种子检验原理和技术.ppt

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1、第六章 种子检验原理和技术,第五节 真实性和品种纯度鉴定,一、有关定义和目的意义(一)有关定义 1.种子真实性：种子真实性(cultivar genuineness或trueness)是指一批种子所属品种、种或属与文件(品种证书、标签等)是否相同，是否名符其实。这是鉴定种子样品的真假问题。2.品种纯度：品种纯度(varietal purity)是品种在特征、特性方面典型一致的程度，用本品种的种子数占供检样品种子数的百分率表示。这是鉴定品种一致性程度高低的问题。3.变异株:变异株(off-type)是一个或多个性状与原品种育成者所描述性状明显不同的植株。,(二)目的意义(1)保证种子质量，充分发

2、挥品种的增产作用。(2)促进优质优价政策的贯彻，提高效益。,二、真实性和品种纯度鉴定原理,品种具备新颖性、特异性、一致性及稳定性。品种区分的外在表现就是品种的特征特性，其内在基础是遗传信息DNA的差异。DNA可转录形成RNA序列，再翻译形成氨基酸系列进而形成多肽蛋白质。蛋白质是构成植物细胞的基本成分之一，也可作为酶成分。酶能催化各级代谢反应，初级、次级反应，进而形成各种有机化合物，如碳水化合物、有机酸、脂肪等物质，这些化学成分在植物能量贮存和细胞结构方面有巨大作用，并反映在其解剖结构和形态特征方面。因此，我们可以借助各种有效手段，对遗传信息本身及其调节产物与表现在不同层次水平上进行区分鉴定，找

3、出品种之间所具有的形态学、细胞遗传学、解剖学、物理学、生理学、化学和生物化学等方面的差异，才能鉴定成功。,三、监控途径和方法(一)监控途径,田间检验室内检验田间小区鉴定种子认证体系,(二)鉴定方法 室内检验 田间小区鉴定 各种方法在准确性、经济性、可操作性等方面均有不同程度差异，可根据实际检验目的和要求选择合适的技术和方法。总的原则：简单、易行、经济、准确、快速。,四、种子纯度的形态学鉴定,(一)种子形态特征鉴定,1.鉴定品种的依据 根据种子形态特征方面的差异。2.鉴定方法 随机从送验样品中数取400粒种子，鉴定时须设重复，每个重复不超过100粒种子。必须备有标准样品或鉴定图片和有关资料。根据

4、种子的形态特征，必要时可借助放大镜等进行逐粒观察，区分出本品种和异品种种子，计数，并按下列公式计算品种纯度百分率。查对容许差距 良种品种纯度是否达到国家标准种子质量标准、合同和标签的要求，可利用表7.2进行判别。,Barley seed showing different surfaces,(二)幼苗形态鉴定,通过两个途经：一种途径是在温室或培养箱中，提供给植株以加速发育的条件(类似于田间小区鉴定，只是所需时间较短)，当幼苗达到适宜评价的发育阶段时，对全部或部分幼苗进行鉴定；另一种途径是让植株生长在特殊的逆境条件下，测定不同品种对逆境的不同反应来鉴别不同品种，如培养在不同营养成分，不同光周期，

5、不同有毒成分等环境。1.种植方法 所有样品均应播种在惰性砂床中，加水湿润到适宜湿度后播种。,2.浇水方法 出苗前，全部种植盘或盆在出苗前应加水一致，以满足出苗所需水分。出苗后，为鉴定色素而种植的大豆、莴苣幼苗，应用Hoagland No.l营养液浇水，每4天一次；当鉴定芽鞘和茎上色素而种植的小麦、燕麦幼苗，应用缺磷的Hoagland No.1营养液，每4天浇1次。其余几天可以用水浇。3.光温控制 通常利用高强度的光照如白冷光荧光灯和白炽灯光源，光照强度33000Lux（勒克司）；一般采用24h连续光照，但除草剂敏感性测定和光周期反应测定例外。温度一般控制在25条件下，但也有例外。,4.幼苗形态

6、特征鉴定 小麦幼苗的芽鞘和茎色鉴定，可在播后大约7天进行，颜色从绿到紫。可用1%NaCl或HCL溶液湿润滤纸或用紫外光照射幼苗12h，使颜色加深。高梁和玉米幼苗芽鞘和顶端颜色鉴定可在出苗后14天进行。芽鞘颜色分紫红色和绿色，顶端颜色可能有4种类型，深紫色(在茎和叶近轴和远轴表面全深紫色)；中等紫色(紫色茎，近轴叶表面几乎深紫色，远轴叶表面黄棕色)；浅紫色(幼苗在茎和叶边缘有局部紫色，主要为绿色)和绿色(幼苗含绿色)。燕麦幼苗可在播后1014天进行鉴定，芽鞘和叶鞘颜色分绿色和紫红色，叶鞘茸毛有无(光滑、茸毛、混合型)等。,大豆幼苗颜色可在1014天进行，分4种，绿色，赤褐色(下胚轴下部有)，淡紫

