obiecte

abstract

Greutatea semințelor și conținutul de substanțe nutritive din semințe afectează creșterea plantelor în stadiul de plantare 6, 7. Studiile anterioare indică o relație strânsă între mărimea sau greutatea semințelor și vitalitatea timpurie la orez 3, 8. În general, semințele de orez cu un corp subțire și un embrion mare sunt de dorit pentru vitalitatea semințelor 8. Greutatea semințelor a fost corelată cu creșterea plantelor la un flux scăzut de P la stadiul de înflorire a soiei, iar efectul greutății semințelor în condiții de P scăzut a fost mai mare decât în ​​condiții de P6 ridicat. Puterea răsadurilor a fost remarcabil asociată cu mărimea semințelor și concentrația de proteine, dar s-a corelat cel mai mult cu conținutul de proteine ​​per semințe din grâu 7, 9. Greutatea semințelor și conținutul total de calorii + calorii proteine ​​ale semințelor individuale de semințe de bumbac în repaus au fost puternic asociate cu energia timpurie a puieților timpurii din bumbacul de munte 10 .

În acest studiu, am constatat că conținutul absolut de proteine ​​din semințele de grâu și semințele de porumb a fost semnificativ corelat cu greutatea uscată a plantelor de răsad. Scopul acestui studiu a fost de a determina dacă conținutul absolut de proteine ​​din semințe ar putea fi aplicat într-o evaluare rapidă a intensității semințelor. În plus, această metodă ar putea fi utilizată potențial pentru prelucrarea și screeningul semințelor de înaltă rezistență.

Rezultatul

Analiza corelației materiei uscate a plantelor și a proprietăților semințelor de grâu

rapidă

Analiza corelației caracteristicilor semințelor și caracteristicilor răsadurilor din grâu. A ) Semințele de grâu produse la diferite niveluri de azot. Patru niveluri de azot: N0 (0 kg/ha), N168 (168 kg/ha), N240 (240 kg/ha, nivelul obișnuit de îngrășăminte azotate pentru producția de grâu în nordul Chinei) și N300 (300 kg/ha), ( B ) Semințele de grâu provin din vârful mare al Experimentului A, iar celelalte Experimente B au fost aceleași cu Experimentul A. ( C A D ) Semințele de grâu proveneau din diferite părți ale vârfului (1/4 superior, 1/3 mijlociu și 1/4 inferior) cu tratament N0 și N240. ( E ) Semințele de grâu produse în timpul diferitelor irigații după antenă. Două niveluri de apă: irigare normală și fără irigare cu control al ploii. RCP: conținut relativ de proteine ​​(%). ACP: conținut absolut de proteine ​​(mg de semințe -1). Asteriscurile indică o corelație semnificativă (* p 2: 0, 7612-0, 9341, Fig. 2A - F). Gradul de aderență analizat folosind semințe NO și N240 (Fig. 2C) a fost similar cu cel analizat folosind doar semințe N0 sau doar semințe N240 (Fig. 2D). Analiza de regresie a unui experiment validat folosind 30 de loturi de semințe de grâu a arătat că gradul de însămânțare a fost ridicat (R2 = 0,8046, Fig. 2F).

Analiza de regresie a ACP în semințe de grâu și plante uscate în stadiul răsadului. A ) Semințele de grâu produse la diferite niveluri de azot. Patru niveluri de azot: N0 (0 kg/ha), N168 (168 kg/ha), N240 (240 kg/ha, nivelul obișnuit de îngrășăminte azotate pentru producția de grâu în nordul Chinei) și N300 (300 kg/ha), ( B ) Semințele de grâu provin din vârful mare al experimentului A. ( C A D ) Semințele de grâu provin din diferite părți ale vârfului (1/4 superior, 1/3 mijlociu și 1/4 inferior) atunci când sunt tratate cu N0 și N240. ( E ) Semințele de grâu produse în timpul diferitelor irigații după antenă. Două niveluri de apă: irigare normală și fără irigare cu control al ploii. ( F ) Treizeci de semințe de semințe de grâu au inclus 27 de semințe de soiuri de grâu produse în testul regional normal, două semințe de soiuri de grâu produse în stare uscată și o semințe de soiuri de grâu în condiții de azot scăzut. ACP: conținut absolut de proteine ​​(mg de semințe -1).

