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1、第五章 种子检验【前言】种子检验(seed testing)是保证种子质量(种子品质)的重要关键，特别是把种子作为商品流通后，种子检验工作就显得更为重要，所有种子的生产、加工、销售全部过程的质量，都须通过对种子进行检验确定（图版4）。种子检验的内容种子检验是应用科学的方法对农业生产上的种子品质(seed quality)进行细致的检验、分析、鉴定，以判断其品质优劣的一门学科或技术。种子品质是由种子不同特性综合而成的概念；包括品种品质和播种品质两方面内容。品种品质(genetic quality)是指与遗传特性有关的品质(即种子内在品质)，可用真、纯两个字概括。播种品质(sowing quali
2、ty)是指种子播种后与田间出苗有关的品质(即种子外在品质)，可用净、壮、饱、健、干五个字概括。“真”是指种子真实可靠的程度，可用真实性表示。“纯”是指品种典型一致的程度，可用品种纯度表示。“净”是指种子清洁干净的程度，可用净度表示。“壮”是指种子发芽出苗齐壮的程度，可用发芽力、生活力、活力表示。“饱”是指种子充实饱满的程度，可用千粒重(和容重)表示。“健”是指种子健全完善的程度，通常用病虫感染率表示。“干”是指种子干燥耐藏的程度，可用种子含水百分率表示。综上所述种子检验的内容包括种子真实性、品种纯度、净度、发芽力(生活力)、活力、千粒重、种子水分和健康状况等。其中，纯度、净度、发芽率和水分四项
3、指标为种子质量分级的主要标准，是种子收购、种子贸易和经营分级定价的依据。种子检验的方法、步骤和程序种子检验分为田间检验和室内检验两部分。田间检验是在作物生育期间，在采种田的田间取样分析鉴定，主要包括检验种子真实度和品种纯度，病虫感染率，杂草与异作物混杂程度和生育情况。以品种纯度为主要检验项目。室内检验是在种子收获脱粒以后，到现场或仓库直至销售播种前抽取样品进行检验。在种子脱粒、贮藏运输和播种前，由于种种原因都有可能使种子品质发生变化。因此，必须定期对种子品质进行全面检验。检验内容包括种子真实度、品种纯度、净度、发芽力、生活力、千粒重、含水量、病虫害等。种子入库前，要重点检验种子含水量、种子真实
4、度。种子调运，播种前，重点检查发芽力等。种子检验的主要步骤可分为取样、检验和签证。（一）取样：按一定规则和手续从大量的种子(或材料)中插取小部分有代表性的样品，作检验品质之用。（二）检验：采用科学方法和必要的仪器和药品对种子各项品质进行分析鉴定，力求获得正确的检验结果。（三）签证：将所检各项结果填入种子检验单内，检验合格的种子发给合格证明书，并定出等级，不合格的签发不合格证书并提出处理意见。种子田间检验与室内检验的内容很多，必须按一定程序进行(如图5-1)。品种纯度的检验品种纯度(cultivar purity)和种子真实性(seed genuineness)是鉴定种子质量的首要指标。种子真实
5、性是指一批种子所属种类品种与所附文件的说明是否一致。如不进行种子真实性检验，投入生产的不是所需种类、品种，往往给农业生产带来不可弥补的损失。如杂交水稻生产中，错把不育系当杂交种播种造成颗粒无收，这样的教训屡见不鲜。在蔬菜生产中，错将弱冬性的甘兰品种当强冬性品种而作春甘兰栽培，就很易发生未熟抽苔，严重的会使整个生产将会损失殆尽。凡此种种不胜枚举。品种纯度是指品种典型一致的程度，即样品中本品种的种子数(或植株数)占供检样品种子总粒数(或总株数)的百分率。品种纯度高的种子，因保证了群体优良特性的一致性，能充分发挥品种的遗传潜力，得到高产优质的产品；而品种纯度低，则常常表现植株生长不整齐，既减少优质产