7、色(下胚轴紫色，上胚轴绿色)和深紫色(上、下胚轴均为紫色)。播后21天(3片小叶完全展开)进行茸毛颜色和上面一片小叶背面茸毛着生角度（直立、平贴，中间）及小叶形状（卵形（长宽比小于1.6），披针形（长宽比大于2.0）鉴定。,五、种子纯度的快速鉴定,(一)化学鉴定,主要根据不同品种皮壳成分和化学物质的差异，而对不同化学试剂反应显色的差异来鉴定品种。1.苯酚染色法 又名石炭酸，其染色的原理是单酚、双酚、多酚在酚酶的作用下氧化成为黑色素(C77H98O55N14S)，由于每个品种皮壳内酚酶活性不同，将苯酚氧化呈现深浅不同的褐色。该法主要适用于小麦、水稻和燕麦、大麦、黑麦草、早熟禾等牧草种子。,2.愈

8、创木酚(C7H802)法 其原理是大豆种皮内具有过氧化物酶，能使过氧化氢分解而放出氧，使愈创木酚氧化而产生红棕色的4-邻甲氧基醌，由于不同品种过氧化物酶的活性不同，使溶液颜色也有深浅之分。3.碱液(NaOH或KOH)处理 可用于十字花科种子真实性鉴定。4.草木樨硫酸四氨铜鉴定 5.高粱种子氢氧化钾一漂白粉测定法 6.燕麦种子氯化氢测定法 7.小麦种子的氢氧化钠测定法 8.羽扇豆属植物碱测定法,苯酚染色法,Fig.Phenol test:Uniform ivory color reaction in a genetically pure wheat variety(A),and a mixtur

9、e of color reaction in a sample containing more than one variety(B).,A B,小麦种子的氢氧化钠测定法,Fig.Sodium hydroxide(NaOH)test:(left)Red wheat,and(right)white wheat.,(二)物理鉴定,荧光分析法，其原理是根据不同品种种子和幼苗含有荧光物质的差异，利用紫外线照射物体后有激发光的现象，将不可见的短光波转变为可见的长光波。由于光的持久性不同可分成两种类型：一种叫荧光现象，紫外光连续照射后物体能发光，当停止照射时，被激发的光也随之停止。另一种叫磷光现象，当紫外

10、光停止照射后，激发生成的光在或长或短时期内可继续发光。这里主要应用荧光法鉴定品种，因为不同品种和类型的种子，其种皮结构和化学成分不同，在紫外光照射下发出荧光也不同。鉴定的方法有两种：1.种子鉴定法 2.幼苗鉴定法,六、种子纯度的电泳鉴定,（一）应用电泳鉴定品种的理论基础,1.电泳基础 电泳是指带电颗粒在电场作用下向与其电性相反方向的电极移动的现象。由于蛋白质是由许多氨基酸组成，除肽链的两端有自由的氨基和羧基外，在侧链上还有很多可解离的基团，如氨基、羧基、酚基、巯基、咪唑基、胍基等，在一定条件下，这些基团都能解离成为带电基团。在不同的pH条件下，可分别解离成正负离子，因而带不同的电荷。,一般地，

11、氨基酸在酸性溶液中带正电荷，在碱性深液中带负电荷。在某一pH时蛋白质所带的正负电荷相等，在电场中既不向正极移动，也不向负极移动，这时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点。当溶液的pH值小于pI时，蛋白质带正电荷，反之带负电荷。由于蛋白质带有电荷，因此在电场中能泳动，泳动速度主要取决于所带电荷的数量、分子的大小及形状和电场特征。,pH pI pH pI pH pI正电荷 负电荷,(1)电泳基本设备,温控设备(冰箱、保温箱)和电泳设备(电泳仪和电泳槽)。,(2)电泳缓冲系统,指由处理或溶解样品、配制或浸泡支持物及电泳时电极槽所用缓冲液构成的缓冲体系。缓冲系统在电泳过程中有两个主要作用：一是缓冲电泳过程

12、中支持物上和电泳槽内pH的改变。电泳过程中阳极一端形成酸性离子，阴性一端形成碱性离子，溶液pH的改变程度与电泳持续时间、所用的电压和产生的电流呈正相关。二是缓冲液形成正负极与支持介质之间的离子通道，起传导电流的作用。,1)缓冲系统的类型 解离缓冲系统 非解离缓冲系统 2)缓冲液的离子强度 3)缓冲液的PH 3)支持介质的选择 4)电场特征,2.应用电泳鉴定品种的理论基础,在品种鉴定中，个体或群体间蛋白质成分的差异，反映基因表达的根本差异。由于基因是与遗传特征相联系的，所以蛋白质标志能用以标记这些特征。这种特征体系是一套基因，或是部分染色体，或是整条染色体，或是完整的基因组。通过分析足够多的蛋白

