種子純度是品種在特徵特性方面典型一致的程度，用本品種的種子數占供檢本作物樣品種子數的百分率表示。
基本介紹
- 中文名：種子純度
- 外文名：Seed purity
- 又稱：品種純度
簡介,種子純度檢驗的意義,檢驗方法及原理,形態檢驗法,蛋白質電泳技術檢驗法,DNA分子標記技術檢驗法,
簡介
我們通常所說的種子純度，從嚴格意義上講應該叫品種純度，根據農作物種子檢驗規程中的規定，品種純度是品種在特徵特性方面典型一致的程度，用本品種的種子數占供檢本作物樣品種子數的百分率表示。田間小區種植是鑑定品種真實性和測定品種純度的最為可靠、準確的方法，也是我國農作物種子檢驗規程規定的標準方法。對於已經播種的種子，可根據不同作物的生長情況，採用田間檢驗的方法對種子純度進行鑑定。
種子純度檢驗的意義
1、品種純度是種子的主要質量指標，影響作物的產量和產品品質。
2、由於純度低而導致的減產就完全有可能抵消一個新品種的增產潛力，因而純度低而造成很大的損失。
檢驗方法及原理
形態檢驗法
1.種子形態檢驗法
根據種子形狀、大小、色澤、質地、表面的光與毛以及種子外表各部位的特徵來加以鑑別，以區分本品種與異品種。該法簡單、經濟、快速，但準確性較差，且隨著現代育種科學的發展，不同品種間種子外觀形態的差異越來越小，因此靠區別種子形態上的差異來鑑定種子純度也變得越來越困難。
2.種苗形態檢驗法該法
3.田間小區種植檢驗法(成株期形態檢驗法)
該法是將一定量的作物種子在田間種植一個小區，單粒播種，不間苗，不定苗，並設有標準品種小區作對照，成株期依據其主要特徵鑑定純度，這是最為通用的且比較可靠的方法。主要根據株形、株高、葉片數、葉色、葉片寬窄、花葯顏色等作出評判。但此法所需時間較長，當年所生產的種子要等下一個生長季節或異地鑑定才能得到結果，往往喪失商機，且費工占地。而且這種方法受環境影響頗大，使得鑑定結果的準確性受到一定程度的影響。由於形態學方法的諸多不足，用一種快速、簡便、準確、實用的室內檢測方法來代替形態法已成必然。將電泳技術和DNA分子標記技術套用到純度鑑定這一領域，恰恰順應了這一要求。
蛋白質電泳技術檢驗法
蛋白質電泳技術檢驗法是指利用電泳技術對備檢樣品的種子或幼苗的蛋白質進行分離、染色，形成蛋白質電泳譜帶的差異，並與標準品種相比較，從而鑑定品種的真實性和純度的一種方法。不同作物品種，基因不同，基因的直接表達產物——蛋白質在種類、數量、結構等方面亦不同。該法即是利用蛋白質的多態性來反映不同品種DNA組成上的差異，從而進行品種鑑定。該法快速、可靠，不受環境影響。
1.同工酶電泳法
同工酶是指來源相同，催化相同反應而結構不同的酶分子類型，具組織、發育和品種間特異性。該法是指利用電泳技術(包括聚丙烯醯胺凝膠電泳、澱粉膠電泳等)來分離各種酶的同工酶，通過比較同工酶諾，來確定作物種子的純度。
在作物種子純度鑑定中，最常用的、多態性較強的是脂酶和過氧化物酶，所用方法多為聚丙烯醯胺凝膠電泳法。但與其他方法相比，該法還存在著一些不足：
①同工酶具組織、發育的特異性：不同組織、不同發育時期，同工酶的數量和組成不同。利用同工酶鑑定種子純度所用材料多為幼苗，而將種子萌發為幼苗不光費時，還往往因為種子在萌發進程上的不一致而導致檢驗結果偏差較大
②譜帶位點與凝膠濃度、提取液配方、電泳程式等有關；因酶易失活，故技術上有一定難度。
2.種子貯藏蛋白電泳法
不同蛋白質所帶電荷不同，在電場中泳動的速度也不同，電泳之後，通過染色顯示蛋白質條帶的數目、位置和顏色深淺，便構成品種的“指紋”特徵，可用於品種鑑定。
所用電泳技術包括聚丙烯醯胺凝膠電泳、澱粉膠電泳及等電聚焦電泳等。但值得注意的是，對於某些遺傳組成非常接近的品種，如保持系和不育系，不易找到特異蛋白，採用蛋白質電泳難以發現特徵帶。另外，蛋白質電泳圖譜易受種子(或幼苗)發育階段及表達器官的影響，有時不夠穩定，影響了圖譜分析，從而影響了鑑定結果的準確性。國外許多先進種子檢驗實驗室多採用超薄等電聚焦電泳法來進行品種鑑定。該法操作方便、準確性高、制膠速度快。由於凝膠超薄(0.15mm)，因而可降低檢驗成本，且縮短了固定、染色和脫色時間。再加上該法採用水平平板電泳槽，可進行雙聚焦，這樣就大大增加了點樣數量，從而提高了工作效率。
DNA分子標記技術檢驗法