6、品的产量又延误农时。品种纯度检验的方法有田间检验和室内检验两种。目前，纯度的检验仍以田间为主，室内检验为辅。一、品种纯度的田间检验（一）田间检验时期田间检验(field inspection)应在品种特征特性表现最明显的时期进行，一般一年生作物可分苗期、开花期、果实成熟期三个阶段，二年生作物可分为苗期、食用部分发育初期、食用部分成熟期、抽苔期和开花期五个阶段。绝大多数蔬菜作物的食用部分成熟期是田间检验的关键时期，这些食用部分(器官)的形状、大小、色泽及其他特征特性是鉴别的主要性状。（二）田间检验的方法田间检验分取样、检验、签证三个步骤。1.取样 取样前要了解良种繁殖田块面积、耕作制度、种子播前
7、处理，检查品种证明书、种子来源、保管、品质等情况，并检查繁育技术、隔离情况，以及被检验品种的特征特性和在当地的表现。然后进行划区设点。凡同一品种、同一来源、同一繁殖世代、同一栽培条件的相连田块为一个检验区。一个检验区的最大面积为500亩。设点取样量主要取决于作物种类、田块面积(表5-1)。取样点要均匀设置，按田块和面积大小的不同，采用如下方式(图5-2)：A.对角线式 取样点分布在一条或两条对角线上，等距设点，适用于方形或长方形地块。B.梅花形式 在田块四角、中心共设5点，适用于较小的方形或长方形地块。C.棋盘式 在田块的纵横每隔一定距离设1点，适用于不规则地块。D.大垄(畦)取样 在垄(畦)
8、作地块，先数总垄数，再按比例每隔一定的垄(畦)上设1点，各垄(畦)的取样点要错开。2.检验 设点取样后，根据鉴定时品种应具备的主要特征特性逐点逐株观察分析鉴定。将本品种、异品种、异作物、有害杂草、感染病虫株数分别记载，然后计算百分率。 本品种株(穗)数品种纯度(%)= 100供检本作物总株(穗)数异品种株(穗)数异品种(%)= 100供检本作物总株(穗)数异作物株(穗)数异作物(%)= 100供检本作物总株(穗)数+异作物株(穗)数杂草株(穗)数杂草(%)= 100供检本作物(穗数)+杂草株(穗)数杂交制种田，应计算父、母本杂株散粉率及母本散粉株率：母本散粉株数母本散粉株(%)= 100供检母
9、本总株数父(母)本散粉杂株数父(母)本散粉杂株(%)= 100供检父(母)本株数)在检验点外，有零星发生的检疫性杂草，病虫感染株，要单独记载。3.签证 分析鉴定完毕后，将每个检验点的各个检验项目的平均结果，填写在田间检验结果单上(表5-2)，并按种子分级标准提出种子的等级。如果是原种或杂种品种的亲本，则应提出建议，表明能繁殖，去杂株后可繁殖以及不能留种三种具体意见。二、品种纯度的室内检验品种纯度的室内检验(laboratory test)对保证原种和良种的质量也是很重要的。因为在原种的繁殖过程中，虽然逐株进行了鉴定，保证了原原种植株是高纯度的，但隔离条件收获、脱粒、贮藏等方面，都不易得到绝对的
10、保证。良种虽然直接用于商品生产，不影响下一代，但如果在良种采收或采收后的一系列过程中，发生了生物学和机械混杂而未及时检验出来，同样将会给生产造成不可估量的损失。（一）传统的鉴定技术1.种子形态鉴定种子形态鉴定是用肉眼或借助放大镜观察种子的形状、大小、色泽、花纹和种皮表面结构特征(光滑与粗糙，有无突起，脊及多少，有无刺毛及多少等)。鉴定时须有标准品种的样品或标准品种种子彩色图谱及描述作依据。一般可以鉴定至种，少数可以鉴定至变种，个别的也能鉴定至品种。2.幼苗形态鉴定各类种子都可利用幼苗形态鉴定法进行品种纯度检验。禾谷类可利用芽鞘颜色等性状；十字花科可利用子叶形态，真叶形状和茸毛以及颜色等性状。鉴
11、定时，随机取100粒种子，2-4次重复进行光下发芽培养，待幼苗出现固有色泽和特征时，鉴定和计算品种纯度。3.解剖鉴定各种作物不同种或品种类型的种子，其种皮细胞结构、形态和大小等均有不同。据此可采用解剖法加以鉴别。如豆类种子可从种皮栅状细胞大小鉴别品种；十字花科芸苔属可根据纵切片和横切片细胞形状和大小鉴别不同的种；萝卜可根据第一层表皮细胞形状、大小鉴别品种；葱类可根据表皮细胞外形的波纹鉴定不同的种。据郑成超、张宪曾报道（1989），将小麦品种种被厚度、糊粉层厚度、种被糊粉层厚度和种被 /糊粉层厚度4项指标结合可将各品种分开。（二）现代鉴定技术1.化学鉴定(1)石炭酸(C65)染色法 石炭酸又名苯