13、质标志，可以涉及大量的基因组。由于作物品种是由各种不同遗传表现的种质集合体所组成，所以对这些集合体中的特种蛋白质或酶的成分进行比较就能用来表示或描述这些材料的特征。电泳方法提供了一种进行这种比较的绝好方法。这种有效的方法是基于各品种蛋白质的多态性，即以多种不同的分子形式存在。,(二)种子蛋白质和同工酶的种类及常用电泳方法,1.蛋白质的分类和电泳方法 根据TBOsborne的分类，种子蛋白质可按不同溶解特性分为4种类型。(1)清蛋白：通常可用同工酶电泳方法进行鉴定。(2)球蛋白：目前，我国应用最多的玉米种子盐溶蛋白电泳鉴定就是对球蛋白进行品种鉴定。(3)醇溶蛋白：目前国际上和ISTA广泛应用的小

14、麦和大麦种子醇溶蛋白电泳，就是利用这种蛋白进行品种电泳鉴定。(4)谷蛋白：,2.同工酶的结构的性质：(1)同工酶的结构 酶蛋白是很多氨基酸按一定顺序排列而形成的一条多肽链。在同一生物有机物体的同一器官，甚至同一细胞里，某些酶虽然具有相同的催化活性，但是它们之间分子的氨基酸顺序却有相当大的差异。因此，在酶学上把这种催化活性相同而分子结构不同的酶称为同工酶。,(2)同工酶分类 Markert(1978)把同工酶的分为两类。a.单基因决定同工酶，但其氨基酸序列上存在着差异。如水稻幼苗芽鞘颜色控制的酯酶同工酶。b.后成同工酶，这种酶在翻译后再经修饰而产生同工酶。Whitt(1967年)也把同工酶按其结

15、构分为两类：a.单体同工酶，这是指一条多肽链组成的酶。b.多体同工酶，这是指由多条多肽链组成的酶。在多体同工酶中，按其初级结构的同异，又可分为同质多体同工酶(同聚体:由相同肽链组成)和异质多体同工酶(异聚体)。,3.目前鉴定品种的常用电泳方法：(1)1996国际种子检验规程已将鉴定小麦和大麦品种醇溶蛋白PAGE标准参照程序，鉴定豌豆属和黑麦草属的SDSPAGE标准参照方法、超薄层等电聚焦电泳测定杂交玉米和种子纯度的标准参照方法列入规程。(2)国际植物新品种保护联盟的植物新品种DUS检测指南所列入的电泳鉴定方法：1994年制订有关分析小麦高分子量麦谷蛋白的SDS-PAGE方法、分析大麦醇溶蛋白S

16、DS-PAGE方法、分析大麦B-和C-醇溶蛋白的A-PAGE方法、分析玉米同工酶的淀粉凝胶电泳方法。,(3)我国农作物种子检验规程所列入的品种鉴定方法和国内常用电泳方法：我国GBT3543l-7-1995农作物种子检验规程已将ISTA规程的鉴定小麦和大麦品种的PAGE标准参照方法、GBT2930l-11-2001牧草种子检验规程已将ISTA规程的鉴定豌豆和黑麦草品种的PAGE标准参照方法列入应用。目前我国各地常用和研究较为有效的品种鉴定的电泳方法有：玉米种子盐溶蛋白PAGE(NYT4492001)，棉花种子的水溶性蛋白质AUS-PAGE,西瓜种子的SDS-PAGE，水稻和蔬菜幼苗的等电聚焦电泳

17、，水稻的同工酶电泳鉴定等方法。,(三)电泳图谱的分类和鉴别 1.电泳谱带的分类：(1)根据谱带特征、血缘关系和鉴别方便可将电泳谱带分为如下两类：a.公共带(共同带)指同种同属的不同品种，由于其起源进化的历史和生态条件相同，具有数目不等的相同的谱带。b.特征谱带(指示谱带或标记谱带)指不同品种之间所存在的稳定的可明确鉴别、可靠区分的遗传的谱带，如互补型谱带和杂种型谱带等，如经过若干次电泳，并在不同实验室能重演，能明确可靠地鉴别，那么在鉴定品种时，只要检查鉴别这些谱带就能鉴别品种。,(2)按杂交种谱带的特征将电泳谱带分为四类：a.互补型谱带 指杂交种具有来自母本谱带和父本谱带的一种谱带类型。b.杂

18、种型谱带 这是指杂交种具有母本和父本所没有的，只有杂种才能具有的新产生的谱带。c.偏母型谱带 这是指杂交种具有与母本基本相同的谱带。d.偏父型谱带 这是指杂交种具有与父本基本相同的谱带。(3)按电泳迁移的快慢可将电泳谱带分为三类：a.快带 通常用英文字母F表示。b.慢带 通常用英文字母S表示。c.中带 通常用英文字母N表示。,2.电泳图谱的分区 为了电泳图谱观察鉴定的方便，国内外通常将电泳图谱进行分区。在分区时，可根据图谱中谱带分布和变化差异以及分界情况，进行区分。其分区方向，可从前沿或起点开始分区，区号通常可用希腊文字母、英文字母或罗马数字来表示区号。,3.电泳图谱的鉴定(1)谱带数目：不同

