Identification of seed vigor and evaluation of seed storability in different varieties of oat

doi:10.11686/cyxb2023271

Abstract

Abstract:

This research explored the differences in seed vigor and storability among different varieties of oat and screened germplasm with high vigor and strong storability. We studied seeds of eight varieties of oat and simulated seed storage by the artificial aging method of seed storage at 45 °C and 100% relative humidity. Responses of 11 indicators related to seed germination and seedling growth were compared for 0 day （i.e. non-aged， control） and after four days. The storability of the tested seeds was evaluated using multivariate methods， including principal component analysis， membership function analysis， comprehensive evaluation value determination （D value） and cluster analysis， to generate an aging tolerance coefficient， and a comprehensive aging tolerance coefficient. This provides a theoretical reference data set for the selection of oat germplasm with high vigor and strong storability and the cultivation of new varieties. It was found that germination energy， germination percentage， germination index， seed vigor index， seedling percentage and seedling vigor index all showed a decline trend under artificial aging， while mean germination time was extended. In principal component analysis， the 11 individual measurement indicators were transformed into 3 independent multivariate scores. Data for the comprehensive evaluation value （D value） of storability and cluster analysis， showed that the 8 oat varieties can be classified into four types： Namely those with strong storability， medium storability， weak storability and extremely weak storability. Variety “Baler Ⅱ” was identified as having strong storability and “Haywire” as having extremely weak storability. This study identifies oat varieties with high vigor and strong storability， and provides a basis for the mining of key candidate genes and the creation and utilization of new germplasm.

Key words: oat, seed vigor, artificial aging, storability, membership function

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Figures/Tables 7

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编号 No.	品种 Varieties	原产地 Place of origin	初始发芽率Initial germination percentage （%）
1	海威Haywire	加拿大Canada	98
2	牧乐思Molasses	加拿大Canada	100
3	领袖Souris	加拿大Canada	99
4	太阳神Titan	美国USA	92
5	贝勒Baler	加拿大Canada	99
6	贝勒Ⅱ Baler Ⅱ	加拿大Canada	99
7	爱沃Everleaf	美国USA	94
8	三星Three stars	加拿大Canada	94

编号 No.	品种 Varieties	原产地 Place of origin	初始发芽率Initial germination percentage （%）
1	海威Haywire	加拿大Canada	98
2	牧乐思Molasses	加拿大Canada	100
3	领袖Souris	加拿大Canada	99
4	太阳神Titan	美国USA	92
5	贝勒Baler	加拿大Canada	99
6	贝勒Ⅱ Baler Ⅱ	加拿大Canada	99
7	爱沃Everleaf	美国USA	94
8	三星Three stars	加拿大Canada	94

品种 Varieties	耐老化系数与综合耐老化系数Aging tolerance coefficient and comprehensive aging tolerance coefficient												排序 Order
品种 Varieties	ATC₁	ATC₂	ATC₃	ATC₄	ATC₅	ATC₆	ATC₇	ATC₈	ATC₉	ATC₁₀	ATC₁₁	CATC	排序 Order
贝勒Ⅱ Baler Ⅱ	0.878	0.913	0.391	2.088	0.417	0.845	0.967	0.893	1.217	1.269	0.914	0.981	1
太阳神Titan	0.902	0.914	0.699	1.217	0.839	0.912	0.879	1.108	0.987	1.305	0.854	0.965	2
爱沃Everleaf	0.515	0.818	0.346	2.066	0.407	0.759	1.091	1.151	1.080	1.190	0.824	0.932	3
贝勒Baler	0.324	0.798	0.260	2.889	0.266	0.739	0.923	1.083	0.946	0.977	0.690	0.900	4
领袖Souris	0.266	0.615	0.304	2.079	0.308	0.487	0.966	1.008	0.905	1.025	0.458	0.766	5
三星Three stars	0.515	0.730	0.481	1.554	0.405	0.669	0.901	0.939	0.860	0.757	0.589	0.764	6
牧乐思Molasses	0.218	0.313	0.172	1.988	0.186	0.237	0.917	1.010	0.938	1.168	0.219	0.670	7
海威Haywire	0.298	0.531	0.266	1.979	0.202	0.436	0.801	0.773	0.904	0.741	0.370	0.664	8

品种 Varieties	耐老化系数与综合耐老化系数Aging tolerance coefficient and comprehensive aging tolerance coefficient												排序 Order
品种 Varieties	ATC₁	ATC₂	ATC₃	ATC₄	ATC₅	ATC₆	ATC₇	ATC₈	ATC₉	ATC₁₀	ATC₁₁	CATC	排序 Order
贝勒Ⅱ Baler Ⅱ	0.878	0.913	0.391	2.088	0.417	0.845	0.967	0.893	1.217	1.269	0.914	0.981	1
太阳神Titan	0.902	0.914	0.699	1.217	0.839	0.912	0.879	1.108	0.987	1.305	0.854	0.965	2
爱沃Everleaf	0.515	0.818	0.346	2.066	0.407	0.759	1.091	1.151	1.080	1.190	0.824	0.932	3
贝勒Baler	0.324	0.798	0.260	2.889	0.266	0.739	0.923	1.083	0.946	0.977	0.690	0.900	4
领袖Souris	0.266	0.615	0.304	2.079	0.308	0.487	0.966	1.008	0.905	1.025	0.458	0.766	5
三星Three stars	0.515	0.730	0.481	1.554	0.405	0.669	0.901	0.939	0.860	0.757	0.589	0.764	6
牧乐思Molasses	0.218	0.313	0.172	1.988	0.186	0.237	0.917	1.010	0.938	1.168	0.219	0.670	7
海威Haywire	0.298	0.531	0.266	1.979	0.202	0.436	0.801	0.773	0.904	0.741	0.370	0.664	8

指标 Indicator	发芽势 GE	发芽率 GP	发芽指数 GI	平均发芽时间 MGT	种子活力指数 VI	成苗率 SP	苗长 SL	苗重 SW	根长 RL	根重 RW
发芽率GP	0.76**
发芽指数GI	0.95**	0.90**
平均发芽时间MGT	-0.74**	-0.21	-0.60**
种子活力指数VI	0.92**	0.87**	0.96**	-0.55**
成苗率SP	0.78**	0.97**	0.90**	-0.25	0.88**
苗长SL	0.15	0.22	0.14	0.01	0.23	0.16
苗重SW	-0.19	-0.07	-0.14	0.23	0.11	-0.02	0.29
根长RL	0.52**	0.39*	0.47**	-0.37*	0.54**	0.36*	0.81**	0.12
根重RW	0.27	0.10	0.19	-0.17	0.43*	0.15	0.43*	0.63**	0.53**
幼苗活力指数SVI	0.79**	0.95**	0.89**	-0.28	0.89**	0.96**	0.41*	0.00	0.59**	0.24