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種子作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)載體與生物技術(shù)育種的核心材料，其活力水平直接決定作物出苗率、抗逆能力及最終產(chǎn)量。傳統(tǒng)種子活力評(píng)估方法如標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)、電導(dǎo)率法、四唑染色法等，存在檢測(cè)周期長(zhǎng)（3-7d）、操作繁瑣、破壞性強(qiáng)或準(zhǔn)確性不足等局限，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)與生物技術(shù)高效育種的需求。

熒光技術(shù)基于種子內(nèi)部生理代謝物質(zhì)（如葉綠素、ATP）的熒光特性，可快速反映種子細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性與代謝活性，為種子活力無(wú)損檢測(cè)提供了技術(shù)支撐。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的熒光計(jì)作為一款集成葉綠素?zé)晒馀cATP熒光檢測(cè)功能的專(zhuān)用儀器，具備檢測(cè)速度快、靈敏度高、操作便捷等特點(diǎn)。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)材料

選取小麥（品種：濟(jì)麥 44）、玉米（品種：鄭單 958）、大豆（品種：中黃13）及擬南芥（生態(tài)型：Col-0）種子為試驗(yàn)材料。通過(guò)人工老化處理（45℃、相對(duì)濕度85%，處理0d、2d、4d、6d、8d）獲得不同活力梯度的種子樣本，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)100粒種子。

（二）儀器與設(shè)備

1、核心儀器：博清生物熒光計(jì)。

2、輔助設(shè)備：人工氣候箱、電導(dǎo)率儀、電子天平、恒溫培養(yǎng)箱。

（三）試驗(yàn)方法

1、熒光參數(shù)測(cè)定

采用博清生物熒光計(jì)分別測(cè)定各樣本的葉綠素?zé)晒鈪?shù)與ATP熒光強(qiáng)度。葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定前，種子暗適應(yīng)30min，測(cè)定光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、實(shí)際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）及光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）；ATP熒光測(cè)定采用熒光素-熒光素酶法，種子研磨后提取ATP，通過(guò)儀器直接讀取熒光強(qiáng)度值（RLU）。

2、傳統(tǒng)活力指標(biāo)測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)：將種子置于25℃人工氣候箱中培養(yǎng)7d（小麥、玉米、大豆）或4d（擬南芥），計(jì)算發(fā)芽率（正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%）與發(fā)芽勢(shì)（前3d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%）。

幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)：培養(yǎng)結(jié)束后，測(cè)定幼苗鮮重（單株平均鮮重）。

電導(dǎo)率測(cè)定：將50粒種子浸泡于50mL去離子水中，25℃靜置24h，用電導(dǎo)率儀測(cè)定浸泡液電導(dǎo)率值。

二、結(jié)果與分析

（一）種子活力梯度驗(yàn)證

人工老化處理后，各作物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及幼苗鮮重均隨老化時(shí)間延長(zhǎng)顯著下降（P<0.05），電導(dǎo)率值顯著上升（P<0.05）。其中，老化8d后，小麥種子發(fā)芽率從98.3%降至35.7%，大豆種子電導(dǎo)率從42.6μS/cm升至138.4μS/cm，表明成功構(gòu)建了不同活力梯度的種子樣本。

（二）熒光參數(shù)與種子活力指標(biāo)的相關(guān)性

博清生物熒光計(jì)測(cè)定的關(guān)鍵參數(shù)與傳統(tǒng)活力指標(biāo)存在顯著相關(guān)性。Fv/Fm值與小麥、玉米、大豆、擬南芥種子發(fā)芽率的相關(guān)系數(shù)分別為0.92、0.89、0.91、0.93；ATP熒光強(qiáng)度與幼苗鮮重的相關(guān)系數(shù)分別為0.88、0.86、0.90、0.94，均達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。而ΦPSⅡ與qP雖也呈正相關(guān)，但相關(guān)性略低于前兩項(xiàng)參數(shù)。

（三）博清生物熒光計(jì)與傳統(tǒng)方法的對(duì)比

與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)（耗時(shí)3-7d）和電導(dǎo)率法（耗時(shí)24h）相比，博清生物熒光計(jì)單樣本檢測(cè)僅需20-30s，檢測(cè)效率提升顯著。同時(shí)，該儀器采用非破壞性檢測(cè)模式，測(cè)定后的種子仍可用于后續(xù)發(fā)芽或育種試驗(yàn)，而四唑染色法等傳統(tǒng)方法會(huì)導(dǎo)致種子失活。此外，熒光參數(shù)的變異系數(shù)（3.2%-5.7%）顯著低于電導(dǎo)率法（8.9%-12.3%），檢測(cè)穩(wěn)定性更優(yōu)。

三、討論

種子活力的本質(zhì)是種子細(xì)胞代謝活性與結(jié)構(gòu)完整性的綜合體現(xiàn)。葉綠素?zé)晒鈪?shù)中，F(xiàn)v/Fm反映光系統(tǒng)Ⅱ的最大光能轉(zhuǎn)換效率，其值降低表明種子葉綠素降解或光合系統(tǒng)受損，直接關(guān)聯(lián)種子萌發(fā)過(guò)程中的能量供給能力；ATP作為細(xì)胞代謝的直接能量來(lái)源，其熒光強(qiáng)度可直觀(guān)反映種子呼吸代謝活性，活力越高的種子，ATP含量越高，熒光信號(hào)越強(qiáng)。本研究中博清生物熒光計(jì)通過(guò)同步檢測(cè)這兩類(lèi)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)種子生理狀態(tài)的全面評(píng)估，這也是其檢測(cè)準(zhǔn)確性?xún)?yōu)于單一指標(biāo)方法的核心原因。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，種子質(zhì)量篩選是保障出苗整齊度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的熒光計(jì)的快速檢測(cè)特性可滿(mǎn)足規(guī)?；N子篩選需求，避免傳統(tǒng)方法因耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的播種延誤；在生物技術(shù)領(lǐng)域，該儀器的非破壞性檢測(cè)優(yōu)勢(shì)的可用于珍貴種質(zhì)資源的活力評(píng)估，同時(shí)不影響后續(xù)的基因編輯、組織培養(yǎng)等試驗(yàn)，為育種過(guò)程提供實(shí)時(shí)技術(shù)支持。此外，該儀器操作無(wú)需專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，可降低基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的門(mén)檻，具有廣泛的應(yīng)用前景。

本研究?jī)H針對(duì)4種常見(jiàn)作物種子進(jìn)行驗(yàn)證，未來(lái)可進(jìn)一步拓展至蔬菜、花卉、林木等更多物種，同時(shí)結(jié)合分子生物學(xué)指標(biāo)，深入探究熒光參數(shù)與種子活力的內(nèi)在調(diào)控機(jī)制，為儀器檢測(cè)參數(shù)的優(yōu)化提供理論支撐。

本研究證實(shí)，博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的熒光計(jì)通過(guò)測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)（Fv/Fm）與ATP熒光強(qiáng)度，可快速、準(zhǔn)確、非破壞性地評(píng)估種子活力。其檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)活力指標(biāo)呈顯著相關(guān)，且在檢測(cè)效率、穩(wěn)定性和實(shí)用性上具有明顯優(yōu)勢(shì)。該儀器可有效應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的種子質(zhì)量篩選、生物技術(shù)育種中的種質(zhì)資源評(píng)價(jià)等場(chǎng)景，為農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)領(lǐng)域的種子活力評(píng)估提供了高效可靠的技術(shù)手段，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效與育種技術(shù)創(chuàng)新具有重要意義。