12、酚，其染色的原理是单酚、双酚、多酚在酚酶的作用下氧化成为黑素(C77985514)，由于每个品种皮壳内酚酶活性不同，在石炭酸作用下呈现深浅不同的颜色。该法主要适用于小麦和水稻。(2)愈创木酚(C782)法 其原理是豆类种子的种皮内有过氧化物酶，能使过氧化氢分解而放出氧，使愈创木酚氧化而产生红棕色的4-邻甲氧基酚，由于不同品种过氧化物酶的活性不同，溶液颜色也有深浅之分。(3)碱液(NaOH或KOH)处理 可用于十字花科种子真实性鉴定。取试样两份，各100粒，分别放在直径8mm的小试管中，加入10%NaOH或KOH溶液3滴，使种子浸泡在溶液中，然后将试管放在2528温度下，经2小时，会显出不同的颜
13、色，根据标准品种的显色情况统计本品种种子数，并计算品种纯度。2.荧光鉴定荧光分析法的原理是利用紫外线具有光激发现象，即紫外线照射物体后将不可见的短光波转变为可见的长光波。其发光的持久性有两种类型：一种叫荧光现象，紫外光连续照射后物体能发光，当停止照射时，被激发的光也随着停止。另一种叫磷光现象，当紫外线停止照射后，激发生成的光在或长或短时期内可继续发光。由于不同种类或品种种子的组织结构和化学成分的不同，紫外线照射时发出可见光的颜色和紫外线停止后可见光持续的时间是不同的，可以用此原理来判断种子的品种纯度。3.电泳鉴定近年来，电泳法发展较快，应用广，准确度高，已成为种子纯度鉴定的主流，有较强的生命力
14、。电泳法最初采用淀粉凝胶电泳（SGE）。近年来发展到利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）。最近，等电聚焦（IEF）电泳技术又得到迅速发展。聚丙烯酰胺凝胶电泳是从种子中提取的醇溶蛋白在PH为3.2条件下进行电泳分析，如小麦、大麦，用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离，产生的蛋白质条带与遗传基因有关，即指纹（fingerprints），由单粒种子所产生的指纹可鉴定品种的真实性和纯度。等电聚焦电泳法是用等电聚焦电泳分离种子蛋白的印渍来鉴定品种纯度的一条新途径。将非变性等电聚焦电泳凝胶分离种子蛋白酶，然后将这些电泳分离出来的种子蛋白吸附在可移动的膜上形成印渍。一次电泳即可进行多种酶的染色分析。电泳法的基本原理是
15、利用不同带电质点在一定电场中迁移速度不同进行分离。凝胶电泳除电荷效应外，还有分子筛效应，使颗粒小、形状为圆球形的分子移动快，而颗粒大、形状不规则的分子不易通过凝胶孔洞则移动缓慢。因此，不同大小形状的分子就固定在支持物(凝胶)的不同部位，形成了一定的谱带。用电泳法鉴定品种纯度的关键是要找到本品种典型的标志谱带（图53）。 4.高效液相色谱鉴定电泳技术在多种作物纯度检测中得到广泛应用。但对于那些亲缘关系较近的品种之间，如大白菜的一些品种，电泳法较难得到满意效果。而利用高效液相色谱法可得到理想结果。原理是使具有一定遗传特性的品种组成蛋白质，在色谱上形成了保留时间和大小不同的峰构成的指纹，不同品种间遗传特性差异使其具有不同的图谱，从而把品种区别开来。5.分子生物学鉴定分子生物学实验技术的发展使种子纯度鉴定进入了基因水平。它以种子的DNA片段（基因）直接作为检测对象，有很高的准确性、稳定性和重复性。其中以RFLP、PCR、RAPD、单克隆抗体等实验技术有较好的应用前景。RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）法，即限制性片段长度多态性。其原理是，不同遗传特性植物、DNA不同部位具有多态性，这些专一碱基序可被限制内切酶所识别。RFLP技术同生理生化
