不同成熟度甜菜种子发芽抑制因子去除的优化研究

不同成熟度甜菜种子发芽抑制因子去除的优化
 

摘要：内源性抑制剂对甜菜 (Beta vulgaris) 种子发芽的成功具有至关重要的影响。这种效应的强度在种子成熟过程中会发生变化，洗掉这些抑制剂可以促进发芽。对混合成熟批次的甜菜种子的各种洗涤因素（如水与种子比、搅拌时间和搅拌速度）的调查揭示了所有因素相互作用的显着影响。使用从第一次实验确定的程序洗涤来自同一批次的不同成熟度等级的种子。洗涤过的种子发芽数据的统计分析表明，平均发芽时间因成熟度等级而异。与每克种子 20 毫升水相比，用 40 毫升水每克种子清洗不同成熟度等级的种子可以提高成熟度等级 2 和 5 的发芽性能。从种子中洗出的抑制剂的紫外线吸光度因成熟度等级而异。洗涤过程中种子水分含量的变化是种子发育程度改变的另一个因素，这种吸水量的变化可能反映了不同成熟度级别种子的果皮结构。本手稿中的发现强调了根据单个种子批次优化预处理程序的重要性。

关键词：洗涤; 果皮;种子增强；分光光度法；多光谱成像；水分含量; 种子重量；成熟度分类

图1.成熟度等级为5到1（从左到右）的种子的多光谱图像（顶行）和相应的变换图像（底行），其中第5类是最成熟的种子
 

多光谱图像的nCDA 转换显示不同成熟度类别之间的颜色强度变化（图1）。高成熟度与红色相关，而蓝色与低成熟度相关。这种强度差异归因于果皮成分和结构变化。由于果皮的这一特征与种子的成熟度等级有关，因此可以有益于种子成熟度分类，并提供有关种子各个发育阶段果皮结构的更详细信息。MSI确认了通过叶绿素荧光分选获得的五个成熟度等级，这是种子样本提供者使用的方法。
 

由于洗涤种子的主要原因是去除萌发抑制剂，因此研究成熟结合不同洗涤方法对种子浸泡液中这些有毒物质含量的影响具有高度相关性。为此，在洗涤处理终止后，记录每个成熟等级种子浸泡溶液的紫外光谱（图2）。由于两种应用比例的水的趋势相似，因此只显示了每克种子用 20 毫升水产生的浸泡溶液的光谱。在评估的种子浸泡解决方案中，不同成熟度等级的紫外线光谱的总体趋势相似。然而，吸光度随着成熟度等级的上升而下降。
 

成熟度等级5的吸收率最低，而吸收率最高的是等级1和2。从总光谱中，选择260nm 作为酚类化合物的特征波长，以比较不同成熟度等级的浸渍溶液。

图2.每个成熟度等级的种子浸泡溶液（20毫升/克种子）紫外线 (UV) 吸收光谱