品種間形態和生化上的區別.歸根到底是 1DR種間在基因(DNA)上的區別。DNA分子標記技術即是通過對品種DNA的多態性即DNA減基序列的差異進行分析，從而鑑別不同品種。其檢測對象是種子的DNA片段(基因)，沒有器官的特異性，不受環境的影響，有較高的準確性、穩定性和重複性。在作物品種鑑定中套用的有RFLP技術、RAPD技術、微衛星技術和AFLP技術等。
1.RFLP技術 RFLP(Restriction Frag— nent Len Polymorphism)
是由GrOdztcker〔1974)最早創立的，是分析不同生物個體間基因細微差異的可靠方法。它的基本原理是：當用限制性內切酶切割不同品種的DNA時，會產生相當多的數目和大小不等的DNA片段。對其進行電泳，並利用放射性同位素標記的DNA作探針進行分子雜交，來顯示與探針同源的酶切片段在長度上的多態性，從而將不同1bn種的種子區別開來。
RFLP技術規程
RFLP技術規程由於同種作物不同品種間能找到較多RFLP標記，利用某一品種特定的RFLP可以準確地標記該品種，因而該項技術是進行品種真實性及純度鑑定的可靠方法。RFLP多態性穩定、容易重複，結果準確。但該技術也存在一些不足之處：多態有限、成本昂貴、費時，同時放射性同位素的使用會影響人體安全，從而限制了該技術在實踐中的套用。
2.RAPD技術 RAPD(Randomly AmPli— ied Polymorphic DNA)
是由美國杜邦公司Williams等人(1990)和加利福尼亞生物研究所Welsh等(1990)領導的兩個小組同時發展起來的一種新的DNA指紋技術。此技術利用隨機合成的寡聚核昔酸序列(9～10個bp)作為引物，對所研究的基因組DNA進行PCR擴增，擴增產物在瓊脂糖凝膠或聚丙烯醯胺凝膠電泳上分離，並經溴化乙錠染色或銀染色得到多態性的DNA圖譜。在基因組上，每個引物可以連續直接擴增特定的DNA片段，對一個特定的基因型來講，這些擴增的片段或片段的類型是唯一的，因此用來鑑定品種純度是很有用的。
RAPD技術反應靈敏、多態性強，操作簡便，速度快，費用低，既有大量的隨機引物可供篩選之用，又不受種屬的限制，被廣泛用於多種作物的種子鑑定。RAPD技術不足之處：
①提供的信息不夠全；
②結果重複性不好；
③RAPD一般為顯性標記，不能鑑定雜合子；
④提取種子DNA的方法仍較繁瑣。因此，該項技術在種子純度鑑定中存在有一定的局限性。
3.微衛星技術
真核生物的基因組中散布大量的串聯重複序列，其中，2～4個bp的微衛星序列(Micmsatellite或叫簡單序列重複SSR：
Simple5equenceRepeats具有高度多態性，為DNA指紋分析提供了基礎c微衛星在結構上的最大特點是兩端序列較保守，因此可設計與兩端保守序列互補的引物進行PCE擴增，來揭示微衛星的多態性，從而減少了酶切、製備探針、分子雜交等繁瑣程式。該技術程式複雜，費用較高，儘管在種子純度檢驗上具有潛力，但目前尚不能普及。
4.AFLP AFLP(Amplified Fragnent Len— gyhPo1ymorphism)
擴增片段長度多態性是荷蘭科學家Zabean等人(1993)發明的一項專利技術，實質是RFLP和PCR兩項技術的結合，具有RFLP的穩定性和PCR技術的高效性。
其原理如下：當基因組DNA經酶切後，會形成大小不等的隨機限制性DNA片段，在這些限制性片段的兩端連線上與酶切位點配對的特定接頭，然後用與接頭互補的專用引物進行PCR擴增、電泳、放射自顯影顯示DNA指紋。為有選擇地擴增某些限制性片段，專用引物在酶切位點序列的3’端還添加1—10個長度不等的隨機脫氧核苷酸，由此可調節AFLP產物條帶的特異性和數量。
該技術避免了分子雜交的複雜程式，靈敏度高、快速、多態性強、DNA的用量少、具較好的重複性。不足之處是操作時間長，步驟多，對實驗技能及儀器設備的精密度要求很高，加之是專利技術，受專利法保護，所以該法不宜大面積普及推廣。
綜上所述，作物種子純度檢驗技術已由傳統的形態學方法發展到分子水平，其方法是由簡單到複雜，結果也更加精確。每一種方法都有其自身的優缺點，至今還沒有哪一種方法能夠比較準確、快速、經濟地進行種子純度檢驗。與其他方法相比，DNA分子標記技術多態性豐富、準確性高、重複性好、無器官發育時期的特異性，不受環境影響，但所需儀器精密、藥品昂貴，程式複雜，離普及和套用尚有距離。
因此，在進行具體的種子純度檢測時，應視具體情況靈活掌握，將傳統的形態鑑定方法、現代生化方法和分子標記技術相結合，充分發揮綜合技術優勢，方能達到準確、經濟、快速檢測的目的。