Imagine la dimensiune completă

Analiza de corelație a greutății plantelor și a proprietăților semințelor de porumb

Analiza corelației caracteristicilor semințelor și răsadurilor la porumb. ( A ) Semințele de porumb provin din diferite părți ale urechii (1/4 superior, 1/3 mijlociu și 1/4 inferior) din linia consangvinizată de porumb Z58. ( B ) Semințele de porumb provin din diferite părți ale urechii (1/4 superior, 1/3 mijlociu și 1/4 inferior) ale soiurilor ZD958. ( C ) Semințele de porumb au provenit din urechea medie în două linii consangvinizate de porumb (Z58 și C7-2) și un soi de porumb (ZD958). Toate semințele de porumb produse la două niveluri de apă, adică irigare normală și fără irigare cu precipitații de control. RCP: conținut relativ de proteine ​​(%). ACP: conținut absolut de proteine ​​(mg de semințe -1). Asteriscurile indică o corelație semnificativă (* p

Analiza de regresie a ACP în semințele de porumb și în substanța uscată a plantelor în stadiul răsadurilor. ( A ) Analiza de regresie a ACP în semințe de porumb și plante uscate folosind toate semințele în experimentele MA și MB. ( B ) Două analize de regresie ale ACP în semințe de porumb și greutatea uscată a plantelor folosind semințe în experimentele MA și MB. ( C ) Analiza de regresie a ACP în semințe de porumb și greutatea uscată a plantei folosind semințe în experimentul MC. ACP: conținut absolut de proteine ​​(mg de semințe -1).

Imagine la dimensiune completă

discuţie

Intensitatea semințelor poate fi evaluată prin multe metode, cum ar fi indicele de intensitate, testul de îmbătrânire accelerată și testul la rece 20, 21. Nu au existat metode universale pentru testarea intensității semințelor datorită intensității semințelor influențate de specii, de condițiile genotipice și de mediu. Cele mai frecvent utilizate metode sunt testul standard de germinare și testul de îmbătrânire accelerată. Coagularea semințelor este mai complexă decât energia răsadurilor 22. În unele cazuri, tendințele intensității răsadurilor sunt în concordanță cu energia semințelor. Cu toate acestea, energia siliciului poate fi diferită cu intensitatea semințelor din semințele stocate pentru o lungă perioadă de timp.

Deși greutatea semințelor a fost în majoritatea cazurilor corelată cu intensitatea semințelor și energia răsadurilor, ACP din semințe a fost mai potrivit pentru evaluarea greutății uscate a plantelor și a intensității semințelor. Multe studii au evaluat relația dintre greutatea semințelor și creșterea răsadurilor între diferite specii 23. Semințele mari sunt considerate, în general, avantajoase pentru plantarea răsadurilor în condiții de nutrienți restrânși, dar există puține dovezi consistente care să susțină această ipoteză23. Intensitatea însămânțării grâului a fost semnificativ crescută în funcție de greutatea semințelor și de procentul de proteine ​​în experimentele din camera de creștere, dar cea mai mare parte a variației a fost atribuită cantității de azot din semințe și nu greutății semințelor sau procentului de proteine ​​24. Rezultatele acestui studiu au fost similare. În general, rezultatele noastre arată că coeficientul de corelație dintre AKT în semințele de grâu și în substanța uscată a plantelor a fost mai mare decât între greutatea de 100 și greutatea uscată a plantei.

Snider a observat o relație pozitivă între conținutul mediu de ulei și proteine ​​kcal per semințe și intensitatea răsadurilor de bumbac 10. Uleiul și proteinele sunt substanțele nutritive predominante în semințele de bumbac pentru conservare și, care este mai important pentru vitalitatea răsadurilor, sunt încă neclare. Uleiul de semințe și proteinele pot fi un factor limitativ pentru intensitatea răsadurilor în bumbac. În semințele de grâu, amidonul și proteinele sunt principalele substanțe nutritive de stocare, iar greutatea totală a amidonului și a proteinelor este greutatea aproximativă a semințelor. În acest studiu, am constatat, de asemenea, că proteinele care depun semințe au jucat un rol important în creșterea răsadurilor și în intensitatea semințelor. Amidonul poate afecta, de asemenea, puterea semințelor, dar conținutul de amidon din semințele de grâu nu este de obicei prea mic în comparație cu alți nutrienți pentru depozitare. În general, conținutul de amidon poate fi un factor limitativ pentru semințele de grâu. Prin urmare, ar fi mai bine să utilizați ACP în semințele de grâu evaluând greutatea uscată a plantei sau intensitatea semințelor.

