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种子活力是衡量种子播种质量的一项综合指标,高活力种子对实际的农业生产具有重要意义,因此种子活力的测定显得十分重要。目前种子活力的测定方法有很多,但大部分都存在测定工作量大、周期长等不足,能否找到一种简易、快速、并能准确预测出田间出苗能力的种子活力检测方法,对种子活力的检测至关重要。因此,本文以小麦油菜各七个品种的种子作为试验的研究材料,根据标准发芽试验和田间出苗测定小麦和油菜种子活力水平,然后通过不同活力差异的种子发芽进度曲线,确定伸长胚根计数测定小麦和油菜种子活力的合适温度及时间参数,将伸长胚根计数测定结果与常用活力测定方法进行相关分析,探讨伸长胚根计数是否适用于小麦和油菜种子活力的测定。通过测定小麦不同活力种子在20℃和13℃下种子萌发过程中含水量、α-淀粉酶活性、半胱氨酸蛋白酶活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量及相关酶基因表达量的变化,以及小麦伸长胚根计数结果与上述生理生化指标及基因表达量的相关分析,从生理生化及基因的角度上去探讨伸长胚根计数适用于小麦种子活力测定的可靠性。主要结果如下:1.标准发芽试验和田间出苗测定表明,小麦和油菜7个品种的种子活力存在明显差异,小麦种子ZF2、HM18、JM8和AK58活力较高,LX988和HM5活力中等,NM23活力最低;油菜种子ZS72、GY605和SY1活力较高,ZS6、ZS3和ZY50活力中等,ZZ1活力最低。小麦20℃48 h和13℃72 h伸长胚根数与发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、复合逆境活力测定、加速老化测定和田间出苗均呈极显著正相关,与平均发芽时间、相对电导率呈极显著或显著负相关;油菜20℃48 h和13℃84 h伸长胚根数与发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、复合逆境活力测定、加速老化测定和田间出苗率呈显著或极显著正相关,与平均发芽时间、相对电导率呈显著负相关。20℃48 h和13℃72 h伸长胚根数适用于小麦种子活力的测定,20℃48 h和13℃84h伸长胚根数适用于油菜种子活力的测定2.小麦不同活力种子含水量呈S型曲线,与种子活力的高低无关,与温度的不同有关;α-淀粉酶活性整体趋势是随着萌发时间的推移而增加,到达最高点后,迅速下降;可溶性糖含量整体趋势是随着萌发时间的增加而减少,到达某一阶段后,又迅速上升;半胱氨酸蛋白酶活性呈现随着萌发时间的增加先升高后降低,再升高的趋势;可溶性蛋白含量随着萌发时间的增加呈现缓慢下降的趋势;高活力种子在萌发时具有较高的α-淀粉酶、半胱氨酸蛋白酶活性和可溶性糖、可溶性蛋白含量。小麦种子伸长胚根计数(20℃48 h和13℃72 h)与α-淀粉酶和半胱氨酸蛋白酶活性及可溶性糖含量呈显著正相关,从生理生化的角度上验证了伸长胚根计数适用于小麦种子活力的测定。3.小麦不同活力种子萌发过程中α-淀粉酶基因相对表达量随萌发时间的增加呈先上升后下降的趋势;半胱氨酸蛋白酶基因相对表达量随萌发时间的增加整体呈缓慢上升的趋势,但不同品种其表达又各有其特征;高活力种子在萌发时具有较高的α-淀粉酶、半胱氨酸蛋白酶基因表达量。小麦种子伸长胚根计数(20℃48 h)与α-淀粉酶基因及半胱氨酸蛋白酶基因相对表达量呈显著正相关,20℃48 h下小麦种子α-淀粉酶活性与α-淀粉酶基因相对表达量呈显著正相关,从基因表达的角度上为伸长胚根数测定小麦种子活力提供了理论依据。