种子萌发

阶段:1.吸胀吸水期 2.细胞恢复活跃的生理活动力 3.胚细胞恢复分裂和延长 4.胚根和胚芽伸出种皮 5.幼苗形成。

种子萌发

• 概念
  • 种子
    • 种子植物特有的延存(繁殖)器官，由胚珠经过传粉受精后发育形成
    • 一般由种子皮、胚和胚乳3部分组成
  • 种子萌发
    • 种子的胚从相对静止状态转变成生理活跃状态，并长成营自养生活幼苗的过程
    • 生产上通常以幼苗出土为标志；生理学上往往以胚根突破种皮即认为种子萌发
    • 有生活力的种子，脱离休眠后在合适条件下都能萌发
• 阶段:1.吸胀吸水期 2.细胞恢复活跃的生理活动力 3.胚细胞恢复分裂和延长 4.胚根和胚芽伸出种皮 5.幼苗形成
• 类型
  • 子叶出土型
    • 种子萌发时下胚轴迅速伸长，将上胚轴和胚芽一起推出土面，结果子叶出土
    • 幼苗在真叶未长出前，子叶见光发育出叶绿体，进行光合作用
    • 一般子叶出土幼苗不宜深播
  • 子叶留土型
    • 种子萌发时上胚轴伸长，下胚轴不伸长，子叶留在土壤里
    • 幼苗子叶作为吸收贮藏营养物质的器官，养料耗尽后脱落死亡
    • 植物可深播以得到更多的水分和养料
  • 双子叶植物有子叶出土型，子叶留土型；单子叶植物都是子叶留土型
• 条件
  • 自身
    • 有完整的和生活力的胚：种子脱离母体后超过一定时间就会失去生命力
    • 有足够的营养贮备：正常种子的子叶或胚乳中贮藏有满足萌发所需的营养物质
    • 不处于休眠状态：多数种子成熟后进入休眠状态，适宜条件下不能萌发，需解除休眠后才能萌发
  • 环境
    • 水分
      • 吸水是种子萌发的第一步
      • 作用
        • 软化种皮，有利于O2供应和胚根突破种皮
        • 原生质变为溶胶态，促进各种代谢进行
        • 促进物质运输到胚，供胚呼吸生长所需
        • 促进束缚型激素转变为自由型，促进胚生长
    • 温度
      • 种子萌发是生理生化过程，有一系列酶参与，对温度的要求有"三基点"现象
      • 生产上主要通过播期来选择适宜温度(土壤温度)。采用薄膜覆盖等措施可提前播种
      • 变温比恒温更有利于种子萌发——变温促进种皮破坏，有利于气体交换、便于胚根胚芽突破种皮、增强呼吸、促进生长
    • 氧气
      • 种子萌发时呼吸显著增强，供氧不足种子不能萌发或进行无氧呼吸最终导致种子死亡
      • 土壤水分过多、土壤板结、播种过深等都会使土壤含氧量降低，不利于种子萌发
      • 一般植物种子萌发时对空气含氧量的要求在10%以上，低于5%，多数种子不能萌发
    • 光
      • 需光种子:种子只有光下才能萌发，黑暗则抑制其萌发
      • 嫌光种子:种子只有在暗中才能萌发，有光时其萌发受抑制
      • 红光(660nm)促进需光种子萌发，远红光(730nm)抑制萌发，作用可相互逆转——光敏素
      • 如果红光，远红光交替多次处理，种子发芽情况取决于最后一次处理的光的波长
• 生理生化变化
  • 吸水过程
    • 急剧吸水期：亲水胶体的吸胀吸水，速度很快
    • 吸水停滞期：细胞呈溶胶状态，代谢活动开始
    • 重新快速吸水期：由于胚的生长、细胞伸长引起的与代谢活动有关的渗透吸水
  • 呼吸作用
    • 风干种子呼吸微弱，一旦吸水后(超过安全含水量)呼吸显著增强
    • 胚根未突破种皮前，种子进行一定水平的无氧呼吸，RQ相对高
    • 呼吸作用增强——呼吸酶系统的活化合成，种子内有机物质氧化分解和转化旺盛进行
  • 有机物质
    • 淀粉
      • 种子萌发时，贮藏在胚乳中的淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖(或转化成蔗糖)，运输到胚，供胚的呼吸和物质合成所需要
      • 淀粉→蓝色糊精→红色糊精→消色糊精→麦芽糖→葡萄糖
    • 脂肪
      • 脂肪种子在萌发过程中，脂肪含量逐渐降低，糖含量逐渐升高
      • 转化生成的葡萄糖运输到胚，供胚的生长，呼吸所利用
    • 蛋白质：种子萌发时，贮藏的蛋白质在蛋白酶的作用下水解为可溶性含氮化合物——氨基酸和酰胺，运输到胚中，作为胚生长过程中合成新蛋白质的原料
  • 激素：IAA、GA、CTK增加:原有束缚型转变重新合成；ABA和其它抑制剂明显降低