苗高的影响显著，并使齐黄28、中豆31和周研一号的发芽势、发芽率和苗高均显著下降。加速老化和低温冷浸适于齐黄28和中豆31的活力测定，低温冷浸适合绿宝八号活力的测定，加速老化、低温冷浸和冷发芽3种逆境条件都适于周研一号的活力测定。

豆类； 种子活力； 活力测定

豆类食品是人们获得蛋白质的主要来源[1]，因豆类种子中不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、纤维素、半纤维素、果胶、甘露聚糖、豆胶、可溶性纤维等，还含有一些有益于人体健康的生物活性物质[2]，故具有降低血压和胆固醇的功效。然而豆类种子活力(即种子的健壮度是种子发芽和出苗能力、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和)是种子质量的重要指标，低品质种子田间出芽率低，从而造成严重的经济损失。在美国，每年生产的种子中约25%的种子存在质量问题，造成的经济损失价值可达5亿美元[3]。虽然种子活力是种子质量检验的重要指标，但是直接在田间进行测定不仅麻烦，且田间环境错综复杂，同时不同地区或者同地区不同时间测定的结果具有差异[4]。国际种子检验协会推荐种子活力室内测定的方法有发芽测定、抗冷测定、加速老化试验、电导率测定和酶活力测定[5]。种子活力也是对种子整体的描述，如种子发芽、幼苗生长的速率和整齐度及种子在不利环境条件下的出苗能力；贮藏后，能保持发芽力的性能[6]等。高活力种子即使在不适宜的环境条件下，仍具有良好性能的潜力，所以说种子活力较种子标准发芽率更能说明种子质量的优劣[6-9]。因此，了解影响种子活力的因素和种子活力的变化规律，对指导种子安全贮藏和农业生产具有重要意义[10]。

近年来，研究适宜不同类型豆类种子活力检测方法的报道较少。对于类型不同的豆类或者类型相同品种不同的豆类种子，其内在的基因型和化学组分都不同，其自身活力对外界不同环境因素的影响也不同，所以不同的豆类品种之间应存在着不同的活力检测方法。试验以生产中常见的齐黄28、中豆31、绿宝八号、周研一号4个品种为试验材料，通过人工加速老化、低温冷浸和冷发芽3种环境的试验得到各种豆类的发芽势、发芽率和苗长的数据从而得出活力指数，对不同豆类种子活力进行测定，以筛选出适合4种豆类活力测定的最适方法，以期为豆类质量的鉴定和活力检测提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

材料：绿豆为绿宝八号(郑州富达种业有限公司)和周研一号(中国周口市周研种业)。黄豆为齐黄28(中国周口市周研种业)和中豆31(郑州富达种业有限公司)。

仪器：BCD-156K新飞冰箱(中国能效标识)，1011型电热鼓风干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司)，DHP9162型电子恒温培养箱(上海恒科学仪器有限公司)，ZHWY2101C型双层恒温培养震荡器(上海智诚分析仪器有限公司)，SYQ PSX280B型手提式不锈钢压力蒸汽灭菌锅(上海申安医疗器械厂)。

1.2 人工加速老化试验

首先把培养皿制成老化盒，在培养皿内加入25 mL蒸馏水，蒸馏水距离培养皿口1 cm左右，然后用纱布紧紧的蒙住培养皿口，在纱布上放入大约30粒的豆子，注意豆子一定不能与水接触。再用一个大小相同的培养皿盖住有豆子的培养皿并用胶带紧紧密封，置于40℃恒温箱中放置2 d，注意在拿的过程中要平稳，千万不能倾斜以免豆子与水接触，2 d后取出并进行消毒(次氯酸钠与蒸馏水以1∶6的比例)，大约消毒5～10 min后取出，把豆子放入培养皿中并标号，加入蒸馏水至淹没种子，转入20℃光照培养箱中进行标准发芽。在规定的时间内进行各种指标的测定。

1.3 冷发芽试验

将各种豆子进行消毒5～10 min后用蒸馏水冲洗，每种豆子挑选出较好的30粒种子放入培养皿中并加蒸馏水淹没种子，置于12℃光照培养箱中培养并保持种子不缺水。一周后取出培养皿再转入20℃光照培养箱中，第4天开始统计发芽势。第8天统计豆子的发芽率。

1.4 低温冷浸发芽试验

将4种豆子分别进行消毒，每种豆子挑选出30粒分装在刺破的自封袋里并进行编号，把自封袋放入培养皿中，使自封袋里的豆子平铺在培养皿中，然后在培养皿中加入蒸馏水并保证蒸馏水能淹没每粒种子。将培养皿放入4℃条件下的冰箱里，4 d后取出，把豆子从自封袋里取出并消毒5～10 min。再把经消毒的种子放入培养皿中编号并加入蒸馏水淹没种子，转入20℃光照培养箱中进行标准发芽，并保持种子不缺水。

