1
第六节 种子的萌发
2
第六节 种子的萌发
种子萌发 —— 实质是种胚从休眠状态恢复到活跃生长状
态的生命活动历程。从形态上讲,则指种
胚开始生长,胚根胚芽突破种皮向外伸长
的现象。
种子萌发是种子工作的最后阶段,更是种子工作的终极目的。
3
一、种子的萌发过程
吸胀 萌动 发芽 幼苗形态建成
吸胀 即吸水膨胀,是种子萌发的基础阶段,直到吸水
饱和,体积达最大,从一定意义上讲,种子吸胀是物理
现象而非生理作用, 死种子可以吸胀
活种子有时反而不能吸胀
所以,种子能否吸胀不能指示种子有无生活力
死种子吸胀常伴有 水肿现象
假发芽现象
#蛋白质种子的吸胀力>粉质种子 ~油质种子
4
种子吸胀速度决定于
种被和内含物质地 —— 致密则慢
吸胀温度 —— 高则快
吸胀温度过低 —— 慢且有吸胀冷害
种子吸胀过速,影响膜的修复,导致内容物外渗 ——
发芽不好或苗弱,称为 快速吸胀伤害,
因此,播种的种子一般不要浸种,最好进行渗透调节处理,
超干种子则应缓湿后播种。
5
萌动 指胚根胚芽向外生长突破种皮的现象,俗称“露白”
萌动期间种子内部的生理生化变化开始旺盛,对外界条
件特敏感,遇不良 条件 易受害 给予适宜条件
容易变异 有利于诱变育种
发芽 种子萌动后,胚根胚芽迅速生长,当胚根胚芽伸长
达一定长度时,称为 发芽 。过去传统习惯把胚根与种子
等长、胚芽为根长一半作为发芽标准。为什么?
6
发芽期间
水分少,根长芽短
水多,则芽长根短(根对氧气少敏感)
水、气协调,芽为根长一半
我国新实施的, 95农作物种子检验规程, 认定的发芽标
准是萌发长成正常 幼苗,以与国际接规。
7
种子萌发期间的吸水呈现 快 慢 快 的 S型曲线
(如图),由此将吸水分为三个阶段:
阶段 I,吸胀期间的快速吸水期,靠亲水胶体对水的
吸附力吸水,非生命现象,吸水量与化学成分有关 而 与温
度高低无关,
阶段 II, 萌动期间吸水,为吸水滞缓期,
阶段 III, 发芽期间的快速吸水期,靠幼苗生长力吸水,
死种子无此期吸水,
8
种子萌发过程中水分吸收的典型模式
9
种子发芽后,进入 幼苗建成 阶段:
依据子叶发展趋向分为 子叶出土型
子叶留土型
? 子叶出土能保护幼芽、进行光合作用,但顶土力弱,
子叶受损影响幼苗生长甚至开花结实。
? 子叶留土使幼苗顶土力强,易出苗;禾本科为胚芽鞘
先出,胚芽鞘受损幼苗出土会受阻。
? 花生属子叶半留土型,应尽可能浅播。
10
11
二、种子萌发过程中的代谢
种子萌发早期(吸胀)
酶的活化
膜的修复
线粒体修复
DNA修复
低活力种子修复受阻
营养物质水解
淀粉水解酶合成 淀粉粒解体 淀粉经水解
或磷酸解成葡萄糖
脂肪 脂酶 脂肪酸 ?-氧化 乙酰 CoA 乙醛酸环 糖
甘油 ?-磷酸甘油 磷酸二羟糖丙酮
酸价上升,碘价下降
贮藏蛋白质 蛋白酶 多肽 肽酶 氨基酸 远至胚 合成新蛋白质
14
呼吸与
能量代
谢
?呼吸呈现 上升 —— 下降 —— 上升 —— 下降 四个阶段
?ATP生成量受种子活力和发芽条件影响 活力
条件好
生成量多高
[ATP]+1/2[ADP] ? 0.5 种子休眠或
? 能荷( EC) = ——————————
[ATP]+[ADP]+[AMP] ? 0.5 种子萌发
0.7~0.9 发芽良好
幼苗干重
?物质效率( %) = —————————————— ×100%
发芽期间消耗的干物质重
15
?发芽期间消耗的干物质重=种子干重-残留物干重
?种子活力高、发芽条件好 —— 物质效率高
物质效率 =
黑暗条件下长成幼苗的干重
种子发芽所消耗的干物质重量
× 100%
黑暗条件下长成幼苗的干重
种子发芽前的干重-发芽后剩余物干重 × 100%
16
三、种子萌发的外界条件
水分 是种子萌发的首要条件
满足最低需水量 —— 种子可以萌发
适宜的水、气条件 —— 种子萌发好
最低需水量 —— 刚刚能使种子萌发时的吸水量,
常用吸水率表示。
萌发时吸水量
吸水率( %) = ×100 (表)
种子重量
吸水率主要受化学成分影响,一般蛋白质种子 ?粉
质种 ~油质种,萌发最低需水量高的种子,其总需水量也
高。
表 6- 1 几种作物种子发芽时的最低需水量 (%)
种子名称 需水量 种子名称 需水量
水 稻 26.0 油 菜 48.3
