種子活力是指在廣泛的田間條件下，種子本身具有的決定其迅速而整齊出苗及正常幼苗發(fā)育的全部潛力的所有特性，是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)。高活力種子具有明顯的生長優(yōu)勢和生產(chǎn)潛能，能提高出苗率和幼苗的抗逆能力，同時(shí)能提高作物產(chǎn)量。

目前種子活力的檢測方法主要集中在生理、生化、物理、組織化學(xué)、種子形態(tài)特征及物理性狀等方面，但這些方法耗時(shí)、費(fèi)資，而且有些方法如四唑法對操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求比較高。因此*種子技術(shù)提供商荷蘭ASTEC Global公司利用熒光淬滅技術(shù)測定密閉條件下種子萌發(fā)過程中的耗氧量來鑒定種子的活力水平，具有直接、快速、真實(shí)、可靠等特點(diǎn)。

呼吸作用是種子本身主要的生理特性，種子萌發(fā)首先伴隨著旺盛的呼吸代謝，凡是活的種子就會產(chǎn)生呼吸，即使處于非常干燥或休眠狀態(tài)的種子，其呼吸作用也未停止。呼吸提供了全部活動所需要的能量，在呼吸過程中，種子貯藏物質(zhì)（主要是淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪）必須在有氧的條件下才能氧化分解，轉(zhuǎn)化為合成代謝的中間物質(zhì)，并為種子生理活動提供所需的能量。因此，呼吸作用是種子進(jìn)行生命活動的主要標(biāo)志和集中表現(xiàn)，呼吸作用的強(qiáng)弱直接關(guān)系到種子活力的高低，由此可見，檢測種子萌發(fā)過程中的耗氧情況能更有效地反映種子的活力水平。

呼吸作用是種子本身主要的生理特性，種子萌發(fā)首先伴隨著旺盛的呼吸代謝，凡是活的種子就會產(chǎn)生呼吸，即使處于非常干燥或休眠狀態(tài)的種子，其呼吸作用也未停止。呼吸提供了全部活動所需要的能量，在呼吸過程中，種子貯藏物質(zhì)（主要是淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪）必須在有氧的條件下才能氧化分解，轉(zhuǎn)化為合成代謝的中間物質(zhì)，并為種子生理活動提供所需的能量。因此，呼吸作用是種子進(jìn)行生命活動的主要標(biāo)志和集中表現(xiàn)，呼吸作用的強(qiáng)弱直接關(guān)系到種子活力的高低，由此可見，檢測種子萌發(fā)過程中的耗氧情況能更有效地反映種子的活力水平。

應(yīng)用領(lǐng)域

技術(shù)原理

利用氧傳感技術(shù)檢測種子萌發(fā)過程中的氧氣消耗來鑒定種子的活力水平，是荷蘭ASTEC Global公司基于熒光淬滅原理開發(fā)。如圖1所示，氧傳感監(jiān)測儀利用藍(lán)光作為激發(fā)光，向密閉試管（種子萌發(fā)容器）中釋放藍(lán)光，藍(lán)光照到熒光物質(zhì)上回激發(fā)出紅光，而氧氣分子可以降低紅光能量（即淬滅效應(yīng)），隨著氧氣壓力的增加，熒光強(qiáng)度和熒光脈沖的生命周期均會降低，所以激發(fā)紅光的時(shí)間和強(qiáng)度與氧氣分子的濃度成反比。荷蘭ASTEC Global公司使用的熒光染料為金屬有機(jī)染料，用熒光生命周期技術(shù)來測定熒光強(qiáng)度的衰減，通過光纖傳感到計(jì)算機(jī)，從而測定氧氣含量。計(jì)算公式為： T=F([O₂])= F(I/I₀),其中，I、I₀分別為萌發(fā)開始后和萌發(fā)開始前樣品的熒光強(qiáng)度，T為熒光壽命，[O₂]為氧氣濃度。

具體應(yīng)用

種子活力評價(jià)

在氧氣測量過程中，操作軟件會根據(jù)測量的氧氣濃度和時(shí)間自動繪制成耗氧曲線，每條曲線代表一粒種子萌發(fā)過程中的耗氧情況，打破休眠且活力較高的種子的耗氧曲線一般呈反S型（見下圖2）。根據(jù)耗氧曲線的特征，可以設(shè)定不同的氧代謝值，包括萌發(fā)啟動時(shí)間（IMT）、氧氣消耗速率（OMR）、臨界氧氣壓強(qiáng)（COP）、理論萌發(fā)時(shí)間（RGT）等。IMT表示氧氣消耗速率從初始的緩慢速度開始迅速增加所需用的時(shí)間；OMR是種子胚根突破種子后受低氧脅迫氧氣消耗速率變慢之間的呼吸速率；COP是呼吸速率開始減速時(shí)的氧氣濃度，它反映了種子耐低氧脅迫的能力；RGT為非低氧脅迫條件下的理論萌發(fā)時(shí)間。一般來講，種子活力越高，OMR值越高，IMT、COP和RGT值越低（見下圖3）。

篩選種子引發(fā)方法

隨著種子產(chǎn)業(yè)化、商品化的迅速發(fā)展，種子包衣、外源激素處理、物理因素處理等技術(shù)可以改善種子活力和提高種子質(zhì)量，因此在許多經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的種子上得到廣泛應(yīng)用。如果從大量技術(shù)參數(shù)中快速篩選到*處理辦法是制約種子處理技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。荷蘭ASTEC Global公司對引發(fā)、未引發(fā)（即對照）和老化種子的活力水平進(jìn)行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照種子相比，引發(fā)和老化種子的耗氧曲線具有明顯特征，引發(fā)種子的萌動明顯提前，老化種子的萌動明顯滯后，見下圖4。因此通過該技術(shù)可以篩選到*的種子引發(fā)方法。

包衣劑篩選

趙光武等利用該技術(shù)研究了不同藥劑消毒和不同包衣方法對蔬菜種子活力的影響，結(jié)果表明，處理效果好的蔬菜種子的耗氧曲線與對照種子相比沒有發(fā)生較大的變化，說明處理效果好的藥劑或包衣劑對蔬菜種子沒有毒害作用，可以用來處理種子以提高種苗的抗病性、抗蟲性和逆境抗性等。

適用性

該技術(shù)已應(yīng)用于玉米、水稻、大麥、棉花、洋蔥、生菜、芹菜、胡蘿卜、茴香、番茄、胡椒、卷心菜、甜菜、黃瓜、甜瓜、南瓜、椰子、牧草、煙草等大田作物、蔬菜、果樹、園林花卉等植物的種子研究。