19、品种之间的谱带数目有不同；(2)谱带位置(Rf值)：不同品种的谱带数目可能相同。(3)谱带的宽窄：电泳图谱中不同品种之间谱带有宽窄之分(4)谱带浓度深浅：电泳图谱中不同品种之间由于基因的剂量效应，谱带颜色有深浅之分。(5)谱带颜色：研究发现，经显色后电泳图谱中的谱带颜色有差异。如淀粉酶同工酶经显色后，-淀粉酶显示白色透明条带，-淀粉酶显示粉红色条带，R-淀粉酶显示浅蓝色条带，Q-淀粉酶显示红色或褐色条带。大麦和小麦种子醇溶蛋白电泳谱带的颜色也有天蓝色和红蓝色带的区别。,4.ISTA杂交玉米标准电泳图谱：,(四)应用电泳鉴定品种的有关技术 1.试验样品数量 由于自花授粉、常自花授粉和杂交种在遗传

20、上是一致的，这些作物品种的电泳图谱也是非常一致的，因此其品种纯度电泳测定时常用少量种子样品。如ISTA推荐大麦和小麦种子醇溶蛋白鉴定用100粒种子。如做简单的核对，还可以分析50粒种子。表7.6取决于规定种子纯度百分率。在95%的概率下至少能测出一粒非真实种子而应电泳测定的样品种子数。如果测不出非真实种子，就可设想为其真实种子百分率等于或高于各自对应给定的百分率。左栏为给定的百分率(%)，右栏为种子数(n)。,2.电泳测出品种纯度与标准规定纯度的容许差距 表7.7品种真实性测定的容许误差，一个估算值与一个规定值，一尾测验，概率为95%时，所有数据均为百分数,n为样品大小(估计值与规定值比较的容

21、许差距)。,七、田间小区种植鉴定,(一)标准样品的作用和要求,为了鉴定品种真实性，应在鉴定的各个阶段与标准样品进行比较。对照的标准样品为栽培品种全面的、系统的品种特征、特性的现实描述，标准样品应代表品种原有的特征、特性，最好是育种家种子。标准样品的数量应足够多，以便能持续使用多年，并在低温、干燥条件下贮藏，更换时最好从育种家处获取。,(二)田间小区设置,为使品种特征、特性充分表现，试验的设计和布局上要选择气候环境条件适宜的、土壤均匀、肥力一致、前茬无同类作物和杂草的田块，并有适宜的栽培管理措施。每个样品最少有2个重复，为了避免失败，重复应适当布置在不同田块上。小区的大小应为准确鉴定提供足够的植

22、株数。,(三)鉴定种植密度和株数,小区应有足够的株距和行距，以保证植株生长良好。一般禾谷类及亚麻的行距为2025cm,其它作物为4050 cm。每米适宜的株数为禾谷类60株，亚麻100株，蚕豆10株，大豆、豌豆30株，芸薹属30株，大株作物可适当增加行株距，必要时可用点播和点栽。试验设计的种植株数要根据国家标准种子质量标准的要求而定。一般来说，若标准为(N-1)100%N(或N=1/(1质量标准值(%)，种植株数4N即可获得满意结果，,许多种在幼苗期就有可能鉴别出品种真实性和纯度，但成熟期(常规种)，花期(杂交种)和食用器官成熟期(蔬菜种)是品种特征、特性表现最明显的时期，必须进行鉴定。,(四

23、)鉴定时期,(五)观察鉴定,检验员应拥有丰富的经验，熟悉被检品种的特征、特性，能正确区别植株是属于本品种还是变异株。变异株应是遗传变异，而不是受环境影响所引起的变异。,(六)结果计算和表示 将所鉴定的本品种、异品种、异作物和杂草等均以所鉴定植株的百分率表示。,(七)品种合格和淘汰的评判淘汰值(reject)。(八)结果报告 田间小区种植鉴定结果除品种纯度外，可能时还需填报发现的异作物、杂草和其他栽培品种的百分率。,八、农作物田间检验规程,(一)目的,检查田间前茬作物和同种或相近种的自生植株；检查田间隔离情况，是否符合要求，是否有外来花粉、串粉污染；检查有无种传病害感染；检查有无有害杂草和异作物

24、混入；检查品种的真实性和测定品种纯度；检查田间生长情况，种子成熟和质量是否正常；计算判定是否符合种子质量标准，能否作为种用种子。,农作物田间检验规程规定了农作物的田间检验方法。适用于生产常规种和杂交种种子田以及亲本繁殖田的田间检验，也适用于大田品种的田间检验。,(二)适用范围,(三)鉴定原则,(1)田间检验员必须熟悉品种的特征、特性、种子生产方法和程序，培训并通过考核。(2)必须建立品种间相互区别的特征、特性，即品种描述。(3)依据不同作物和有关信息(尤其是小区鉴定的前控)，策划能覆盖种子田的有代表性的、符合标准要求的取样程序和方法，并应有足够的检验时间。(4)在品种表现最适宜时期进行影响收获

