专利名称：一种研究系统性化合物进入油菜种子的方法
专利说明本发明涉及一种研究系统性化合物进入种子的方法，特别涉及一种利用荧光指示 剂模拟研究系统性化合物进入油菜种子的方法。
背景技术：
种子活力是种子播种质量的重要指标，高活力的种子可以抵抗不良环境的影响， 增加作物产量。合理的种子处理能够提高种子活力，加速萌发和生长，增强种苗抗逆性，如 播种前利用化学药剂对种子进行浸种、引发、包衣等处理，能够提高种子活力，抑制或杀除 种传或土传病虫害，提高种子发芽率和出苗率。但这些播前处理仍存在一些问题，例如将种 子浸入农药溶液中一定时间后，能杀死种子上或种子内的病原菌，但如果药剂浓度低或浸 种时间太短，就不能达到预期效果。若药液浓度太高或浸种时间太长，虽然病菌被杀死，但 却会对种子造成伤害，影响发芽。所以准确的掌握播前种子处理的药剂浓度和处理时间对 农业生产至关重要。众所周知，长期大量的使用化学农药已经严重危害人类健康，影响生态 平衡。如农药型拌种剂或浸种液，其中一些是系统性化合物，对它们的不合理使用不仅会影 响处理效果，降低种子活力，更会污染土壤和造成人畜中毒，是一种资源的极大浪费。目前， 对系统性化合物在种子处理过程中，进入种子内部的途径、到达的具体部位等都少有研究。 但只有了解这些，我们才能判断系统性化合物处理种子后，对病害的抑制或杀除效果，才能 更加正确的使用农药，更加有效的处理种子。系统性化合物在水和脂中都有一定程度的溶解性(Peterson，1989)。水溶性高有 利于物质从种皮扩散进入周围的土壤，脂溶性高则有利于化合物的跨膜运输，即从种皮外 进入种子内部。有机化合物的水溶性和脂溶性平衡通常由其在水和辛醇中的溶解性来衡 量，通常用IogKw来描述。多数系统性种子处理化合物的IogKw都在O到4之间。在生物 化学中，荧光染料最早被应用于切片的染色观察。随着生命科学的不断发展，荧光染料作为 指示剂被广泛用于DNA测序、细胞检测、毒物分析、临床医疗诊断等。当荧光指示剂的logK。w 处于O到4之间时，与农业上常用的系统性化合物具有相似的理化性质。利用这类荧光指 示剂对种子进行处理，可以模拟系统性化合物进入种子的途径，以及在种子内部的动态移 动情况。此类研究尚未见报道。该方法是一种经济有效的方法，它具有操作简便、观察方便 的特点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种研究系统性化合物进入油菜种子 的方法。研究系统性化合物进入油菜种子的方法包括以下步骤1)将荧光指示剂与蒸馏水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20°C黑暗条件下，将油菜种子分组置于均一水溶液中，分别浸种8h、12h、 16h、20h、24h，同时，以水浸种24h处理的油菜种子作为对照；
3)浸种结束取出油菜种子，快速用水冲洗晾干，将油菜种子沿种脐横切后在荧光显微镜激发光下观察其内部的荧光表现；根据不同浸种时间后，荧光在油菜种子种皮、发芽 口、胚根、子叶不同部位的显示，判断荧光指示剂进入油菜种子的途径以及在不同时间内到 达种子的部位。所述的荧光指示剂为罗丹明B，其分子量为379. 01，IogKow为1. 85。所述的激发 光为527-552nm的绿光。所述的荧光显微镜为Leica MZ16FA体视显微镜加滤镜，荧光 577-632nm，拍照相机为Leica DFC420C，曝光时间2 3s。本发明与现有技术相比具有的有益效果1)本发明利用与系统性化合物具有相似物化性质的荧光指示剂，模拟研究了系统 性化学物质进入油菜种子的过程。本发明可以根据种子内部荧光的动态变化，显示出荧光 指示剂进入油菜种子的过程，包括进入途径以及到达部位，从而判断系统性化合物进入油 菜种子的过程。2)本发明具有操作简便、观察方便的特点。
图1是荧光指示剂罗丹明B在油菜种子内的移动示意图；图中A 油菜种子于20°C黑暗条件下水浸种24h后的内部荧光表现；B，C，D, E, F 油菜种子于20°C黑暗条件下荧光指示剂溶液分组浸泡8h，12h，16h，20h，24h后的内部荧光 表现。r:胚根；c:子叶；箭头所指为发芽口。荧光显微镜Leica MZ16FA ；拍摄曝光时间 2. 2s ；激发光:546nm。
