基于微观动态离子流检测技术的测定小麦种子活力的方法技术

技术编号:7472945 阅读:502 留言:0更新日期:2012-07-03 00:58
本发明专利技术提供了一种基于微观动态离子流检测技术的测定小麦种子活力的方法,其是利用微观动态离子流检测技术对连续发芽期的小麦种子做动态K+流检测,根据小麦种子的净K+流速及方向来测定种子活力。本发明专利技术能够实现对小麦种子活力的无损、活体、快速检测,检测一个样本耗时少至几分钟多至十几分钟,检测准确性高,耗时短,活力强的小麦种子K+外流作用弱;而活力弱的小麦种子K+外流作用强,呈现流失状态,评价方法简单可靠,为小麦育种、小麦种子储藏、作物田间生产提供了一种无损的、快速的、检测后的生物材料还能继续生长的小麦种子活力检测新方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及种子活力的测定方法,具体地说,涉及一种。
技术介绍
种子活力是种子质量的重要指标,1980年AOSA定义了种子活力广泛的田间条件下,决定种子迅速整齐出苗和成长为幼苗的潜在能力的总称。ISTA将大豆种子加速老化试验和豌豆种子浸出液电导率的标准化流程列为国际种子活力检测标准。当今的种子活力检测方法包括生理测定法、加速老化法、电导率测定法,生化测定法等。微观动态离子流检测技术是一种在不破坏被测试材料的前提下获得测试材料膜内外离子或分子流动信息的一项新技术,该项技术可以对测试材料的不同部位以及同一部位连续时间测量,已经在植物抗盐研究、植物病理研究、植物耐重金属等多种植物研究领域得到应用。aiabala(2000)利用微观动态离子流检测技术研究了小麦种子萌发期间的营养吸收,发现了 K+在小麦种子的不同部位都处于外流状态,证实了 K+的外是由于细胞膜上K+ 通道作用的结果,而非种皮渗出(Shabala,S. ;Newman, I. ;Wilson, S. ;Clark, R. Nutrient uptake patternsover the surface of germinating wheat seeds (小麦种子萌发表面的离子吸收图谱),Australian Journal of Plant Physiology,2000,27 O),89-97),为小麦萌发生理生化机理研究拓展了新视野,另外在植物抗盐性研究,抗重金属胁迫研究领域该方法也发挥了重要作用。张辉等(1996)利用电导率测定法测定水稻种子活力(张辉,王辉宪,水稻种子浸泡液外渗离子与种子发芽率的相关性研究,吉首大学学报,1996,17 (2) :80-83),杜清福等Q007)用到了标准发芽法、电导率测定法、TTC定量法、丙二醛含量测定法测定玉米种子活力(杜清福等,不同类型玉米种子活力检测适宜方法的研究,玉米科学,2007,15 (6) 122-127)。现有的种子活力测定方法,如生理测定法、加速老化法、电导率测定法、生化测定法都对种子构成了严重的损伤,甚至是破坏了种子结构,使其完全失去发芽能力,这些种子活力测定方法对珍贵的小麦种子、数量少的小麦种子来说损失相当大,而且且无法实现种子活力的动态检测。因此,找到一种无损的、快速的、检测后的材料还能继续生长的小麦种子活力检测方法成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在为小麦育种、小麦种子储藏、作物田间生产提供一种无损的、快速的、 检测后的生物材料还能继续生长的小麦种子活力检测新方法。为了实现本专利技术目的,本专利技术的一种基于微观动态离子流检测技术测定小麦种子活力的方法,其是利用微观动态离子流检测技术对连续发芽期的小麦种子做动态K+流检测,根据小麦种子的净K+流速及方向来测定种子活力。其中,所述小麦种子萌发后长出胚根。本专利技术能够实现对小麦种子活力的无损、活体、快速检测,检测一个样本耗时少至几分钟多至十几分钟,检测准确性高,耗时短,活力强的小麦种子K+外流作用弱;而活力弱的小麦种子K+外流作用强,呈现流失状态,评价方法简单可靠。前述的方法,所述微观动态离子流检测技术中测试缓冲液中的测试离子浓度为 0. 05 0. 15mM。