實驗七 種子 生活力的快速測定 種子生活力（ seed viability ）是指種子能夠萌發的潛在能力或種胚具有的生命力。測定種子生活力常采用萌發實驗，即在適宜的條件下，讓種子吸水萌發，在規定的時間內統計發芽種子的百分數。但是，采用發芽實驗測定種子的生活力所需時間較長，有時在生產上或種子貿易過程中，需要較快地知道種子的生活力，采用萌發實驗就無法滿足這些要求。另外，處在休眠狀態下的種子雖然不能萌發，但仍然具有生活力，顯然，采用萌發實驗是無法測定休眠種子的生活力的。而采用以下的化學方法，可以較快地測定種子的生活力。壹、 TTC 法實驗原理 德國的 G. Lakon 發明的 TTC 法，簡單實用，其原理是：有生活力的種子能夠進行呼吸代謝，在呼吸代謝途徑中由脫氫酶催化所脫下來的氫可以將無色的 2 ， 3 ， 5 - 三苯基氯化四唑（ 2 ， 3 ， 5 - triphenyl tetrazolium chloride 簡稱為 TTC ）還原為紅色、 不溶性 的甲月替，而且種子的生活力越強，代謝活動越旺盛，被染成紅色的程度越深。死亡的種子由於沒有呼吸作用，因而不會將 TTC 還原為紅色。 種胚生活力衰退或部分喪失生活力，則染色較淺或局部被染色。 因此，可以根據種胚染色的部位以及染色的深淺程度來判定種子的生活力。 實驗材料 綠豆、水稻、小麥、玉米 、油菜 或其它植物種子。 儀器設備 恒溫箱、小白瓷碗、鑷子、刀片、小燒杯 。 試劑藥品 0.5% TTC 溶液：稱取 0.5 g TTC 放入小燒杯中，先加少許乙醇溶解後，再用蒸餾水稀釋定容至 100 mL 。 TTC 溶液最好隨用隨配，不宜久藏。溶液應遮光貯藏。若已變為紅色，則不能繼續使用。 實驗步驟 ?6?1 浸種：將待測種子用溫水（ 30 ℃ ~35 ℃）浸泡 2 － 6 h ，使種子充分吸脹。 ?6?1 顯色：隨機取吸漲種子 100 粒，小心剝去種皮或外殼，務必不要傷害種胚。然後將處理好的種子置於 小白瓷碗中，加入 0.5% TTC 溶液，以浸沒種子為度，於恒溫箱（ 30 ℃ ~35 ℃）中保溫 0.5~1 h 。另取 100 粒吸漲種子，於沸水中煮 5 min 後，再加入 0.5%TTC 溶液染色。 ?6?1 統計：染色結束後要立即進行鑒定，因放置太久會褪色。倒出 TT C 溶液，再用清水將種子沖洗 l~2 次，觀察種胚被染色的情況。凡種胚全部或大部分被染成紅色的即為具有生活力的種子，種胚不被染色的為死種子。如果種胚中非關鍵性部位（如子葉的壹部分）被染色，而胚根或胚芽的尖端不染色，都屬於不能正常發芽的種子。根據上述標準鑒定煮沸和未煮沸種子的生活力。二、染料染色法實驗原理 生活細胞的原生質膜具有半透性（選擇透性），能選擇性地吸收外界（有用）物質，而死亡的細胞則喪失了這壹能力。壹般染料不是細胞生活所需要的物質，因而不能進入生活細胞內。根據這壹原理，人們可以利用染料染色法來鑒定種子的生活力：有生活力的種子，胚部細胞不讓染料進入，因而不被染色；而喪失生活力的種子，其胚部細胞原生質膜喪失了選擇透性，染料可自由進入細胞內，從而使胚部染色。因此，可根據種胚是否被染色來判斷種子的生活力。 實驗材料 水稻、玉米、大豆、棉花、小麥或壹些樹木種子。 儀器設備 小燒杯，刀片，鑷子。 試劑藥品 0.02 ％ ~ 0.2 ％ 靛紅溶液或 5 ％紅墨水（酸性大紅 G ）。 實驗步驟 同 TTC 法。 註意事項 ?6?1 染料的濃度要適當，染色時間也不能太長（如用紅墨水染色，只需 5~10 min 即可），否則不易區別染色與否。 ?6?1 染料染色法測定種子生活力，以靛紅染色法應用較廣，它適用於禾谷類、豆類、麻類、瓜類、十字花科、棉花、果樹、喬灌木種子生活力的測定。