25、种子质量的各种情况和真实性的检验。(5)检验员应独立地报告检验时种子田状况。如果检验时特征、特性难以鉴别或隐着，在下结论前需要进一步的检验。,(四)田间检验要求和支持,1.田间检验员的要求(1)田间检验员必须经过培训，通过田间检验原理和程序知识的书面考核、田间检验技能的实践考核。(2)田间检验员必须熟悉田间检验方法和田间标准、品种特征特性、种子生产的方法和程序(杂交种)等方面的知识；必须具备能依据品种特征特性证实品种真实性，能鉴别种子田混杂株并使之量化的能力；对被检品种有丰富的知识，熟悉被检种品种间差异的特征特性。(3)检验员有良好的健康，每年保持一定田间检验工作量，技能一直保持良好的状态。(

26、4)检验员应独立地根据检验结果报告田间状况并作出评价，结果由检查机构负责。,2.田间检验员的支持 根据需要，要求检验各方给予田间检验员提供下列方面的支持：(1)所有种子田的详细信息。(2)小区种植鉴定的前控结果。(3)被检品种的最新品种描述。(4)有关群体、现行标准、淘汰值表及检验报告。(5)10倍和20倍手持放大镜、剪刀。(6)有厘米刻度的米尺。(7)适宜的衣着。,(五)品种鉴定的特征、特性,搞好田间检验工作，必须建立品种间相互区别特征特性的品种描述，以便能鉴别种子田和种子批与品种登记时认可的已知品种特征、特性一致。在田间条件下使用的这些适宜的特征、特性不仅用来确认品种的真实性，而且用于品种

27、纯度的评定，当然也有一些种的一些特征、特性与种子籽粒有关。鉴定品种纯度特征、特性包括每个种的形态和生理方面的特征、特性，对于品种间的区别同样很有使用价值。这些特征、特性分为主要性状和次要性状，建议检验员采用主要性状来评定品种真实性和品种纯度。对于一些作物种，可能品种描述中有非常重要的区别特征特性，但是在田间条件下表现差异太小以致不能检查。这些特征特性对于评定品种一致性是很关键的，可能表明种子批异交、分离和变异情况。在这种情况下，应该在检验室条件下仔细检查植株和穗。,(六)检验内容,1.常规作物种(1)证实种子田符合生产该种类种子的要求。(2)播种的种子批与标签名符其实。(3)从整体上看，属于被

28、检的该作物的栽培品种(品种真实性)，并检测品种纯度。(4)鉴定杂草和其他作物种子，特别是那些难以通过加工分离的种子。(5)隔离条件符合要求。(6)种子田的总体状况(倒伏、健康情况)。,2.杂交种 杂交种生产的成功取决于雄性不育体系(机械去雄、自交不亲和、细胞质雄性不育(CMS)、细胞核雄性不育、化学去雄剂(CHA)和该种杂交不育能力的有效性。虽然杂交种的品种纯度只能在收获后的种子通过GBT 35435所规定的小区种植的后控才能鉴定，然而，通过对以下规定要求的田间检验，可以最大限度地保证杂交品种纯度保持最高的水平：与花粉污染源有适宜的隔离距离；雄性不育程度很高；低水平的串粉；父本花粉转移至母本的

29、理想条件；每组合(父母本)品种纯度高；在母本收获前先收获父本。,(七)检验时期与次数,种子田在生长季节可以检查多次，通常为苗期、花期、成熟期，但至少应在品种特征、特性表现最充分、最明显的时期检查一次。常规作物通常在成熟期，杂交作物在花期或花药开裂前不久，蔬菜作物则在食用器官成熟期。,1 生产或繁殖常规种的种子田 1.1 玉米（包括常规种、自交系）一般检查两次。第一次在开花前检查隔离条件和杂株；第二次在开花期检查杂株和杂株散粉株。1.2 水稻和高粱（包括常规种、不育系、恢复系、保持系）一般检查两次。第一次在开花前检查隔离条件和杂株；第二次在开花前检查杂株。1.3 小麦和大麦 一般检查两次。第一次

30、在开花前检查隔离条件和杂株；第二次在开花期检查杂株。1.4 大豆、蚕豆、绿豆、红小豆 一般检查两次。第一次在开花前生长期（约10厘米高）；第二次在开花期，果荚形成前。,2 生产杂交种的种子田 2.1 玉米 一般检查5次。第一次检查隔离条件和杂株；在开花期间即在母本有5%花丝抽出后至萎缩前检查三次；在成熟期检查一次。2.2 水稻 一般检查三次。第一次苗期至始穗期前检查隔离条件和杂株；第二次在花期；第三次为成熟期。2.3 高粱 一般检查三次。第一次苗期至始穗期前检查隔离条件和杂株；第二次在花期初期；第三次为开花末期检查去杂和雄性不育情况。,(八)田间检验程序,1.了解情况和检查标签 通过与生产者面

