种子活力测定—种子活力的概念及重要性

玉米种子活力与出苗、产量的关系 活力 出苗率（%） 成苗率（%） 出苗日数 产量（kg/公顷）
高 92a*
90a
10.4a
7743a
低 67b
66b
12.0b
6618b
高 86a
86a
9.2a
6112a
低 58b
58b
11.0b
4140b
高活力种子比低活力种子出苗快，成苗率高，产量也高。
二、种子生产与活力的关系
一、影响种子活力的因素 小麦：一穗中，中上部种子活力最高；小穗中、基部种子活力最高；
上部颖花维管束发育不良，因此获得营养贮藏物质较少。 棉花：内围铃种子活力高，外围铃不宜留种；内围铃一般取伏桃
（7/15-8/10的成桃）留种，伏前桃不宜留种，因前期植株对桃铃造成 荫蔽，易产生病变。
玉米：果穗中下部种子着生较早，种子饱满。
一、种子活力的概念
种子活力不是一种简单的测定概念， 而是一种能表达有关种子批多种特性的综 合概念： ①种子发芽和幼苗生长的速率和整齐度 ②在不良条件下种子的出苗能力 ③贮藏后的表现，特别是发芽能力的保 种子活力指的是种子的健壮程度和生产潜 能。
二、活力、生活力和发芽力含义的差异及相互关系
1、 种子生活力 ----是指种子的发芽潜在能力和种胚所具有的生 命力，通常是指一批种子中具有生命力（即活的）种子数占种子总数 的百分率。
二、种子劣变的发生和机理
３、劣变机理
种子劣变 的形态特征： （1）种皮颜色变深变暗，油质种子走油 （2）胚干湿，失去光泽 （3）细胞核异常，染色质结块、细胞器解体 （4）脂质团形成 （5）畸形苗多、苗期延长、整齐度下降
种子生产与经营专业
种子活力的概念及与生活力、发芽力的关系
一、种子活力的概念
种子活力是种子质量的重要指标，与种子田间出苗密切相关。 播种成苗是关系到作物生产、种子生产成败的首要环节。长期 以来，人们多用发芽率来衡量种子的播种品质，但生产中常遇到发芽 率与田间出苗率不相符的情况，便试图寻找一种能准确预测种子田间 出苗情况的指标，从而提出一个新的概念---------种子活力。
性状
品系1
品系2
高活力
低活力 高活力 低活力
出苗率（%）
播后22天叶面积 （cm2/株）
产量（g/株）
96 168 53.17
86
95
137
153
47.70 50.16
91 144 44.24
二、种子生产与活力的关系
2. 种子活力与出苗关系
种子批
1 2 3
大豆种子活力对出苗的影响
发芽率% 抗冷测定% 加速老化 播后 2 周 播后 4 周
二、种子劣变的发生和机理
２、活力下降和劣变发生的关系
（4）种子基本的变质是细胞膜、细胞器和细胞核内物质作用能力的 改变。
（5）种子劣变程度较低时，表现发芽速率和生长速率及整齐度、健 壮度抵抗逆境能力均逐渐下降。对种子生活力和发芽影响不大，而对活 力则有影响，因此可用活力测定的方法了解变质的程度。
（6）种子劣变的结果最终最大的危害是种子失去发芽能力，表现为 生产性能降低。
二、种子生产与活力的关系
3. 种子活力与早播关系 ➢ 种子早播会遭遇冷害，使种子完全或部分丧失发芽力，从而引起 种子出苗率降低，出苗迟缓，成苗率减少，大面积缺苗，造成严重经 济损失。 ➢ 种子活力越高，抗冷害能力越强。
二、种子生产与活力的关系
种植日期
5 月 10 日
6月5日
*α=0.05, LSD
一、种子活力的概念
一、种子活力的概念
ISTA：种子活力是指在广泛的环境 下，衡量发芽率可接受的种子批的活性 和性能的综合表现。
AOSA：种子活力是指在广泛的田间 条件下，决定种子迅速整齐出苗和长成 正常幼苗潜在能力的总称。
一、种子活力的概念
种子活力的新定义：
种子活力是指充分成熟，充实饱满，色泽正常，健康无病虫， 完整无损伤，耐藏性好的非休眠种子，在广泛环境条件下，表现 出抗逆性强，发芽出苗快速整齐，茁壮生长，正常发育，能长成 健壮、整齐、正常幼苗和植株，达到高产和优质的潜在能力。
测定% 出苗率% 出苗率%
89
24
30
25
55
91
62
86
52
75
85
3
0
12
31
二、种子生产与活力的关系
Maize Plot Trial (Italy 2009): Field emergence of seed lots with similar high germination but different seed vigour