具体实施例方式研究系统性化合物进入油菜种子的方法包括以下步骤1)将荧光指示剂与蒸馏水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20°C黑暗条件下，将油菜种子分组置于均一水溶液中，分别浸种8h、12h、 16h、20h、24h，同时，以水浸种24h处理的油菜种子作为对照；3)浸种结束取出油菜种子，快速用水冲洗晾干，将油菜种子沿种脐横切后在荧光 显微镜激发光下观察其内部的荧光表现；根据不同浸种时间后，荧光在油菜种子种皮、发芽 口、胚根、子叶不同部位的显示，判断荧光指示剂进入油菜种子的途径以及在不同时间内到 达种子的部位。所述的荧光指示剂为罗丹明B，其分子量为379. 01，IogKow为1. 85。所述的激发 光为527-552nm的绿光。所述的荧光显微镜为Leica MZ16FA体视显微镜加滤镜，荧光 577-632nm，拍照相机为Leica DFC420C，曝光时间2 3s。实施例本发明对油菜品种普遍适用，下面以浙双758油菜种子为实用范例。1)将荧光指示剂罗丹明B配成0. 5mg/ml均一水溶液；2)将浙双758油菜种子在此溶液中，于20°C黑暗条件下分组浸泡8h、12h、16h、 20h、24h，同时，以水浸种24h处理的种子作为对照；3)取出浸种结束的种子，快速用水冲洗晾干，将种子沿种脐横切后在荧光显微镜(Leica MZ16FA)下观 察其内部的荧光表现；不同时间浸种处理后，种子内部的荧光表现指 示出荧光指示剂进入油菜种子的途径和到达的部位，由此可以推断具有类似物理化学性质 的系统性化合物，在该浓度下浸种后进入油菜种子的过程。4)根据图1的结果，可以看出(1)油菜在该浓度的荧光溶液中浸种12h后，荧光指示剂开始从发芽口进入种子 内部，发芽口位于种子胚根尖端，胚根细胞可快速吸收荧光溶液，在绿光激发下显示出亮黄 色荧光。而浸种12h之前，种子内部并未观察到黄色荧光，表明该浓度化合物的处理时间必 须达到12h及以上，否则无效果。(2)随着浸种时间的增加，荧光溶液从胚根逐渐向子叶部分扩散。胚根部位的荧 光始终最强，表明此部位吸收的荧光指示剂的量较其他部位的多。浸种24h后，整个种胚均 显示黄色荧光，表明如果需要对整个种子胚部进行处理时，在此浓度下处理时间必须达到 24h。(3)由发芽口进入种子是外部系统性化合物溶液渗透到油菜种子内部最主要的方 式。在使用系统性化合物进行种子处理时(比如一些内吸性农药)，为了达到理想的处理效 果，同时避免浪费和污染，应当考虑特定浓度下，化合物进入种子内部的方式和过程，从而 更加合理的选择处理时间。
权利要求
一种研究系统性化合物进入油菜种子的方法，其特征在于包括以下步骤1)将荧光指示剂与蒸馏水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20℃黑暗条件下，将油菜种子分组置于均一水溶液中，分别浸种8h、12h、16h、20h、24h，同时，以水浸种24h处理的油菜种子作为对照；3)浸种结束取出油菜种子，快速用水冲洗晾干，将油菜种子沿种脐横切后在荧光显微镜激发光下观察其内部的荧光表现；根据不同浸种时间后，荧光在油菜种子种皮、发芽口、胚根、子叶不同部位的显示，判断荧光指示剂进入油菜种子的途径以及在不同时间内到达种子的部位。
2.根据权利要求1所述的一种研究系统性化合物进入油菜种子的方法，其特征在于所 述的荧光指示剂为罗丹明B，其分子量为379. 01，IogKow为1. 85。
3.根据权利要求1所述的所一种研究系统性化合物进入油菜种子的方法，其特征在于 所述的激发光为527-552nm的绿光。
4.根据权利要求1所述的所一种研究系统性化合物进入油菜种子的方法，其特征在 于所述的荧光显微镜为Leica MZ16FA体视显微镜加滤镜，荧光577-632nm，拍照相机为 Leica DFC420C，曝光时间 2 3s。
全文摘要
本发明公开了一种研究系统性化合物进入油菜种子的方法。它包括以下步骤1)将荧光指示剂与蒸馏水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20℃黑暗条件下，将油菜种子分组置于均一水溶液中，分别浸种8h、12h、16h、20h、24h，同时，以水浸种24h处理的油菜种子作为对照；3)浸种结束取出油菜种子，快速用水冲洗晾干，将油菜种子沿种脐横切后在荧光显微镜激发光下观察其内部的荧光表现；根据不同浸种时间后荧光在油菜种子种皮、发芽口、胚根、子叶显示的位置，判断荧光指示剂进入油菜种子的途径以及在不同时间内到达的部位。本发明利用与系统性化合物具有相似物化性质的荧光指示剂，模拟研究系统性化学物质进入油菜种子的过程。操作简便、观察方便。
文档编号G01N21/64GK101968446SQ20101026258
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者关亚静, 李永平, 王先菊, 祝水金, 胡晋, 郑昀晔, 马文广 申请人:浙江大学;云南省烟草农业科学研究院