31、谈与检查，全面了解以下内容：种子田编号、申请者姓名、作物、品种、类别(等级)、农户姓名和电话、种子田位置、田块号码、面积、前作详情(档案)、种子批号。为了证实品种的真实性，有必要核查标签，了解种子来源详情。为此，生产者至少应保留种子批的两个标签，一个树立在田间，另一个留用备查。生产杂交种包括父、母本的种子标签和田间分布图。,2.检查隔离情况和种子批的总体状况,(1)隔离条件 检验员根据生产者提供种子田和周边田块的地图，绕种子田外圈行走，核查隔离情况。隔离距离应达到标准规定的最低距离，其中包括收获期间机械混杂隔离以及已受种传病害感染的其他田块的隔离。检验员也应该观察种子田和周围田块的自生苗、其他

32、作物或杂草，这也可能是污染的花粉源。如果隔离距离达不到标准规定要求，田间检验员必须要求生产者在作物开花前全部或部分破坏混杂花粉源，使该田块符合要求，或淘汰达不到隔离条件的部分田块。,(2)品种真实性 田间检验员通常围绕种子田走一圈，应检查不少于100个穗或株，确保它与官方描述给定的品种特征、特性一致。,(3)种子田状况 对种子田状况进行总体评价将决定是否有必要进行品种纯度的详细检查。在检查种子田总体状况时，检验员应详细检查田间，特别是四周情况，必须仔细观察这样一些迹象：部分田块播有不同的种子或可能已被污染，如田间人口处或边界；对田块播种开始地方检查，可以发现播种机械在使用前是否经过清洁；同时还

33、需特别注意种子田中其他作物种杂草、种传病害与污染花粉源隔离的情况。已经严重倒伏、长满杂草、由于病虫或其他原因导致生长受阻或生长不良的种子田应该淘汰，不能进行品种纯度的评定。然而田间状况处于难以判别的中间状态时，检验员应该使用小区种植鉴定得出的证据作为田间检验的补充信息。,(4)种纯度 对种纯度的评估，主要是考虑到有一些大田作物种有种纯度最低标准的规定，而且考虑到大多数作物尽管没有种纯度标准的规定，但是在田块中出现的许多作物种和杂草种不仅给种子田带来问题，而且对种子加工带来了麻烦。如在其他禾谷类种中的禾谷类和黑麦草属；在兵豆和鹰嘴豆种子田中的豌豆、蚕豆和菜豆；豌豆中的豇豆属都是公认的棘手的事。还

34、有大量在种子加工期间难以与其他种子清选的杂草种，如亚麻中的黑麦草；白芥、欧洲油菜、芜菁和芥菜中的野欧白芥；杂交高梁中的石茅高粱；禾谷类中的野燕麦、偃麦草、野萝卜、猪殃殃属、黑麦状雀麦和毒麦。,3.详细检查品种纯度,(1)取样 为了评定品种纯度，必须遵循取样程序，即集中在种子田小范围(即样区)进行详细检查。样区数目和大小应与种子田作物种和生产的类别所规定的最低品种纯度标准相联系，一般来说，如果规定的标准为1N，样本大小应为4N，这样对于品种纯度最低标准为99.9%(即11 000)，其样本大小应为4 000。如杂株率最低标准为0.1%，其样本大小至少应为4000株（穗）。,取样样区的位置应该覆盖

35、整个田块，这意味着检验员应作好预先确定的程序。然而这要考虑到下列因素加以修改：田块形状和大小、每一作物的特定特征。取样样区分布应是随机的和广泛的，以致能代表整个种子田。不能主观选择比平均水平好或坏的样区。在实际过程中，为了做到这一点，往往预先决定样区间的距离，还应考虑播种方向，这样每一样区尽量有不同的种子播种方向。样区分布可参考附录A的建议检验行走路线。,图A.1检查覆盖种子田面积约70%,图A.2 检查覆盖种子田面积约75%,图A.3检查覆盖种子田面积约80%,图A.4、检查覆盖种子田面积约85%,(九)淘汰值的应用,淘汰值是在考虑种子生产者利益和有较少可能判定失误的基础上，把一个样区内观察

36、到的变异株与标准进行比较，在充分考虑作出有风险接受或淘汰种子田的决定。不同作物的淘汰值详见有关部分的规定。,(十)田间检验报告,田间检验报告应包括以下三方面内容：1.基本情况 主要包括：种子田编号、申请者姓名、作物、品种、类别(等级)、农户姓名和电话、种子田位置、田块号码、面积、前作详情(档案)、种子批号。2.检验结果应作物的不同，填报：前作、隔离条件、品种真实性和纯度(包括母本散粉株率)、异作物和杂草以及总体状况。3.田间检验员签署意见如果田间检验的所有要求如隔离条件、品种纯度等都符合标准的要求，田间检验建议被检种子田符合要求。如果田间检验的所有要求如隔离条件、品种纯度等有一部分未符合标准的

