辣椒种子活力测定方法与盐碱胁迫下活力指标的相关性分析开题报告
2023-02-18 22:17:11
1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
意义:种子是农业生产的重要基本生产资料,种子活力是种子质量评定的一个综合指标,又是种用价值的主要组成部分,它与田间出苗率密切相关,亦直接关系种子的产量和品质【1】。种子活力测定是种子生理研究、育种和种业发展必要的环节和方法,是保证田间出苗率和生产潜力的必要手段。 辣椒是一种很好的祛寒开胃的调味料,且具有广泛的生物学适应性,目前已遍及世界各国,成为各国最重要的蔬菜和调味品【2】。中国是世界上的辣椒种植大国、消费大国、贸易大国【3】。因此,有效可行的辣椒种子活力测定方法是保证辣椒用种安全的前提,选用高活力种子播种在辣椒产业上具有重要意义。 |
通常田间条件并非种子萌发的最适条件【4】,种子在田间萌发出苗过程中常遇干旱【5】、湿冷【6】、盐碱等多种逆境,进而导致出苗率低、苗弱的现象。高活力种子具有较强的抗逆性、明显的生长优势和生产潜力。选用高活力种子播种在农业生产上具有重要意义【7】。因此本文通过室内模拟逆境(干旱、盐碱、冷害、涝害等),建立我国辣椒主推品种种子活力测定方法与逆境条件下播种壮苗特性间的相关性,寻找测定结果最接近广泛田间条件下辣椒种子活力表现的种子活力测定方法,确定最有效可行的辣椒种子活力测定方法,进而推动我国辣椒品种种子质量标准化,促进我国辣椒产业的发展。
国内外研究进展:目前,种子活力的测定方法是科学研究较活跃的领域之一。早在上世纪中期 AOSA 就已有 20 多个实验室将种子活力测定列入服务性项目。 我国的种子活力测定方法研究起步较晚,于上世纪 80 年代,在蔬菜等农作物上开始进行种子活力测定方法研究。但我国目前对种子活力测定方法的研究还不够深入,仍在探寻相关作物的效果满意、简单易行的检测方法【8】。
关于有效可行的辣椒种子活力测定方法的研究,几年来国内外相关报道较少,向春阳等【9】用三个不同辣椒品种进行了种子活力测定研究,用种植出苗率为活力测定参照指标,研究结果表明控制劣变测定法、盘栽幼苗检验法和标准发芽试验测定法是测定辣椒种子活力的有效方法;G.Hacisalihoglu等【10】通过对同一辣椒品种胚根表面积和发芽特性、出苗特性进行相关性分析,表明种子胚根面积测定法是评定辣椒种子活力高低的有效方法;Marcos Altomani Neves Dias1等[11]通过比较种子活力成像系统(SVIS)与其他几种种子活力测定方法对同种辣椒种子活力测定的结果,研究表明种子活力成像系统是一种快速、无损、高效的测定辣椒种子活力的方法;目前以上两种新方法还处于实验室研究阶段,还未在辣椒种子活力测定上大面积推广使用。通过建立辣椒种子活力测定方法与逆境条件(干旱、盐碱、冷害、涝害等)下播种壮苗特性间的相关性,科学、准确的确定辣椒主推品种的最佳种子活力测定方法,目前还有没有相关研究报道。
应用前景:目前,我国种子质量检测的内容主要包括水分、净度、发芽率、纯度和转基因的检测,但是目前这种检测体系仍然有其不足,生产实践中经常会出现种子的发芽率很高,水分含量正常,但是田间出苗率很低的情况,这对我国粮食的增产增收造成了潜在的威胁;而种子活力水平的检测却可以有效避免这种情况的发生,这是因为种子活力检测与种子的田间出苗率密切相关,种子活力的变化先于种子发芽力的变化。目前,电导率测定豌豆种子活力,加速老化试验测定大豆种子活力的试验方法已经被列入 ISTA 种子活力测定规程,作为常规试验的项目,但是关于种子活力测定仍然有其复杂性,比如不同作物的活力测定方法不同、不同种植环境的种子活力测定方法也不同等等。所以作物的活力指标与田间生产性能的相关分析还需要进一步的研究,各种作物的活力测定方法还有待进一步的试验。【12】所以,通过建立辣椒种子活力测定方法与逆境条件下播种壮苗特性间的相关性,找出测定辣椒种子活力最有效可行的方法在辣椒种子检验方面应用前景广阔。
同时,辣椒种子活力最佳测定方法的确定,在辣椒种子生理研究、育种及辣椒种业发展方面都有重要作用。
主要参考文献:
[1] 王玺.种子检验[M].中国农业出版社,2015.
[2] 袁媛, 陈良正, 李学林,等. 全球干制辣椒产需状况[J]. 云南农业科技,2004(5):42-43.
[3] 张琦. 辣椒作物辣椒疫霉病防治技术研究与展望[M]. 中国农业出版社, 2011.
[4] 高捍东. 种子活力测定方法及其评价[J]. 种子,1990(6):33-35.
[5] 几种旱生灌木种子萌发对干旱胁迫的响应[J]. 应用生态学报, 2002,13(8):953-956.
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[7] 陈蕾太, 孙爱清, 杨敏,等. 基于小麦种子发芽逆境抗逆指数的种子活力评价[J]. 应用生态学报, 2016,27(9):2968-2974.
[8] 李月明, 郝楠, 孙丽惠, et al. 种子活力测定方法研究进展[J]. 辽宁农业科学, 2013(1):38-40.