66
89
12月贮藏后的发芽率
雀麦
运输前的发芽率 运输后的发芽率
94
96
93
90
87
19
74
53
种子耐藏性预测一般用加速老化方法。如玉米加速老化的条件是
45℃，72小时。
种子生产与经营专业
种子活力测定的生物学基础
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因）
种子活力首先由基因型决定。
（1）作物、品种间差异
一、种子活力测定的必要性
3. 帮助育种者选育新品种的必要方式 ➢ 育种工作者在选育抗寒、抗病、抗逆、 早熟、丰产的植物新品种时，可进行活力 测定，因为这些特性与活力密切相关。 ➢ 通过活力测定，可选择某些有利于出 苗的特性，如大豆下胚轴的坚实性有利于 幼苗顶出土面，而玉米芽鞘的开裂性则不 利于幼苗出土。
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因） （2）杂种优势 （种子活力基因的定位） 杂种的活力具有超亲优势。杂交玉米F1与亲本在活力方面存在明显差异 （表）。
表 杂交玉米F1及其亲本品系活力的差异
种子 杂种F1 亲本1 亲本2
发芽率% 100 85 80
幼苗鲜重 /mg
103
79
78
DNA/ug 54 45 45
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因） （9）低温发芽特性 品种间抗低温能力不同。 （10）成熟期 品种间成熟期有差异。如有些品种成熟期延迟，产量提高，但活 力下降；成熟期间的不良环境影响（如高温、低温、多雨、干旱等 ）
一、影响种子活力的因素
2、环境因素------决定活力的现实性 （1）种子发育成熟状态的影响 土壤肥力与母株条件、气候条件、成熟度、栽培条件 种子着生部位及种子成熟度 作物种子活力往往与在植株上的开花迟早有关，较早开花结实 的种子因能获得较多营养贮藏物质而具较高的活力。
二、种子劣变的发生和机理
３、劣变机理
劣变是一个渐进、累积的过程。
大分子物质变 性
核酸降解、合成受阻——RNA、DNA含量低，ATP生 成量少
结构蛋白变性失去活化能力——分生组织坏死
合成酶活性降低，水解酶活性升高
膜系统损伤
膜漏现象严重——内含物外渗，脂质团形成，细胞器 损伤
萌发时修复能力降低——影响正常代谢
不同活力种子幼苗
一、种子活力测定的必要性
2. 活力测定是种子产业中必不可少的环节 种子成熟过程受环境影响活力会发生变化。 种子收获后，要进行干燥、清选、加工、 贮藏、处理等过程。如某些条件不合适，可能 使种子遭受机械损伤，使种子变质而降低种子 活力。 及时进行活力测定，可及时改善加工、处 理条件，保持和提高种子活力。
表 不同作物种子发芽率与成苗率
作物
种子大小 发芽率% 成苗率%
玉米、豌豆
大粒
95
大豆、松柏
中粒
95
苜蓿、烟草
小粒
95
85~95 60~80 30~50
活力 强 中 弱
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因） （1）作物、品种间差异 不同作物或品种由于其种子大小、发 芽特性受基因型控制，发芽率相同时，田 间出苗率和成苗率不一样。 研究表明：萝卜种子粒大的特性有很 高的遗传价值，大粒品种比小粒品种成苗 率高，且株株大，根粗；而大豆种子则没 有这种关系。
一、种子活力测定的必要性
4. 研究种子劣变机理的必要方法 ➢ 种子从形成发育、成熟收获、加工贮藏直至播种的过程中，无 时无刻不在进行变化，采用生理生化、分子生物学等方面的种子活 力测定方法，可研究种子劣变机理及改善和提高种子活力的技术。
二、种子生产与活力的关系
1. 种子活力对产量的影响
表 种子活力对2个玉米品系田间表现的影响
2、种子发芽力----是指种子在适宜条件下（实验室可控制的条件 下）发芽并长成正常植株的能力，通常用发芽势和发芽率表示。
3、发芽率----是指各个国家制定种子质量的主要指标，在种子认 证和种子检验中得到广泛应用。但生活力测定快速，有时可用于暂时 替代来不及发芽的种子发芽率，但最后结果还是要用发芽率作为正式 依据。
二、种子劣变的发生和机理
２、活力下降和劣变发生的关系
一般来说，当种子干重增至最大，达生理成熟时种子具有最高的活力