37、要求，而且通过整改措施(如去杂)可以达到标准要求，田间检验员签署整改建议。如果田间检验的所有要求如隔离条件、品种纯度等有一部分或全部不符合标准的要求，而且通过整改措施仍不能达到标准，如隔离条件不符合要求、严重倒伏等，田间检验员应建议掏汰被检种子田。,第六节 种子水分测定,一、种子水分测定的意义 种子水分(seed moisture content)：指按规定程序把种子样品烘干所失去的重量，用失去的重量占供检样品原始重量的百分率表示。通常用湿重为基数的水分的百分率来表示。种子水分测定的重要性：种子水分是与种子成熟度、收获的最佳时间、安全包装、人工干燥的合理性、人为和自然伤害(热伤、霜冻、病虫为害

38、)、机械损伤等因素有密切的关系，所以测定种子水分，控制种子水分是保证种子质量的重要问题。,二、种子水分测定的理论基础和要求,1.种子水分 种子中的水分按其特性可分为自由水和束缚水两种。(1)自由水(2)束缚水(3)分解水 2.油分,(一)种子水分和油分的性质以及与水分测定的关系,(二)种子水分测定的基准方法,卡尔费休法是一种以滴定法测定种子水分的化学分析法。其试剂为碘、二氧化硫、无水吡啶、无水甲醇的混合液，简称卡尔费休试剂。,其测定的基本原理是：当有水分存在时，I2和SO2发生氧化还原反应：H2O+I2+S022HI+S03 由于该反应是可逆的，当反应体系中加入无水吡啶后，则反应向右进行：H2

39、O+I2+S02+3C5H5N2C5H5N.HI+C5H5N.S03 由于硫酸酐吡啶不稳定，可加入无水甲醇使之形成稳定的甲基硫酸氢吡啶：C5H5NSO3+CH30HC5H5N(H)S04CH3 以上总反应为：H20+I2+SO2+3C5H5N+CH30H 2C5H5NHI十C5H5N(H)SO4CH3,滴定终点的确定：利用试剂中的碘作为指示剂，终点前，滴定溶液呈淡黄色，接近终点时呈琥珀色，终点时呈淡的黄棕色，棕色时表示有过量的碘存在，这种确定终点的方法适合于测定含有1%或更多水分的样品。,(三)常用的水分测定方法 目前最常用的种子水分测定法是烘干减重法(包括烘箱法、红外线烘干法等)和电子水分仪

40、速测法(包括电阻式、电容式和微波式水分速测仪)。一般正式报告需采用烘箱标准法进行种子水分测定，而在种子收购、调运、干燥加工等过程采用电子水分仪速测法测定。,三、国际和国内规程规定的种子水分测定方法,本法为恒温烘箱的种子样品烘干减重法。包括低恒温烘箱法、高恒温烘箱法和高水分种子二次烘干法等三种测定方法。(一)仪器设备 1.恒温烘箱 2.粉碎(磨粉)机 3.干燥器和干燥剂 4.必须采用快速天平，感量达到0.001g。5.其他用具(1)样品盒(2)玻璃瓶、匙子、坩埚钳、手套、标签等用具。,(二)预防要求 由于自由水易受外界环境条件的影响，所以应采取一些措施尽量防止水分的丧失。如送验样品必须装在防湿容

41、器中，并尽可能排除其中的空气；样品接收后立即测定；测定过程中的取样、磨碎和称重须操作迅速，避免水分蒸发；不磨碎种子这一过程所需的时间不得超过2 min。,(三)测定程序,1.低恒温烘干法(1)适用种类 葱属(Allium spp.)，花生(Arachis hypogaea)，芸苔属(Brassica spp.)，辣椒属(Capsicum spp.)，大豆(Glycine max)，棉属(Gossypium spp.)，向日葵(Helianthus annuus)，萝卜(Raphanus sativus)，蓖麻(Ricinus communis)，芝麻(Sesamum indicum)，茄子(S

42、olanum melongena)，所有林木种类(all tree species)等。该法必须在相对湿度70%以下的室内进行。,(2)取样磨碎或切片或整粒测定 用下列一种方法充分混合，并从此送验样品中取1525 g。烘干前必须磨碎的种子种类及磨碎细度见表9.1。对于大粒林木种子(少于5 000粒/kg)和具有很坚硬种皮的林木种子(如豆科)，可以切成小片而代替磨碎（直径在15cm或更大的林木种子应至少切成45片）。进行测定需要取两个重复的独立试验样品，必须使试验样品在样品盒的分布为每平方厘米不超过0.3 g。取样勿直接用手触摸种子，而应用勺或铲子。,(3)烘干称重 先将样品盒预先烘干、冷却、称

43、重，并记下盒号，取得试样两份(磨碎种子应从不同部位取得)，每份4.55.0 g(直径小于8 cm称45 g,等于或大于8 cm称10 g)，将试样放入预先烘干和称重过的样品盒内，再称重(精确至0.001 g)。使烘箱通电预热至110115，将样品摊平放入烘箱内的上层，样品盒距温度计的水银球约2.5 cm处，迅速关闭烘箱门，使箱温在510 min内回升至1032 时开始计算时间，烘8h。1996年国际种子检验规程和GB2772-1999时间为171 h。用坩锅钳或戴上手套盖好盒盖(在箱内加盖)，取出后放人干燥器内冷却至室温，约3045 min后再称重。,2.高恒温烘干法(1)适用种类 适用于下列

