專利名稱：一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法
專利說明本發(fā)明涉及一種研究系統(tǒng)性化合物進入種子的方法，特別涉及一種利用熒光指示 劑模擬研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法。
背景技術：
種子活力是種子播種質量的重要指標，高活力的種子可以抵抗不良環(huán)境的影響， 增加作物產量。合理的種子處理能夠提高種子活力，加速萌發(fā)和生長，增強種苗抗逆性，如 播種前利用化學藥劑對種子進行浸種、引發(fā)、包衣等處理，能夠提高種子活力，抑制或殺除 種傳或土傳病蟲害，提高種子發(fā)芽率和出苗率。但這些播前處理仍存在一些問題，例如將種 子浸入農藥溶液中一定時間后，能殺死種子上或種子內的病原菌，但如果藥劑濃度低或浸 種時間太短，就不能達到預期效果。若藥液濃度太高或浸種時間太長，雖然病菌被殺死，但 卻會對種子造成傷害，影響發(fā)芽。所以準確的掌握播前種子處理的藥劑濃度和處理時間對 農業(yè)生產至關重要。眾所周知，長期大量的使用化學農藥已經嚴重危害人類健康，影響生態(tài) 平衡。如農藥型拌種劑或浸種液，其中一些是系統(tǒng)性化合物，對它們的不合理使用不僅會影 響處理效果，降低種子活力，更會污染土壤和造成人畜中毒，是一種資源的極大浪費。目前， 對系統(tǒng)性化合物在種子處理過程中，進入種子內部的途徑、到達的具體部位等都少有研究。 但只有了解這些，我們才能判斷系統(tǒng)性化合物處理種子后，對病害的抑制或殺除效果，才能 更加正確的使用農藥，更加有效的處理種子。系統(tǒng)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 利于物質從種皮擴散進入周圍的土壤，脂溶性高則有利于化合物的跨膜運輸，即從種皮外 進入種子內部。有機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來衡 量，通常用IogKw來描述。多數系統(tǒng)性種子處理化合物的IogKw都在O到4之間。在生物 化學中，熒光染料最早被應用于切片的染色觀察。隨著生命科學的不斷發(fā)展，熒光染料作為 指示劑被廣泛用于DNA測序、細胞檢測、毒物分析、臨床醫(yī)療診斷等。當熒光指示劑的logK。w 處于O到4之間時，與農業(yè)上常用的系統(tǒng)性化合物具有相似的理化性質。利用這類熒光指 示劑對種子進行處理，可以模擬系統(tǒng)性化合物進入種子的途徑，以及在種子內部的動態(tài)移 動情況。此類研究尚未見報道。該方法是一種經濟有效的方法，它具有操作簡便、觀察方便 的特點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，提供一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子 的方法。研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法包括以下步驟1)將熒光指示劑與蒸餾水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20°C黑暗條件下，將油菜種子分組置于均一水溶液中，分別浸種8h、12h、 16h、20h、24h，同時，以水浸種24h處理的油菜種子作為對照；
3)浸種結束取出油菜種子，快速用水沖洗晾干，將油菜種子沿種臍橫切后在熒光顯微鏡激發(fā)光下觀察其內部的熒光表現；根據不同浸種時間后，熒光在油菜種子種皮、發(fā)芽 口、胚根、子葉不同部位的顯示，判斷熒光指示劑進入油菜種子的途徑以及在不同時間內到 達種子的部位。所述的熒光指示劑為羅丹明B，其分子量為379. 01，IogKow為1. 85。所述的激發(fā) 光為527-552nm的綠光。所述的熒光顯微鏡為Leica MZ16FA體視顯微鏡加濾鏡，熒光 577-632nm，拍照相機為Leica DFC420C，曝光時間2 3s。本發(fā)明與現有技術相比具有的有益效果1)本發(fā)明利用與系統(tǒng)性化合物具有相似物化性質的熒光指示劑，模擬研究了系統(tǒng) 性化學物質進入油菜種子的過程。本發(fā)明可以根據種子內部熒光的動態(tài)變化，顯示出熒光 指示劑進入油菜種子的過程，包括進入途徑以及到達部位，從而判斷系統(tǒng)性化合物進入油 菜種子的過程。2)本發(fā)明具有操作簡便、觀察方便的特點。


圖1是熒光指示劑羅丹明B在油菜種子內的移動示意圖；圖中A 油菜種子于20°C黑暗條件下水浸種24h后的內部熒光表現；B，C，D, E, F 油菜種子于20°C黑暗條件下熒光指示劑溶液分組浸泡8h，12h，16h，20h，24h后的內部熒光 表現。r:胚根；c:子葉；箭頭所指為發(fā)芽口。熒光顯微鏡Leica MZ16FA ；拍攝曝光時間 2. 2s ；激發(fā)光:546nm。