1.5 标准发芽试验

从试验田中取少量砂土，筛选去除有机物、碎石等杂质，进行清洗后，放入120℃的干燥箱中，干燥处理后，放入160℃的灭菌箱中进行灭菌，约2 h后取出。在培养皿底部平铺3 cm的砂土，按实。将豆子进行消毒5～10 min取出，并用蒸馏水冲洗，每种豆子挑选出50粒撒入砂土中，然后再覆盖1 cm的砂土并浇水保持种子湿润，定期观察，进行各项指标的测定。在转入20℃光照培养箱后的第4天取出，记录每个培养皿中的豆类发芽数。浇水后再放入20℃光照培养箱中，8 d后数出每个培养皿中豆子的发芽数并记录。到第8天，发芽结束后每种豆子选取强壮的长势好的具有代表性的10株幼苗，用软尺测量每株的苗长并记录，求出每种豆子苗长的平均值。

发芽势(GE)：发芽初期第4天的发芽率。发芽率(FGP)：发芽终期第8天的发芽率。苗长(SL)：10株苗芽长的平均值。活力指数[11]：VI=FGP×SL。

2 结果与分析

2.1 不同发芽条件对2种黄豆活力的影响

由表1可知,不同发芽条件下的2种黄豆活力和各指标的下降百分比，通过与标准对照得出：齐黄28在加速老化处理后、低温冷浸，冷发芽3种人工老化，GE分别下降15.1%、71.4%和2.1%，其中，加速老化处理下降较明显，低温冷浸处理显著下降，冷发芽的下降不明显；FGP分别下降21.5%、73.4%和3.1%，其中，加速老化处理明显下降，低温冷浸处理显著下降，冷发芽的下降不明显；SH分别下降30.4%、59.6%和0.9%，其中,加速老化和低温冷浸处理的显著下降，冷发芽的下降不明显；VI分别下降45.4%、89.3%和4.0%。中豆31在加速老化、低温冷浸、冷发芽3种人工老化处理后，GE分别下降16.9%、27.1%和0.1%，其中，加速老化和低温冷浸处理的显著下降，冷发芽处理的下降不明显；FGP分别下降16.8%、29.4%和0.5%，其中加速老化和低温冷浸处理有明显下降，冷发芽的下降不明显；SH分别下降17.1%、35%和2.1%，其中加速老化和低温冷浸处理有明显下降，冷发芽的下降不明显；VI分别下降31.1%、54.1%和1.8%，其中，加速老化处理下降较明显，低温冷浸处理显著下降，冷发芽的下降不明显。

表1 不同发芽条件下2种黄豆种子的活力与下降百分比

注：表中的值为平均值±标准差，同列不同小写字母表示显著水平为α=0.05(下同)。

Note：The values in the table indicate mean±SD. Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference at 0.05 level. The same below

表2 不同发芽条件下2种绿豆种子的活力与下降百分比

2.2 不同发芽条件对2种绿豆活力的影响

由表2可知，在标准发芽、加速老化、低温冷浸和冷发芽不同的环境下对不同类型绿豆种子的发芽势、发芽率、苗高以及活力指数影响情况和各指标的下降百分比。通过与标准对照比较得出：绿宝八号在加速老化、低温冷浸、冷发芽3种发芽条件下，其GE分别下降0.1%、50.0%和1.5%，FGP分别下降1.1%、46.2%和2.2%，SH分别明显下降23.6%、27.6%和18.7%，VI分别明显下降24.4%、61.0%和20.5%。周研一号在加速老化、低温冷浸、冷发芽3种发芽条件下，GE分别下降69.6%、60.6%和44.8%，FGP分别下降64.6%、55.6%和6.7%，SH分别下降57.3%、51.4%和57.9%，VI分别下降85.0%、78.8%和65.8%，加速老化、低温冷浸、冷发芽均有明显的下降。

由表3可以看出,两种类型豆类种子的标准发芽试验的发芽势、苗高和活力指数3个测定指标与发芽率均存在显著正相关关系。

表3 不同豆类活力测定指标与标准发芽试验 发芽率的相关系数

Table 3 Correlation coefficients between vigor index and germination rate in different legume seeds

品种Varieties发芽率FGP发芽势GE苗高SH活力指数VI黄豆Soybean10.9540.9610.978绿豆Mungbean10.9570.9770.989

3 结论与讨论

由于豆类种子的类型不同，基因型和化学成分也不同，因而其适合的活力测定方法也就不同。试验结果同样表明，采用人工老化法测定种子活力优于直接对各豆类种子进行标准发芽，与刘自刚[12]认为的标准发芽是大豆种子活力测定最为可靠的观点不同。由于高温高湿对各豆类种子的不良影响均显著，我国干燥大豆的方法多采用自然干燥法和机械干燥法，而南方多采用自然干燥法，北方多采用机械干燥法[13]。故在干燥过程中还要注意一些环境因素的影响。

