《烟草种子活力测定 抗冷法》标准项目技术报告

I《烟草种子活力测定抗冷法》标准项目技术报告 3 4 4 11 11 1种业是农业的“芯片”，是国家战略性、基础性核心产业，以习近平同志为核央对种业发展高度重视。种子活力研究是现代种子科技重点研究领域，而活力测定又是种子活力研究的核心内容，种子活力测定标准的制定备受世界关注并已广泛开展研究。国际种子近年来，在种业振兴背景下，我国也相继制定了一系列农作物种子活力测定的地方标准和行业标准，如DB33/T2462-2022《水稻种子活力测定方法》、DB37/T4485-2021《玉米种子活力测定加速老化法、抗冷法、冷浸法、破裂法》、NY/T3766-2020《玉米种子活力测定冷有生命力，不能全面、客观、准确反映种子质量及田间表现，经常与种子活力概念混淆。我国尚缺乏烟草种子活力测定的相关技术标准，亟需制定相关标准以响应国家烟草种业振兴号本标准的制定可填补国内标准空白，推广实施后可准确预测烟草种子漂浮育苗出苗率，甚至遭遇低温逆境后出苗表现，促进行业销售烟草种子质量从高发芽向高活力的转变，经标准方法检验后高活力丸化种子销售至全国烟区，可大大降低不利环境因素如低温冷害给育苗带来的风险，为全国的烟草育苗工作、烟叶生产工作提供更加强有力保障，对稳定烟草行业“经1草种子活力的最优低温吸胀温度、吸胀时间、适温发芽晒烟等国内种植的烟草种子，测定其抗冷活力值，再与出苗率回归分析，并与标准发芽率结②抗冷活力测定标准的规模应用：利用标准规定活力测定方法，检测更多烤烟品种、更多批次的入库裸种、库存裸种的抗冷活力，以及种子公司销售的所有批次丸化种子活力，并将结果与出苗率进行相关性分析，验证该标准条件下测定抗冷测定模拟烟区低温冷害温度不能过低，否则温度控制精度将难以达到要求，影响标准推项目组将利用抗冷测定针对高活力的丸化种子，测定其更低温度下出苗表现，确保经抗冷活定》推广应用的基础上，通过烟区调研、内部交流论证，试验补充研究等方式，立足我国烟区实际需求，确定抗冷法测定烟草种子活力的关键技术参数及操作流程，起草形成行业标准关键技术参数进行专家咨询，再对标准修订完善，提交审核，完成报批。标准发布后，将在国内烟草种子生产企业、育苗烟区进行标准的宣贯与推广，确保标准的实施效果，为国内烟2! !↓3在中国烟草总公司云南省公司科技计划重点项目“烟草种子活力评价体系及分子机理与调控技术研究”支持下，项目组从烟草种子萌发、抗逆、物理生理特性方准发芽法（发芽势、发芽率、发芽指数）、抗冷测定法、复合逆境法（冷浸法）、控制劣变子叶面积测定法等一系列活力测定方法及其关键指标在测定烟草种子活力上适用性。由于前最高，呈极显著相关，能有效代表种子实际出苗情况；其差异显著性与出苗结果高度一致，能够有效区分不同活力差异的种子；在方法可重复性上，几种出苗相关性极强的方法中，其可重复性最为突出；在可操作性上，该法操作与标准发芽检难度相当，掌握标准发芽方法技术人员均可操作；检测成本上也仅需标准发芽的材料及设备，且不需要像发芽指数一样，每天监测种子发芽情况，综合分析比对，抗冷法为度差高中高差差高高强中差高高高高低低强高中高低强高差高低差中低低--弱高高差高高中低低中低高高注：1.为比较各方法相关性，对R2所处范围0.9~1.0判为极强相关；0.8~0.9为强相关，0.6~0.8较强相关；0.4~0.6中等程度相关；0.2~0.4弱相关；0.0~0.2极弱相关或无相关；2.表中仅列出所有方法中最优条件下的回归系数。4试验选用国内主栽的5大品种种子，每个品种3个批次（不同），在培养皿中垫置1层海绵、2层滤纸，加水至滤纸湿润，分别取上述烟草种子各100粒均匀置于滤纸上，每份设3次重复，盖上培养皿盖子，放入培养箱内进行萌发培养，保持箱的发芽数量，以胚根正常、胚轴顶端见绿为种子发芽的计数标准，统计至第14d。第7d记录种子发芽势（GP第14d记录种子发芽率（GR并计算发芽指数（GI计算公式：GI=Σ(Gt/Tt)。式中Gt表示不同时间的发芽数，粒；Tt表示发芽时间，d；Σ表示总和。漂浮育苗的出苗率是衡量烟草种子活力高低的最终依据，标准发芽结果、抗冷测定结果都将与之进行比较。为了保证其结果具有较高代表性，统计分析了全国烟区180余份育苗温5图1不同烟草裸种出苗率随时间变化曲线种13d后，15个批号种子开始陆续开始出苗，两片子叶展开，不同批号种子出苗表现出显提高，17d~20d，大部分种子出苗率趋于稳定，但个别批号种子出苗还有所变化所有批号种子出苗趋于稳定，不再有大幅度变化，选取该段时间出苗率作为不同批号种子最表1不同烟草种子标准发芽及出苗率结果注：每列、每个品种的数据后标有不同小写字母者表示处理间差异显著（P≤0.05）。