[9] 向春阳, 郑玉龙, 王丽君,等. 辣椒种子活力测定方法的研究[J]. 黑龙江八一农垦大学学报,1997(2):13-17.
[10] HacisalihogluG , White J . Determination of vigor differences in pepper seeds by usingradicle area test[J]. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B — Soil Plant Science, 2010, 60(4):6.
[11] Dias M A N ,Mondo V H V , Cicero S M . Recent approaches for bell pepper seed vigortesting[J]. Acta Scientiarum Agronomy, 2014, 36(4):483-487.
[12] 刘建. 活力检测在我国种子质量检测体系中的重要性[J]. 中国种业, 2018.
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:建立我国辣椒主推品种种子活力测定方法与逆境条件(干旱、盐碱、低温、涝害)下播种壮苗特性间的相关性,确定最有效可行的辣椒种子活力测定方法。 研究内容:利用TTC染色法测定种子样品的生活力,电导率测定房、加速老化法、低温发芽法、幼苗生长测定法测定不同品种的辣椒种子活力;将不同品种的辣椒播种于室内模拟干旱、盐碱、低温和涝害逆境条件下,观察记录其壮苗特性(发芽率、生长速率等),建立建立我国辣椒主推品种种子活力测定方法与逆境条件(干旱、盐碱、低温、涝害)下播种壮苗特性间的相关性,利用Excel对数据进行处理,用spss软件对数据进行相关性分析。 拟解决的关键问题:确定我国辣椒种子活力测定最有效可行的方法。 |
3. 研究的方法与方案
研究方法:1.文献查找法:通过查阅相关文献了解本课题国内外研究进展、实验方法等相关知识; 2.实验法:通过试验设计,实施试验方案; 3.统计分析法:利用Excel对数据进行整理,spss对数据进行相关性分析。 技术路线: |
预实验:盐碱胁迫适宜的试剂、低温胁迫的温度梯度等实验条件 |
分析辣椒种子活力指数与其在逆境条件下播种壮苗特性的相关性
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根据相关性分析确定最有效可行的辣椒种子活力测定方法 |
实验方案: 1.实验材料:几种国内已推广的辣椒品种子 2.实验仪器与设备:电导率测定仪、恒温光照培养箱、高温高湿老化箱、培养皿、塑料培养盒等。 3.实验方法 3.1 TTC测种子生活力:将辣椒种子用温水(约30℃)浸泡5h,使得种子充分吸 胀;随机取100粒种子然后沿种胚准确切开,取其一半备用;将准备好的 种子浸于TTC溶液中(0.12%~0.5%),与恒温箱(30~35℃)中保温30min; |
染色结束后根据种胚是否染色或染色深浅评定种子的生活力。
3.2 电导率测定法:从不同品种的辣椒净种子中随机数取100粒种子称重,自来 水冲选 2遍,再用蒸馏水冲洗 2遍,滤纸吸干表面水分,在室温下用蒸 馏水浸泡 12 h。用电导仪测定种子浸出液的电导率,每个样品做2次重复。 3.3 加速老化测定法:将不同品种的辣椒种子置于高温(42℃)高湿(100%)的老化箱中处理72h,取出在适宜条件下进行标准发芽试验,记录种子发芽率和幼苗鲜重、干重。 3.4 低温发芽测定法:在特定的塑料盒内按规格铺平土壤,然后铺上种子,定量浇水(含水量 70% )加盖,放置在预先调控的低温环境条件下 ( 10 ℃,95% RH) 7 d,而后转入适宜条件下继续发芽试验。记录各品种种子发芽率,幼苗鲜重和干重。 3.5 幼苗生长测定法:不同品种的辣椒种子在标准发芽试验条件下进行发芽,根据种子发芽率、幼苗鲜重、干重评定种子活力。
可行性分析:1.课题新颖 前人关于辣椒种子活力测定方法的研究较少,且尚未发现通过建立辣椒种子活力测定方法与逆境条件下播种壮苗特性间的相关性确定有效可行的辣椒种子活力测定方法的研究报道,故本课题通过对建立我国辣椒主推品种种子活力测定方法与逆境条件(干旱、盐碱、冷害、涝害等)下播种壮苗特性间的相关性进行分析,确定测定结果与广泛田间条件下种子活力表现最接近的辣椒种子活力测定方法,促进我国辣椒种子活力测定更加科学化、准确化。 2.具有实际应用价值 本次研究拟确定广泛田间条件下对应的最有效可行的辣椒种子活力测定方法,研究结果将对我国辣椒种子质量检测有良好的促进提升作用,对推动我国辣椒产业的发展具有重要意义。 3.实验条件完备 本实验依托南京农业大学种业科学系麻浩课题组,同时有南京农业大学农学院实验教学中心的支持,具有完备的实验设备和仪器。
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4. 研究创新点
在前人研究的基础上,结合我国辣椒实际种植环境深入研究辣椒种子活力测定方法,并通过建立我国辣椒主推品种种子活力测定方法与逆境条件下播种壮苗特性间的相关性确定有效可行的辣椒种子活力测定方法,促进辣椒种子活力测定标准化 |
5. 研究计划与进展
研究计划:2018年9月:查阅文献,在指导教师的指导下确定课题,确定实验方案; 2018年10月至11月:对实验所需条件、设备等进行调查、协调,进行预实验; 2018年11月至2019年1月 :查阅文献,撰写专业文献综述,进行实验; 2019年1月至2月:撰写开题报告; 20019年2月至4月:数据分析,完成论文。 预期进展:建立我国辣椒主推品种种子活力测定方法与逆境条件下播种壮苗特性间的相关性,确定最有效可行的辣椒种子活力测定方案。 |