具體實施例方式研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法包括以下步驟1)將熒光指示劑與蒸餾水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20°C黑暗條件下，將油菜種子分組置于均一水溶液中，分別浸種8h、12h、 16h、20h、24h，同時，以水浸種24h處理的油菜種子作為對照；3)浸種結束取出油菜種子，快速用水沖洗晾干，將油菜種子沿種臍橫切后在熒光 顯微鏡激發(fā)光下觀察其內部的熒光表現；根據不同浸種時間后，熒光在油菜種子種皮、發(fā)芽 口、胚根、子葉不同部位的顯示，判斷熒光指示劑進入油菜種子的途徑以及在不同時間內到 達種子的部位。所述的熒光指示劑為羅丹明B，其分子量為379. 01，IogKow為1. 85。所述的激發(fā) 光為527-552nm的綠光。所述的熒光顯微鏡為Leica MZ16FA體視顯微鏡加濾鏡，熒光 577-632nm，拍照相機為Leica DFC420C，曝光時間2 3s。實施例本發(fā)明對油菜品種普遍適用，下面以浙雙758油菜種子為實用范例。1)將熒光指示劑羅丹明B配成0. 5mg/ml均一水溶液；2)將浙雙758油菜種子在此溶液中，于20°C黑暗條件下分組浸泡8h、12h、16h、 20h、24h，同時，以水浸種24h處理的種子作為對照；3)取出浸種結束的種子，快速用水沖洗晾干，將種子沿種臍橫切后在熒光顯微鏡(Leica MZ16FA)下觀 察其內部的熒光表現；不同時間浸種處理后，種子內部的熒光表現指 示出熒光指示劑進入油菜種子的途徑和到達的部位，由此可以推斷具有類似物理化學性質 的系統(tǒng)性化合物，在該濃度下浸種后進入油菜種子的過程。4)根據圖1的結果，可以看出(1)油菜在該濃度的熒光溶液中浸種12h后，熒光指示劑開始從發(fā)芽口進入種子 內部，發(fā)芽口位于種子胚根尖端，胚根細胞可快速吸收熒光溶液，在綠光激發(fā)下顯示出亮黃 色熒光。而浸種12h之前，種子內部并未觀察到黃色熒光，表明該濃度化合物的處理時間必 須達到12h及以上，否則無效果。(2)隨著浸種時間的增加，熒光溶液從胚根逐漸向子葉部分擴散。胚根部位的熒 光始終最強，表明此部位吸收的熒光指示劑的量較其他部位的多。浸種24h后，整個種胚均 顯示黃色熒光，表明如果需要對整個種子胚部進行處理時，在此濃度下處理時間必須達到 24h。(3)由發(fā)芽口進入種子是外部系統(tǒng)性化合物溶液滲透到油菜種子內部最主要的方 式。在使用系統(tǒng)性化合物進行種子處理時(比如一些內吸性農藥)，為了達到理想的處理效 果，同時避免浪費和污染，應當考慮特定濃度下，化合物進入種子內部的方式和過程，從而 更加合理的選擇處理時間。
權利要求
一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法，其特征在于包括以下步驟1)將熒光指示劑與蒸餾水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20℃黑暗條件下，將油菜種子分組置于均一水溶液中，分別浸種8h、12h、16h、20h、24h，同時，以水浸種24h處理的油菜種子作為對照；3)浸種結束取出油菜種子，快速用水沖洗晾干，將油菜種子沿種臍橫切后在熒光顯微鏡激發(fā)光下觀察其內部的熒光表現；根據不同浸種時間后，熒光在油菜種子種皮、發(fā)芽口、胚根、子葉不同部位的顯示，判斷熒光指示劑進入油菜種子的途徑以及在不同時間內到達種子的部位。
2.根據權利要求1所述的一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法，其特征在于所 述的熒光指示劑為羅丹明B，其分子量為379. 01，IogKow為1. 85。
3.根據權利要求1所述的所一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法，其特征在于 所述的激發(fā)光為527-552nm的綠光。
4.根據權利要求1所述的所一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法，其特征在 于所述的熒光顯微鏡為Leica MZ16FA體視顯微鏡加濾鏡，熒光577-632nm，拍照相機為 Leica DFC420C，曝光時間 2 3s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種研究系統(tǒng)性化合物進入油菜種子的方法。它包括以下步驟1)將熒光指示劑與蒸餾水配成小于或等于2mg/ml的均一水溶液；2)于20℃黑暗條件下，將油菜種子分組置于均一水溶液中，分別浸種8h、12h、16h、20h、24h，同時，以水浸種24h處理的油菜種子作為對照；3)浸種結束取出油菜種子，快速用水沖洗晾干，將油菜種子沿種臍橫切后在熒光顯微鏡激發(fā)光下觀察其內部的熒光表現；根據不同浸種時間后熒光在油菜種子種皮、發(fā)芽口、胚根、子葉顯示的位置，判斷熒光指示劑進入油菜種子的途徑以及在不同時間內到達的部位。本發(fā)明利用與系統(tǒng)性化合物具有相似物化性質的熒光指示劑，模擬研究系統(tǒng)性化學物質進入油菜種子的過程。操作簡便、觀察方便。
文檔編號G01N21/64GK101968446SQ20101026258
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者關亞靜, 李永平, 王先菊, 祝水金, 胡晉, 鄭昀曄, 馬文廣 申請人:浙江大學;云南省煙草農業(yè)科學研究院