6差异显著，但后2个批号间的出苗率接近，无显著差异烟草种子的发芽势、发芽率、发芽指数均在25℃、水分充足但不淹没种子的理想环境下测定。由表1还可以看出，同一烟草品种3个不同批号种子的发体变化趋势与出苗率一致，说明它们与出苗率呈正相关；但是发芽势、发芽率均高于实际出苗结果，尤其是每个品种前2个批号的种子，如批号为0164的MS云烟85中的发芽率为83.33%，实际出苗仅为52.37%，批号为0144的云烟85的发芽率为95.00%，出苗率仅为很难有效代表种子的田间实际出苗情况，尤其是活力较低的种子，发芽结果与田间出苗情况不符。从差异显著性来看，对于发芽率仅相差2.67%，发芽指数仅相差0.83指数均无法体现种子活力的显著差异。总而言之，发芽势、发芽率、发芽指数等标准发芽指苗。抗冷测定试验设定在烟草种子快速吸水膨胀与平稳吸水阶段给予低温逆境，在逆境影响下，种子酶活性降低，代谢减弱，膜系统修复能力受损，吸胀过程会发生损伤，且萌发、幼苗生长也会受到抑制，高活力种子经逆境后再恢复至理想环境仍会正常萌发生长，而低活力试验采用易实现且能稳定保持的10℃、8℃和5℃低温环境，让种子吸胀4d后再进行标准发芽，15个批号种子不同萌发时间的发芽统计结果见表2。7能体现种子间活力的差异。但统计处理5d的结果时发现，烟草种子的子叶一般尚未完全从种皮中脱离，只能以见到绿色作为计数标准，但出现绿色的子叶中，生长后期出现畸形、弱表210℃、8℃和5℃吸胀4d后烟草种子的抗冷测定结果bbaaabbabacbbaaaccbbaaaaaaa注：每列、每个品种的数据后标有不同小写字母者表示处理间差异显著（P≤0.05）。第7d的结果未表现出显著差异，如批号为2882的云烟87在10℃下处理7d的发芽率为现烟草种子活力的差异，更能反映其田间的实际表现。由于温度低于5℃后，控制温度保持高稳定性的难度较大，结果重复性会受到影响，无法形成标准操作方法，本研究并未进一步8在确定低温吸胀适宜温度为5℃后，本研究探索了低温吸胀时间对结果的影响。如表3芽结果差异不大，基本保持稳定；而吸胀48h时，生产年份较早的个别批号种子的发芽结果吸胀时间对种子萌发有一定的逆境胁迫作用，但是效果从差异显著性角度分析可知，于5℃低温吸胀48h后，同一品种中生产年份较晚的2个批号种子间在0.05水平的差异均不显著，与出苗率分析结果不一致；而吸胀96h、192h的差异显著性分析结果与田间出苗情况一致，表现为生产年份较晚的2个批号种子间表现出显著差异，但是由于吸胀96h相对于吸胀192h可以明显节约时间，因此可见，选取5℃低温表35℃吸胀48h、96h和192h后于25℃萌发7d的烟草种子抗冷测定结果注：每列、每个品种的数据后标有不同小写字母者表示处理间差异显著（P≤0.05）。相对于裸种，水分穿过包衣层至接触到丸化层内裸种时间推迟，可能会造成低温吸胀处理时距均极小，未发生显著变化，即96h低温吸胀表4烟草丸化种子不同低温吸胀时间抗冷活力测定结果比较9另外，对于丸化种适温发芽时间，由于96h低温吸胀过程，水分已经充分接触到丸化种子内裸种，相对于裸种直接低温吸胀，两者转入活力检测方法及不同活力评价指标的优劣需要通过其与种子实际出苗表现的回归分析来后第7d发芽结果、5℃抗冷测定低温吸胀48h、96h、192h后第7d发芽结果与漂浮出苗率进行线性回归分析。如表5所示，发芽势、发芽率、发芽指数与出苗率均呈正相关，回归系数R2为0.8622~0.9057，均低于抗冷测定法结果与出苗率的回归系数，说明抗冷测定法结果5℃下第7d发芽y=6.49x-3y=0.952x-3.5y=0.90x+4.1y=0.89x+3.526887百分比表示烟草种子活力，其结果与出苗率呈显著性相关，比发芽率与出苗相关性高，同一表1非烤烟类裸种的发芽率、抗冷测定活力及出苗率统计表（%）云雪39号表2非烤烟类丸化种子的发芽率、抗冷测定活力及出苗率统计表云雪39号晒烟、香料烟的抗冷测定活力值与出苗率更接近。通过8个批次种子的抗冷活力与出苗率的对于裸种，回归系数R2为0.7619（相关系数0.8728也高于发芽率的0.6211（相关系数为验证抗冷测定法在库存裸种上应用效果，选择2021~2022年玉溪中烟种子有限责任公司生产选用的88份(含代加工、试验)库存裸种、2023年新入库的11个批次裸种开展抗冷测为验证抗冷测定法在丸化种子上应用效果，课题组对公司2020~2022年生产的456个批次丸化种子（包含销售丸化种子403份、代加抗冷活力、出苗率检测，并进行了线性回归分析。