Conținutul de proteine ​​din semințe înseamnă, de obicei, conținutul relativ de proteine ​​(RCP,% sau mg/g) din semințe din studiile anterioare 25. Doar câteva studii au analizat conținutul absolut de proteine ​​(ACP, mg de semințe -1) la semințele afectate de viabilitatea răsadurilor 7. Atunci când semințele cu RCP mare în semințe și greutate mică a semințelor au fost utilizate în experiment, nu s-a observat nicio corelație semnificativă între RCP în semințe și greutatea uscată a plantelor. Împreună, AKT în semințe a fost mai bun decât RCP în semințe pentru a evalua greutatea uscată a plantelor și intensitatea semințelor.

Prezicerea avansului semințelor ar putea reduce riscurile de producție asociate cu poziția slabă a culturilor sau ar putea influența deciziile de gestionare sezonieră 10. În studiile anterioare, conținutul de azot și proteine ​​al semințelor a fost de obicei determinat de microKjeldah1 12, 13, 24. Metoda necesită măcinarea semințelor și un timp de testare relativ lung, care este dificil de realizat testarea rapidă și nedistructivă a intensității semințelor. În acest studiu, am folosit spectrul în infraroșu apropiat pentru a detecta RCP în semințe și apoi a înmulți RCP din semințe cu greutatea semințelor pentru a calcula ACP din semințe. ACP din semințe poate fi utilizat pentru a prezice greutatea uscată a plantei și intensitatea semințelor.

În concluzie, conținutul absolut de proteine ​​din semințele de grâu și semințele de porumb s-a corelat semnificativ cu greutatea uscată a plantei în etapa de plantare. RCP în semințele de cultură detectate de spectrul de infraroșu apropiat combinat cu greutatea semințelor ar putea provoca AKT rapid și nedistructiv în semințele de cultură. Astfel, AKT în semințe de cultură ar putea fi utilizat pentru a evalua rapid intensitatea semințelor și greutatea uscată a unei plante în stadiul de plantare în cadrul aceleiași culturi. În plus, ACP din semințele de cultură ar putea fi utilizate potențial pentru procesarea și screeningul semințelor de înaltă rezistență.

Materiale și metode

materiale

Conținutul de umiditate al semințelor și greutatea a 100 de boabe

Conținutul de umiditate a semințelor a fost determinat folosind un DA7200 (Perten, Stockholm, Suedia) 26. Trei replici de 100 de semințe au fost selectate aleatoriu din fiecare tratament pentru a măsura greutatea a 100 de boabe.

Evaluarea conținutului de proteine ​​din semințe

Conținutul relativ de proteine ​​(RCP,%) din semințe a fost detectat de DA7200 (Perten, Stockholm, Suedia) pe baza spectrului de infraroșu apropiat 27, 28. Înmulțiți RCP cu greutatea semințelor și calculați conținutul absolut de proteine ​​(ACP, mg de semințe -1) în semințe.

Evaluarea răsadurilor și intensitatea semințelor

Măsurători ale greutății răsadurilor

Greutatea uscată a plantării a fost determinată de greutatea uscată a lăstarilor, greutatea uscată a rădăcinii și greutatea uscată a plantei. Lăstarul și rădăcina au fost separate pentru a măsura greutatea uscată. Arderea și rădăcina au fost încălzite într-un cuptor cu aer la 105 ° C timp de 30 de minute și apoi uscate la o greutate constantă la 80 ° C. Greutatea uscată a plantei este egală cu greutatea uscată a lăstarului plus greutatea uscată a radacina.

analize statistice

Analiza de corelație și analiza de regresie au fost efectuate utilizând software-ul SPSS 19.0 (SPSS, Inc., Chicago, SUA).

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută de Fundația Națională pentru Științe Naturale din China (numărul 31271808), SDAIT-02-02 și SYL2017YSTD02.

Comentarii

Prin trimiterea unui comentariu, sunteți de acord să respectați Termenii și condițiile și Regulile comunității. Dacă considerați că acesta este un act ofensator care nu este conform cu termenii sau liniile directoare, vă rugăm să îl marcați ca fiind inadecvat.