三、碘化鉀反應法實驗原理 某些種子（松屬、雲杉屬和落葉松屬）在發芽過程中，胚內會形成和積累澱粉。澱粉在碘試劑作用下產生藍色反應，從而可根據胚中產生藍色反應的程度來判斷種子的生活力。 實驗材料 雲杉、松和落葉松的種子。 儀器設備 玻璃板 ，培養皿，濾紙，其余用品同 TTC 法。 試劑藥品 碘壹碘化鉀溶液：把 1.3g 碘化鉀溶解在水中，再加入 0.3g 結晶碘，然後定容至 100 mL 。 實驗步驟 ?6?1 將種子在水中浸泡 18 h 。 ?6?1 取出放在墊有濕濾紙的培養皿內，將培養皿置於 30 ℃恒溫箱中。松和雲杉種子放 48 h ，落葉松放 72 h 。 ?6?1 用刀片把胚部切下，然後浸入碘壹碘化鉀溶液中 20 － 30 min 後，取出胚用水沖洗 12 min ，然後在墊有白紙的玻璃板上進行觀察。 ?6?1 鑒別種子生活力的標準是：有生活力種子的胚部全部染成不同程度的黑色至灰色，或者胚根部呈褐色，子葉為黃色。無生活力種子的胚部全部染成黃色，或子葉呈灰色或黑色，胚根呈黃色，或胚根末端呈黑色或灰色，而其他部分呈黃色。 ?6?1 此法適於松屬、雲杉屬和落葉松屬種子生活力的測定。 四、熒光法實驗原理 植物種子中常含有壹些能夠在紫外線照射下產生熒光的物質，如某些黃酮類、香豆素類、酚類物質等。在種子衰老過程中，這些熒光物質的結構和成分往往發生變化，因而熒光的顏色也相應地有所改變； 有些 種子在衰老死亡過程中，內含熒光物質的結構和成分雖然沒有改變，但由於生活力衰退，細胞的原生質透性增加，當浸泡種子時，細胞內的熒光物質很容易外滲。因此，可以根據前壹種情況直接觀察種胚熒光的顏色，或根據後壹種情況觀察熒光物質滲出的多少來鑒定種子的生活力。 實驗材料 待測的植物種子， 儀器設備 紫外光燈，白紙（不產生熒光的），刀片，鑷子，培養皿，燒杯。 實驗步驟 ?6?1 直接觀察法 該法適用於禾谷類、松柏類及某些薔薇科果樹種子生活力的鑒定，但種間的差異較大。 用刀片沿種子的中心線將種子切為兩半，使其切面向上放在無熒光的白紙上，置於紫外光燈下照射並進行觀察、記載。有生活力的種子在紫外光的照射下將產生明亮的藍色、藍紫色或藍綠色的熒光；喪失生活力的死種子在紫外光照射下多呈黃色、褐色以至暗淡無光，並帶有多種斑點。 隨機選取 20 粒待測種子，按上述方法進行觀察並記載有生活力及喪失生活力的種子的數目，然後計算有生活力種子所占百分數。與此同時也作壹平行的常規發芽試驗，計算其發芽率作為對照。 ?6?1 紙上熒光 隨機選取 50 粒完整無損的種子，置燒杯內加蒸餾水浸泡 10 ~ 15 min 令種子吸脹，然後將種子瀝幹，再按 0.5 cm 的距離擺放在濕濾紙上（濾紙上水分不宜過多，防止熒光物質疏散），以培養皿覆蓋靜置數小時後將濾紙（或連同上面擺放的種子）風幹（或用電吹風吹幹）。置紫外光燈下照射，可以看到擺過死種子的周圍有壹圈明亮的熒光團，而具有生活力的種子周圍則無此現象。根據濾紙上顯現的熒光團的數目就可以測出喪失生活力的種子的數量，並由此計算出有生活力種子所占的百分率。此外，可與此同時作壹平行的常規種子萌發試驗，計算其發芽率作為對照。 這個方法應用於白菜、蘿蔔等十字花科植物種子生活力的鑒定效果很好。但對於壹些在衰老、死亡後減弱或失去熒光的種子便不適用此法，因此，對它們只宜采用直接觀察法。 思考題 TTC 法、染料染色法、碘化鉀反應法和熒光法快速測定種子生活力的理論依據是什麽？各種方法在實驗操作中應註意些什麽？
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