Introduction to Seed Pathology (Seed Health, Objective of seed health testing, Methods of Seed health testing)

Introduction to Seed Pathology

Seed Pathology 

Seed pathology is the branch of pathology that locating to seed and dealing with

♦ Seed diseases.  

♦ Seed borne plant diseases.  

♦ Techniques involved for their detection.  

♦ Mechanisms of their transmission.  

♦ Factors affecting their transmission.  

♦ Control measures.  

♦ Assessment of inocula, planting value etc.

In modern agricultural science, seed pathology is the branch of plant pathology 

locating to seed and seed technology rendering (supply) efficient services and 

opportunities to promote  successful agricultural production and quality concerns seed, trade all over the world.

Seed Health

Seed health refers to the presence or absence of diseases causing organisms such as 

fungi,  nematodes, bacteria, viruses and insects and to the status of seeds in a seedlot.

Seed status is also affected by the presence of non disease­causing contaminants in the  particular seedlot. These include contaminants like weed seeds that compete with the 

target seed for nutrients. Other seeds, plant parts other than the target seeds, soil 

particles and insect  eggs that can overwinter can degrade the quality of the seedlot.

Seed health testing

Seed health testing is a procedure by which can be determined whether tile seed is 

healthy or diseased or it is a procedure by which the presence or absence of seed borne 

pathogen in a seedlot can be determined. 

Objective of seed health testing

1. Seed health testing is necessary for the improvement of seed stock in certification 

scheme.  

2. It is necessary to satisfy quarantine requirements of a country.  3. It is done to know the planting value of a given seedlot in order to forecast the field  emergence and predict the health of the mature crops.  4. It is necessary to know the storage quality or feeding value of a seedlot. 

5. It is necessary for checking the advisability of treatment.  6. It is done to know the efficiency of seed treating chemicals.  7. To determine the need for drying and processing and specific procedures that should be  used.

 

Methods of Seed health testing

1. Dry inspection method. 

2. Microscopic examination of suspension obtained by 

    a) Washing test method. 

    b) Whole embryo count method. 

3. Incubation test

    a) Blotter method. 

    b) Agar plate method. 

    c) Deep freezing blotter method. 

    d) Water agar plate method. 

    e) Test tube agar method. 

4. Seedling symptom test

    a) Hiltner's bricks stone method. 

    b) Sand method. 

    c) Standard soil method. 

    d) Test tube agar method. 

5. Growing on test. 

6. Serological test. 

7. Indicator plant test. 

8. Electron microscopy.

 

▲ Dry Inspection method 

It is a very simple and preliminary method for testing the seed health. 

Procedure: 

The dry seed samples were examined for impurities such as; 

A) Inert matter: It includes plant debris, spotted, unfilled and Chaffey grains, 

sclerotia, galls, smut balls, insects etc. It should also be incubated either on blotter or agar media and  examined, after a standard period of infection.

B) Symptoms: such as discolouration, staining, necrosis, malformation and similar indication of infection, including fruiting bodies of fungi, resting hyphae in the seed 

surface, spore or  bacterial masses on the seed as well as mechanical damage.

  Seed samples are examined first by naked eye and the observed under a steriobinocular microscope for confirmation of the above impurities in proper way. The inert matters need to  be incubated for the detection of pathogen associated with these. 

Advantage

1.It provides quick information. 

2. It does not require much equipment. 

3. It helps to take first hand measure. 

Disadvantage 

1. Only those diseases giving external symptoms and sign can be detected by this 

method. 

2. Information pertaining to viability of seeds cannot be obtained. 

3. It is not more reliable because badly infected seeds may look healthy. 

Example 

Discoloured and spotted rice grains, Black point of wheat, Discoloured and shriveled seed of  mustard and jute, Purple stained soybean seed, discoloured seed of white gourd etc can be  tested by this method.

▲ Blotter method 

The blotter test is a combination of in vitro and in vivo principals of investigation. In this method, the seed are sown in petridish or other suitable containers on moistened absorbent blotting paper, usually three layers to provide enough moisture for duration of the test.

 Materials required 

1. Plastic petridishes. 

2. Blotting paper. 

3. Seeds. 

4. Sterilised water. 

5. Forceps. 

6. Stereoscopic microscope. 

7. Compound microscope. 

8. Cotton. 

9. Spirit. 

10. Mounting fluid, slide and cover slip etc.

Procedures 

1. Required number of plastic petridishes was taken. 

2. The petridish were then rinsed with methylated spirit and were dried. 

3. The petridishes were left for a while to allow the spirit to be given off. 

4. Required number of blotting paper were soaked in sterilised water and three 
sterilised  blotting papers were then placed on each petridish. 

5. Then 400 seeds were taken randomly from a working sample. 

Surface sterilisation of seedlot

Then the seedlot or working sample were sterilised with 0.001% HgCl2 solution or 10% clorox solution for detection of internal seed borne pathogen. For this, the seedlot 

was soaked into the 10% clorox solution in a petridish with repeated shaking for about one minute and then the chemical solution were drained out from the petridish 
carefully. The seedlot was  washed with sterilised distilled water for three times to remove the chemicals.

6. 5 or 10 or 25 seeds (with and without surface sterilised) were placed on the wet 
blotting paper kept at the bottom per petridish or pyrex glass petridish or earthen dish 

(depending on  the size of the seed) maintaining equal distance among the seeds.

7. Then the petridish were kept into an incubation chamber at 20­-22 C in 12 hours 

alternating cycles under ultraviolet (UV) light and darkness for 7 days. 

Observation 

After a week, incubated petridish containing seedlings and non germinated seeds are 
carefully observed under steriobinocular microscope. The identification and the 
frequency of different category of fungi associated with the seeds were performed by observing the colour, growth habit and morphological features. The recorded data showing in the following table-

Table: Blotter method of seed health testing

Nature of  disinfection	%   Germination	% pre  emergence  death	%  post  emergence  death	No. of  colonies	Pathogen (S)   associated
Without surface  sterilised
With surface  sterilized

The percentage (%) of healthy seed in the sample tested, = % Germination ­ 
(% pre­emergence death + % post emergence death).

Advantage

1. Pathogen can be detected quickly by observing their growth characters. 

2. It is economic. 

3. It can be applied for detecting wide range of fungal pathogens from all different 

kinds of  seed. 

4. Results obtained by it, more reliable because it is the combination of vitro and 

in vivo. 

5. Blotter method is widely used while agar plate method is impracticable.

 

Disadvantage 

1. Examination may be hampered due to the first growth of certain fungi over the slow  growing ones. 

2. Pathogenic bacteria cannot be detected. 

3. It is time consuming. 

4. Pathogenicity cannot be detected. 

5. Symptoms may not be detected.