试验以齐黄28、中豆31、绿宝八号、周研一号4种常见的豆类品种为试验材料，通过人工加速老化、低温冷浸和冷发芽3种环境下试验得到各种豆类的发芽势、发芽率、苗高和活力指数，两种类型豆类种子的标准发芽试验的发芽势、苗高和活力指数3个测定指标与发芽率均存在显著正相关。由此可知，加速老化和低温冷浸适于大豆活力的检测，3种方法均适合周研一号的活力检测，低温冷浸适于绿宝八号活力的检测，3种方法均适于绿豆活力的检测。所以，对于同一类型不同品种的豆类要采取不同的活力测定方法，对于不同类型的豆类种子受不同的老化方式的影响从而推测出豆类种子适宜的储存条件，因此，在不同的地区，应根据当地的气候条件选择适合该地区的种子进行种植以提高产量。

[1] 崔惠玲.食品营养[M].北京：化学工业出版社,2008:11.

[2] 杨子艳.科学认识和食用豆类[J].医药与保健,2011,19(12):67-67.

[3] MeDonaldMB.Seed deterioration: physiology, repair and assessment[J].Seed Science and Technology,1999,27:177-237.

[4] 孙显明,汤国民,于立芝,等.高油玉米种子活力检测适宜方法初探[J].中国农学通报,2007,15(6):122-127.

[5] 杜清福,贾希海,律保春,等.不同类型玉米种子活力检测适宜方法的研究[J].玉米科学,2007,15(6):122-127.

[6] 苏 贺,蒲 俊,吴连玉,等.不同类型豆类种子活力测定方法探索.农业科技通讯[J].试验研究,2013(12):155-157.

[7] Lo'ie Rajjou,Manuel Duval,Karine Gallardo, et a1.Seed Germi-nation and vigor[J].Annu, Rev, Plant Biol,2012,63:507-533.

[8] Lopez-Castaneda C,Richards RA,arquhar DG ,et a1.seed and seeding characteristics contributing to variation in early vigour among temperate cereals[J].Crop Sci,1996,31:189-193.

[9] Mohammadreza Naderidarbaghshahi,Mehdi Karimi.Multiple and simple regression models relationship of some vigour tests and field seed emergence of crops[J].Infl,Res,J.Appl, Basic,Sci,2013,4(3):736-740.

[10] 颜启传.种子检验的原理和技术[M].北京:中国农业出版社,1992.

[11] 屈长荣.种子检验技术[M].天津:天津大学出版社,2011:129.

[12] 刘自刚,张 雁,王新军,等.桔梗种子活力研究进展[J].种子,2006,25(4):48-51.

[13] 唐志华,马继凤.大豆种子活力研究进展[J].作物研究,2007,2l(5):625-628.

(责任编辑： 孙小岚)

Study on Appropriate Methods to Determinate Vigor of Different Legume Seeds

LAI Ying1, HOU Xiaoge1, LIU Zhonghua1, LIU Ruifang2

(1.CollegeofLifeScienceandAgriculture,ZhoukouNormalUniversity,Zhoukou,Henan466001; 2,SchoolofLifeScience,CentralChinaNormalUniversity,Wuhan,Hubei430079,China)

The vigor of different legume seeds (soybean and mung bean) treated with three different determination methods (accelerated ageing, low temperature soaking and cold germination) was detected to obtain the appropriate methods of determining the vigor of different legume seeds. Results:Low temperature soaking reduces germination vigor, germination rate and seedling height of four tested varieties significantly. Cold germination has no obvious effect on germination vigor, germination rate and seedling height of Qihuang 28 and Zhongdou 31, germination vigor and germination rate of Lvbao 8 and germination rate of Zhouyan 1. Accelerated ageing has no obvious effect on germination vigor and rate of Lvbao 1 but the significant effect on its seedling height. Accelerated ageing reduces germination vigor, germination rate and seedling height of Qihuang 28, Zhongdou 31 and Zhouyan 1 significantly. Accelerated ageing and low temperature soaking methods both are suitable to detect seed vigor of Qihuang 28 and Zhongdou 31. Low temperature soaking method is suitable to detect seed vigor of Lvbao 1. The seed vigor of Zhouyan 1 can be detected by accelerated ageing, low temperature soaking and cold germination methods.

legume; seed vigor; vigor determination

2014-09-01； 2015-06-20修回

2014年度河南省教育厅科学技术研究重点项目(14B416008)

赖 颖(1981-)，女，讲师，从事发酵、生物能源与农学方面的研究。E-mail:23798542@qq.com

1001-3601(2015)07-0354-0031-03

S643．7

A

生理生化·耕作栽培

Physiology and Biochemistry·Tillage and Cultivation