葉綠素?zé)晒庾鳛榛ㄉN子品質(zhì)評(píng)價(jià)的新標(biāo)志物在種子表型組學(xué)上的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：1109　發(fā)布日期：2022-4-18　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

光學(xué)成像技術(shù)的最新進(jìn)展有助于在種子質(zhì)量方面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和無損的分析。這項(xiàng)工作旨在驗(yàn)證葉綠素?zé)晒鈭D像作為分析花生種子生理潛力的新標(biāo)記的潛力。使用人工老化0、16、24和48 h的種子，分別在630/700 nm和405/600 nm的激發(fā)/發(fā)射組合中檢測到葉綠素a和b的熒光信號(hào)。使用 VideometerLab4 設(shè)備（Videometer A/S，Herlev，丹麥）及其軟件版本 5.4.6 捕獲圖像。將數(shù)據(jù)與用于評(píng)價(jià)花生種子生理性能的傳統(tǒng)試驗(yàn)如發(fā)芽試驗(yàn)、電導(dǎo)率、出苗和出苗速度指數(shù)等進(jìn)行比較。結(jié)果表明，活力較低的種子中葉綠素a和b的熒光強(qiáng)度較低。因此，花生種子的變質(zhì)過程伴隨著葉綠素分子的分解，從而導(dǎo)致種子熒光特性的變化。從實(shí)用的角度來看，葉綠素?zé)晒鈭D像可以成功地用于快速、準(zhǔn)確和無損地區(qū)分高活力和低活力種子批次。

關(guān)鍵詞：種子活力；圖像分析; 非破壞性方法

使用Videometerlab4設(shè)備（Videometer A/S，Herlev，丹麥）（圖 1）及其軟件版本 5.4.6 捕獲和分析葉綠素a和b熒光圖像。葉綠素a和b分別在630/700nm和405/600 nm 的激發(fā)/發(fā)射組合中檢測到熒光。隨后，使用歸一化典型判別分析 (nCDA) 算法對(duì)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

圖1.VideometerLab4設(shè)備用于分析不同活力水平花生種子中葉綠素a和b的熒光圖像

7天和14天的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)沒有表明種子類別之間的統(tǒng)計(jì)差異（圖 2A）。然而，電導(dǎo)率測試表明，陳化24和48小時(shí)的種子類別的值高于陳化0和16小時(shí)的種子（圖2B）。較高的電導(dǎo)率與細(xì)胞膜的退化反應(yīng)有關(guān)，因此會(huì)降低種子活力（BARBOZA DA SILVA 等人，2013 年）。此外，對(duì)膜造成的損害導(dǎo)致從老化48小時(shí)的種子生長的幼苗出苗率較低（圖 2C），盡管處理之間的出苗速度指數(shù)相似（圖2D）。盡管標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)的靈敏度不足以檢測類別之間的差異（圖2A），但葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)可以區(qū)分不同活力水平的種子，其中活力較高的種子（0小時(shí)）顯示出較高的葉綠素?zé)晒庵礱和b（圖3A、B）。