品种涉及国内烟区栽培的所有烤烟品种，验品种。对（附表2-4）数据分析，可以发现，3年生产的丸化种子发芽率与出苗率回归系数0.9309，3年生产丸化种子的抗冷测定活力与出苗率的相关系数均高于标准发芽率，尤其是苗率相关性更高，更能反映种子实际出苗情况。这些回归分析结果是在多年大批量种子检测根据2023年国内烤烟品种种植计划，选择催芽MS云烟87、催芽红花大金元、催芽云极限低温试验：分别取上述烟草种子，均匀置于垫有海100粒，在培养皿底部加入自来水，确保种子萌发期间的水分充足。模拟烟区可能遭遇的最察以幼苗生长情况，待种子开始出苗后，以2片子叶展开、幼苗正常、健壮为计数标准适时对于标准发芽条件，在遭遇2℃低温后，各品种种子发芽速度显著减慢，2℃下吸胀4d，温检验规程发芽试验》中规定的最大容许差距8%（抗冷测定平均值为59%符合规定，说明依照标准规定方法测定烟草种子活力，在同一实验室不同时间测监督检测站、中国烟草总公司湖南省公司、浙江大学（浙江大学农业与生物技术学院种子科验规程发芽试验》规定的不同实验室间最大容许差距范围内（根据平均值的不同分布在222121434233同活力水平烟草种子，依照本标准规定测定抗冷活力，在同一实验室具有较好可重复性；通过6个批次主栽丸化种子在5个不同实验室间的活力测定结果比对试验，证明该标准对同一种子活力测定方法在烟草种子活力测定中应用效果，并通过多指标综合比对分析，确定了抗冷法烟草种子活力显著适宜性后开展的标准化研究与应用工作。以国内主栽的烟草种子为材料，通过科学试验确定了抗冷法测定烟草种子活力的最优低温吸胀温度、吸胀时间、适温发芽时间等关键指标，并将该标准应用于非烤烟种子、烤烟入库、库存裸种、烤烟丸化种子，证明标准方法测定种子活力比标准发芽更能有效代表种子实际出苗情况，尤其是低温逆境下利用2℃极限低温试验验证了高活力种子在烟区遭受极限低温后的高出苗表现，进一步为行《烟草种子活力测定抗冷法》标准项目组表1入库、库存裸种活力测定96959297939396929593969692NC102NC55NC297NC71云雪36号云雪39号NC297NC102000表2种子公司2020年~2021年生产丸化种子活力检测结果表3种子公司2021年~2022年生产丸化种子活力检测结果—————云雪36号云雪39号回归系数R2表4种子公司2022~2023年生产丸化种子活力检测结果300Y87NS1品种名称种子批号标准发芽25℃极限低温发芽2℃吸水4d，转入15℃红花大金元20220402963095红花大金元202204039394红花大金元20220404963494红花大金元20220405942694红花大金元20220406943496品种名称种子批号标准发芽25℃极限低温发芽2℃吸水4d，转入15℃催芽MS云烟852022050195594催芽MS云烟852022050293391催芽MS云烟8520220503952094催芽MS云烟852022050493894品种名称种子批号标准发芽25℃极限低温发芽2℃吸水4d，转入15℃MS云烟87202201119998MS云烟87202201129899MS云烟87202201139899MS云烟87202201149998MS云烟87202201159899MS云烟87202201169998MS云烟8720220117986598MS云烟8720220118987798MS云烟8720220119997198MS云烟8720220120997899MS云烟8720220121985596MS云烟8720220122985997MS云烟8720220123997298MS云烟8720220124996899MS云烟8720220125997699品种名称种子批号标准发芽25℃极限低温发芽2℃吸水4d，转入15℃催芽云烟9720220202982催芽云烟97202202039697催芽云烟97202202049496催芽云烟972022020595296催芽云烟972022020698197品种名称种子批号标准发芽25℃极限低温发芽2℃吸水4d，转入15℃催芽云烟9920220605934997催芽云烟9920220606966096催芽云烟9920220607955496催芽云烟9920220608963695催芽云烟9920220609984696品种名称种子批号标准发芽25℃极限低温发芽2℃吸水4d，转入15℃催芽K32620223206972397催芽K32620223207962796催芽K32620223208963096催芽K32620223209973