和生活力，即达到作物遗传性活力的高峰，不同作物表现不同。
活力形成的高低决定于
遗传性 发育环境
活力下降的速度决定于
收获、干燥、加工情况 贮藏条件
劣变程度浅的种子仍可发芽出苗，但畸形苗增多、发育不良，高活力
4. 种子活力与节省用种关系 ➢ 单粒播的玉米种子因活力高，可以节省播种量。
5. 种子活力与抗药性关系
玉米种子活力与除草剂抗性的关系
除草剂
使用量（kg/km2） 高活力药害(%)
草净津
3.4
3
6.7
4
(Cyanazine)
10.1
12
扑草灭
3.4
2
6.7
2Hale Waihona Puke （EPTC）10.1
4
1987, 3 个自交系 2 年试验的结果
高活力种子幼苗对农药抗性高，受损程度低。
低活力药害(%)
10 13 20
9 11 13
二、种子生产与活力的关系
6. 种子活力与贮藏、运输的关系
作物 蚕豆
表 同一种子批的发芽率和活力比较
检测项目
种子批
1
2
3
4
发芽率 田间出苗率
93
92
95
97
84
71
68
82
三叶草
贮藏前的发芽率
90
90
90
90
71
90
RNA/ug 43 310 299
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因） （3）种皮开裂性及颜色 如大豆、菜豆等豆科作物的某些品种种皮成熟后又自然开裂的现象， 导致老化变质而降低活力。白色种皮与种皮开裂有连锁遗传关系，白色 菜豆易自然开裂，深色不易开裂。 （4）子叶出土类型 如子叶出土的大豆、菜豆遇粘重、板结土壤出土难，不易深播；子 叶留土的蚕豆、豌豆影响小，出苗率高。
种苗才能健壮生长。
二、种子劣变的发生和机理 ２、活力下降和劣变发生的关系
二、种子劣变的发生和机理 ２、活力下降和劣变发生的关系
二、种子劣变的发生和机理
２、活力下降和劣变发生的关系
种子劣变与活力的关系概括为以下几点： （1）活力和劣变是相互作用的两个方面，种子劣变增强，则活 力下降。 （2）种子劣变是不可避免的，控制种子本身的状态和环境条件， 可延缓活力降低速度。 （3）种子劣变是逐渐加深和伤害积累的结果。
二、种子劣变的发生和机理 ３、劣变机理
有毒物质积累
生理活性物质 破坏与失衡
代谢的中间产物如乙醇、CO2、醛、酮、 酸类、多胺、丙二醛的积累使活 组织 中毒
维生素氧化、损坏——酶活性下降、胚劣变 GA３、CK减少，ABA增加——萌发受抑 谷胱甘肽氧化（2GSH+1/2 O2 GSSG+H2O）——蛋白合成受阻
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因） （5）硬实 硬实种子贮藏期间对不良条件的抵抗能力较强，易于保持较高活 力。 （6）对机械损伤的敏感性 机械损伤会降低种子的耐贮性和田间出苗率。如芝麻种皮薄而软， 易受机械损伤；亚麻种皮厚而坚硬，能抵御机械损伤。
一、影响种子活力的因素
1、遗传因素（内因） （7）化学成分 种子活力与营养品质间存在矛盾。如玉米高赖氨酸品种种子皱缩而 小，活力低。甜玉米种子可溶性糖 含量高，胚乳皱缩，不耐贮藏，活 力低下。糯稻种子活力较低。 （8）幼苗形态结构 如大豆幼苗下胚轴的坚实性，易于出土-----有利于出苗成苗；玉米 幼苗芽鞘开裂性，幼芽难于出土-----降低出苗率，影响植株生长发育。
一、影响种子活力的因素
2、环境因素------决定活力的现实性 （2）种子成熟后状态的影响 加工损伤：机械损伤；干燥损伤。 储藏条件：温湿度、气体、病虫害。 （3）发芽条件的影响 吸胀冷害、吸胀损伤
二、种子劣变的发生和机理
1、概念 种子的老化、劣变是指种子的品质及其性能或生活力自一较高 水平下降至较低水平。 种子老化一般指种子的自然衰老，有别于人工加速老化。 种子活力在达真正成熟时最高，然后便进入活力下降的不可逆 变化，这些不可逆变化的综合效应便称为种子劣变。 种子劣变是指生理机能的恶化，包括化学成分的变质和细胞结 构的受损。
种子生产与经营专业
种子活力测定的必要性及与种子生产的关系
一、种子活力测定的必要性 1、保证田间出苗率及生产潜力的必要手段 有些开始劣变的种子，其发芽力尚未表现降低，但活力已经下降，
影响田间出苗率。为防止采用发芽率高而活力低的种子给生产带来损 失，在播种前不仅要了解种子发芽力，而且更关心田间出苗率。