44、种子种类 芹菜(Apium graveolens)，燕麦属(Auenaspp.)，甜菜(Beta vulgaris)，西瓜(Citrullus lanatus)，甜瓜属(Cucumis spp.)，南瓜属(Cucurbita spp.)，胡萝卜(Daucus carota)，甜荞(Fagopyrum esculentum)，烟草(Nicotiana tabacum)，水稻(Oryza sativa)，黑麦(Secale cereale)，高粱属(sorghum spp.)，菠菜(Spinacia oleracea)，小麦属(Triticum spp.)，巢菜属(Vicia spp.)，玉米(Z

45、ea mays)。,(2)测定方法 其程序与低恒温烘干法相同。必须磨碎的种子种类及磨碎细度见表9.1。首先将烘箱预热至140145，打开箱门510 min后，烘箱温度须保持130133，样品烘干时间为1 h。1996年国际种子检验规程中烘干时间，玉米需4h，其他禾谷类需2h，其他作物需l h。GB/T2930.8-2001中规定禾谷类饲料作物需2 h，牧草、草坪草及其它饲料作物需1h；GB2772-1999中规定为14h（具体时间应与低恒温烘干法对照后确定）。,3.高水分预先(二次)烘干法(1)适用种类 本法适用于测定水分时需要磨碎的种子种类。如果禾谷类种子水分超过18%，豆类和油料作物水分超

46、过16%时，必须采用预先烘干法。(2)测定方法：称取两份样品各(25.000.02)g，置于直径大于8 cm的样品盒中，在(103士2)烘箱中预烘30min(油料种子在70预烘1h)，取出后放在室温冷却和称重。此后立即将这两个半干样品分别磨碎或切片，并从磨碎物中各取2份样品按1或2条所规定的方法进行测定。,(四)结果计算 1.结果计算 根据烘后失去的重量计算种子水分百分率，按式(1)计算到小数点后一位：种子水分(%)(M2-M3)/(M2-M1)100(1)若用预先烘干法，可从第一次(预先烘干)和第二次按上述公式计算所得的水分结果换算样品的原始水分，按式(2)计算。种子水分(%)S1+S2-S

47、1*S2/100(2),2.容许差距 除灌木种子外，若一个样品的两次测定之间的差距不超过0.2%，其结果可用两次测定值的算术平均数表示。否则，重做两次测定。灌木种子可依据种子大小和原始水分的不同，其重复间的容许差距范围可扩大至0.32.5%（表8.2）。,(五)结果报告 结果填报在检验结果报告单的规定空格中，精确度为0.1%。,四、电子水分仪速测法,主要有电阻式水分仪、电容式水分仪和微波式水分仪三类(一)电阻式水分速测仪测定原理 种子中含有水分，其含量越高，导电性越大。从电学理论说，在一闭合电路中，当电压不变时，则电流强度与电阻成反比。如把种子作为电阻接人电路中，种子水分越低，电阻越大，电流强

48、度越小，反之，则电流强度越大。因此种子水分与电流强度成正相关的线性关系。这样只要有不同水分的标准样品，就可在电表上刻出标准水分与电流量变化的对应关系，即把电表的刻度转换成相应水分的刻度，或者经门电路转换，数码管显示，就可直接读出水分的百分率。选择品种按钮。温度校正。,(二)电容式水分速测仪 1.测定原理 电容是表示导体容纳电量的物理量。若将种子放人电容器(传感器，见图9.2)中，其电容量跟组成它的导体大小、形状、两导体间相对位置以及两导体间的电介质有关。把电介质放进电场中，就出现电介质的极化现象，结果使原有电场的电场强度被削弱。被削弱后的电场强度与原电场强度的比叫做电介质的电介常数()，各种物

49、质的介电常数不同，空气为1.000585，种子干物质为10，水为81。如图9.2，当传感器(电容器)中种子高度(A)，对筒内径(0)，内圆柱外径(d)一定时，则传感器的电容量为：C=,当被测样品放人传感器中时，C的数值将取决于该样品的介电常数，而种子样品的介电常数主要随种子水分的高低而变化，因此，通过测定传感器的电容量，就可间接地按样品容量与水分的对应关系，测定被测样品的水分。如果将传感器接人一个高频振荡回路中，这样种子样品水分的变化，通过传感器和振荡回路，就变为振荡频率的变化，再经混频器输出差频信号，然后经放大整形，门电路，计数译码，就可直接显示出种子样品水分百分率数值。,(三)微波式水分仪简介 微波是波长为1 mm至1 m的电磁波，300300 000Hz的分米波、厘米波和毫米波。由于微波的频率很高，对水介质具有吸收、穿透和反射的性能。各种介质通常能不同程度地吸收微波能量，所以称这种介质为有耗介质。这种介质能把微波能量转变为热能。因此，当微波通过种子样品后，其能量被减。水的介电常数为8l，介质损耗为0.2，种子含水分越高，则衰减的能量越大，然后就可根据能量衰减与水分的对应关系，而间接地测出种子的水分。,