前述的方法,检测使用的水稻处于1叶1心期,测量位置为距所述水稻苗根尖 100 500 μ m的根尖分生区的外表面10 40 μ m处。具体地,前述方法包括以下步骤(1)向微电极中灌入离子灌充液至充满所述电极尖端1 1. 5cm,再将电极的前端吸入相应测试离子交换剂;( 将经过步骤(1)处理后的电极套入已氯化的Ag/AgCl电极线基座,并放入校正液中校正;(3)取待测水稻苗,将其根部先放在测试缓冲液中平衡30min左右,再用校正后的电极对待测水稻苗进行检测10 16min ; (4)对检测结果进行处理和分析。其中,步骤(1)所述的灌充液为80 140mM KCl。步骤(2)所述的校正液为0. 05 0. 15mM KCl和0. 5 1. 5mM KCl。步骤(3)所述的测试缓冲液为0.05 0. 15mM KC1、0. 05 0. 15mMCaCl2、0. 05 0. 15mM MgCl2、0. 3 0. 6mM NaCU 0. 1 0. 3mM Na2SO4 和 0· 2 0. 5mM MES。前述方法中步骤(1)电极的前端吸入测试离子交换剂的长度为K+ :100 200μπι。前述方法中校正后电极的能斯特方程计算理想值为K+ 56 60mV。前述方法中所述K+离子流的流速为萌发32 40小时K+离子内流速度为-4. 76 -274. 99pmol. cnT2. s-1。本专利技术能够实现对小麦种子活力的无损、活体、快速检测,检测一个样本耗时少至几分钟多至十几分钟,检测准确性高,耗时短,活力强的小麦种子K+外流作用弱;而活力弱的小麦种子K+外流作用强,呈现流失状态,评价方法简单可靠。本专利技术是利用微观动态离子流检测技术检测不同发芽期的小麦胚根部位的K+流, 比较活力强的和活力弱的小麦种子对K+保持能力来判断小麦种子的活力,为小麦育种、小麦种子储藏、作物田间生产提供了一种无损的、快速的、检测后的生物材料还能继续生长的小麦种子活力检测新方法。附图说明图1为本专利技术基于微观动态离子流检测技术测定小麦种子活力的实验过程图。图2为不同活力的小麦种子萌发期间K+流动态变化。图3为不同活力的小麦种子净K+流速。图4所示为利用微电极检测时,电极距离根尖的位置。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。其中,小麦种子选用中国春(Triticum aestivum),购自国家农作物种质保存中心。实施例1.实验方法实验材料及培养条件小麦种子选用中国春(Triticum aestivum)为试验材料, 液体培养基参照Hogland营养液配方,挑选外型均一、饱满的小麦种子,自来水清洗后用 75 %乙醇浸泡30秒,然后蒸馏水清洗3-4次,3 %次氯酸钠浸泡10分钟,后用蒸馏水清洗 3-4次,将小麦种子播种于底垫双层滤纸的培养皿内,滤纸要充分润湿,封盖,置于25士 1°C 的培养箱中萌发,每4小时测一次离子流,每次10-15min。2.实验仪器及耗材离子流检测用非损伤微测系统(BIO-OOlBJoungerUSA Sci. &Tech. Corp.,USA), 系统软件imFlux,微电极采用尖端直径为2-4 μ m的玻璃微电极。3.实验试剂及溶液(1)液态离子交换剂包括K+ ^-^ Potassium ionophore I—cocktail A ;Sigma-Aldrich,Louis,M0 63103, USA ;(2)测试缓冲液成分K+离子0. ImM KC1、0. ImM CaCl2、0. ImM MgCl2、0. 5mM NaCl、0. 2mM Na2SO4^O. 3mM MES(3)电极灌充液(这个是固定的浓度,改变后会有影响)K+ IOOmM KCl(4)校正液K+ 离子0. ImM 和 ImM KCl4.实验内容及方法实验过程如图1所示。从电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:侯佩臣王晓冬侯瑞锋姜富斌于春花陈泉
申请(专利权)人:北京农业智能装备技术研究中心
类型:发明
国别省市:

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