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单词 射线摄影与林木种子品质检验
释义

【射线摄影与林木种子品质检验】
 

1895年,伦琴发现X射线,随后被应用于各个领域。1903年,Lundstron应用射线摄影检查球果成熟期。1926年,Yuasa应用射线摄影检查种子虫害。1953年,Simak和Gustaffsson正式应用软X射线摄影术测定林木种子品质,检查种子中的饱满粒、空粒和畸形种粒。1954年,Simak和Gustaffsson借助射线摄影研究种子的发育状况与发芽能力的关系。根据胚和胚乳的发育状况,把欧洲赤松种子胚划分为5级,胚乳划分为2级。1956年,MÜlerolsen等发现,种子胚和胚乳的发育程度与其发芽能力相关,并提出挪威云杉种子各种发育类型的归约系数。应用某树种种子样品中各发育等级的频率和相应等级的归约系数,可以计算该样品的结构潜能(简称Ap)。Ap值是在给定(标准)的发芽条件下种子样品发芽的可能性,它相当于种子未受生理损伤时所能达到的发芽率。当种子受生理的或机械的损伤时,其实际发芽率便恒小于Ap值。发芽潜能与发芽率结合使用,可获得非常有用的信息。结合考虑Ap值和实际发芽率,可以揭示种子质量差异的原因。

1957年,Simak提出X射线衬比法(简称XC法),用氯化钡作衬比剂测定欧洲赤松种子发芽能力,由种子解剖结构的检验转向种子生理品质的测定。

1963年,Simak和kamra把X射线衬比法与四唑法相比较,发现用射线衬比法测定欧洲赤松种子发芽能力用标准值(耶可勃逊发芽装置上的发芽率)的一致性比四唑法好,并讨论了两种方法各自的优缺点。Kamra(1963)曾把Urografi、Umbradil等人体射线摄影用的衬比剂用于挪威云杉种子。

Kamra(1971)叙述了用射线衬比法测定挪威云杉种子发芽能力方法的制定及其标准化,提出了挪威云杉种子适宜的衬比剂(碘化钠)和衬比条件,分析了用碘化钠处理的挪威云杉种子的浸渗类型,提出X射线衬比法判断挪威云杉种子发芽能力的标准,并把X射线衬比法的结果与耶可勃逊发芽装置上发芽结果相比较,发现两者结果相当一致。

Kamra(1972)以欧洲赤松和挪威云杉为材料,以发芽率为标准,把靛蓝法与X射线衬比法作比较。结果发现,高生活力样品用靛蓝法测定的发芽能力同发芽率的吻合较低生活力样品好。在低生活力样品中,欧洲赤松的这种差异较挪威云杉大。

1974年,Simak用碘(或甲基碘)蒸气和三氯甲烷蒸气作衬比剂测定欧洲赤松种子的生活力,发现用它作衬比剂测定种子机械损伤非常有效。

1979年,陈幼生、吴琼美在中国首次发表用软X射线研究林木种子品质的报导,提出一些林木种子射线摄影条件及其应用前景。此后,中国学者把这一技术应用于植物研究、农业种子生活力测定、病虫检疫等领域。

1980年,国际种子检验协会(ISTA)采纳了用射线摄影检验空粒的建议。此时,Simak(1980)总结了射线摄影的原理、方法和辐射生物效应,提出射线摄影在种子检验工作中的应用。

1983年,Simak提出用水作衬比剂测定种子生活力。在此之前,Simak也曾应用X射线摄影法测定发芽结束时未发芽种子的品质。接着,又提出从美国海岸松种子样品中去除饱满死亡种子的方法。

郑郁善、郑盛培(1987)提出一些造林树种种子的摄影条件后,于1988年又提出中国南方一些树种种子射线摄影条件和衬比条件。顾学铮等(1988)也报道了东北主要树种射线摄影条件。

用射线摄影法检验林木种子品质,具有无损、快速、准确的优点。可以应用于如下几个方面:

空粒的查定 应用射线法测定空粒非常准确。依据种子发育类型所作的空粒定义更为科学。

虫害粒的查定 昆虫的排泄物、幼虫及其蛀食情况在射线照片上很容易判读。切开法常常由于未切到幼虫所在的剖面而得出错误的结果。

机械损伤种子的查定 射线摄影法可以查定种子内部的机械损伤,特别是用三氯甲烷法可以查定肉眼难以观察到的机械损伤。

畸形种子 射线摄影法对查定多胚种子、无胚种子、倒位胚、横位胚等畸形种粒特别有效。

涩粒的查定 杉木、柳杉等种子的涩粒,在射线照片上表现出无胚和胚乳结构的密度均一的图象,容易判读。

饱满新鲜种子品质测定 根据射线照片判断种子发育状况,可以确定新鲜种子的发芽能力。这种方法需要分别树种制定种子发育等级,并通过大量试验确定相应等级的期望发芽率(归约系数)来评价种子品质。在气候条件极端的地区,如高纬度地区,种子发育等级尤为明显。

发芽结束时未发芽种子的品质分析 如把发芽结束时未发芽种粒在一定条件下干燥后摄影,则新鲜种子保持发芽期间所吸收水分的能力强,在射线照片上种子图象密度低(吸收射线强)而均匀,胚与胚乳界限不明显。而空粒、腐烂粒、虫害粒在同样的干燥条件下便丧失水分,在射线照片上密度高(吸收射线较含水量的新鲜种子弱),且胚与胚乳界限明显。

用X射线衬比法测定种子生活力 液态衬比剂法已较成功地应用于欧洲赤松、挪威云杉等种子。气态衬比剂法比液态衬比剂法缩短了种子处理时间,但气态衬比剂呈斑点状浸渗,浸渗类型与种子发芽能力之间的关系较难确定。这两种衬比剂有共同的局限性:(1)没有一种万能的衬比剂;对所有树种都适用。(2)一些衬比剂对种子有生理伤害。用水作衬比剂所依据的原理则对所有种子都适用,因而值得深入研究。进一步把水作衬比剂用于种子调制,去除无生产能力的种子,在生产上具有重要意义。

用X射线衬比法测定种子生活力,是依据生活种子具有膜系统完整性的理论进行的,理论依据充分,而且可行。但需要将这些方法标准化,即在制定射线检验程序的过程中,以发芽试验作对照。

中国的树种资源丰富,种子性状复杂多样。探索树种种子射线摄影条件及其衬比条件,无疑对林木种子品质的快速检验具有重要意义。

【参考文献】:

1 陈幼生,吴琼美.南京林产工业学报,1979,1:53~59

2 蔡剑华.植物生理通讯,1981,3:44~49

3 郑郁善,郑盛培.福建林学院学报,1988,3:239~295

4 顾学铮,等.东北林业大学学报,1988,1:99~103

(南京林业大学种子中心高捍东撰)

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