小 麦 60.0 亚 麻 60.0
大 麦 48.2 向日葵 56.3
黑 麦 57.7 棉 花 75.0
燕 麦 57.7 豌 豆 186.0
玉 米 39.8 蚕 豆 157.0
粟 25.0 大 豆 126.0
荞 麦 46.9 糖用甜菜 167.0
大 麻 43.9 白三叶草 160
18
温度 —— 种子萌发的必需条件乊一
种子萌发的温度三基点 —— 即萌发的最低、最适、最高温度
最低 最适 最高
耐寒性作物 0?4℃ 20 ?28℃ 40℃
喜温性作物 6?12℃ 30 ?35℃ 40℃
#变温有利于种子萌发
促进了气体交换
减少贮藏物质的呼吸消耗
有利于某些酶的激活
有利于休眠打破
有些种子对变温不敏感,但有些则对变温敏感,不变温不能很好萌发。
19
氧气 亦是种子萌发的必需条件,若低于一定程度,种
子便不能萌发,
?氧分压高可以促进萌发 物质利用率高
生成有毒物质( CO2、乙醇)少
?对氧气多少的要求因作物而异 油质种子需 O2多
水生植物种子需 O2少
水稻 O2 0.3% —— 达 80%发芽率
小麦 O2 5.2% —— 达 80%发芽率
发芽或播种,应尽量保持空气流通,保证有充足 O2供应
20
光 —— 多数种子对光不敏感,但喜光种和忌光种对光敏感,
光的有无为感光性种子萌发的必需条件。
?有光促进喜光种子 萌发促进了酶和 GA增加
破坏抑制萌发物质
?白光、红黄光促进喜光种子萌发,且要达到一定光量。
?远红光,绿、青、紫光抑制喜光种子萌发。
21
See you later!
第六节 种子的萌发
2
第六节 种子的萌发
种子萌发 —— 实质是种胚从休眠状态恢复到活跃生长状
态的生命活动历程。从形态上讲,则指种
胚开始生长,胚根胚芽突破种皮向外伸长
的现象。
种子萌发是种子工作的最后阶段,更是种子工作的终极目的。
3
一、种子的萌发过程
吸胀 萌动 发芽 幼苗形态建成
吸胀 即吸水膨胀,是种子萌发的基础阶段,直到吸水
饱和,体积达最大,从一定意义上讲,种子吸胀是物理
现象而非生理作用, 死种子可以吸胀
活种子有时反而不能吸胀
所以,种子能否吸胀不能指示种子有无生活力
死种子吸胀常伴有 水肿现象
假发芽现象
#蛋白质种子的吸胀力>粉质种子 ~油质种子
4
种子吸胀速度决定于
种被和内含物质地 —— 致密则慢
吸胀温度 —— 高则快
吸胀温度过低 —— 慢且有吸胀冷害
种子吸胀过速,影响膜的修复,导致内容物外渗 ——
发芽不好或苗弱,称为 快速吸胀伤害,
因此,播种的种子一般不要浸种,最好进行渗透调节处理,
超干种子则应缓湿后播种。
5
萌动 指胚根胚芽向外生长突破种皮的现象,俗称“露白”
萌动期间种子内部的生理生化变化开始旺盛,对外界条
件特敏感,遇不良 条件 易受害 给予适宜条件
容易变异 有利于诱变育种
发芽 种子萌动后,胚根胚芽迅速生长,当胚根胚芽伸长
达一定长度时,称为 发芽 。过去传统习惯把胚根与种子
等长、胚芽为根长一半作为发芽标准。为什么?
6
发芽期间
水分少,根长芽短
水多,则芽长根短(根对氧气少敏感)
水、气协调,芽为根长一半
我国新实施的, 95农作物种子检验规程, 认定的发芽标
准是萌发长成正常 幼苗,以与国际接规。
7
种子萌发期间的吸水呈现 快 慢 快 的 S型曲线
(如图),由此将吸水分为三个阶段:
阶段 I,吸胀期间的快速吸水期,靠亲水胶体对水的
吸附力吸水,非生命现象,吸水量与化学成分有关 而 与温
度高低无关,
阶段 II, 萌动期间吸水,为吸水滞缓期,
阶段 III, 发芽期间的快速吸水期,靠幼苗生长力吸水,
死种子无此期吸水,
8
种子萌发过程中水分吸收的典型模式
9
种子发芽后,进入 幼苗建成 阶段:
依据子叶发展趋向分为 子叶出土型
子叶留土型
? 子叶出土能保护幼芽、进行光合作用,但顶土力弱,
子叶受损影响幼苗生长甚至开花结实。
? 子叶留土使幼苗顶土力强,易出苗;禾本科为胚芽鞘
先出,胚芽鞘受损幼苗出土会受阻。
? 花生属子叶半留土型,应尽可能浅播。
10
11
二、种子萌发过程中的代谢
种子萌发早期(吸胀)
酶的活化
膜的修复
线粒体修复
DNA修复
低活力种子修复受阻
营养物质水解
淀粉水解酶合成 淀粉粒解体 淀粉经水解
或磷酸解成葡萄糖
脂肪 脂酶 脂肪酸 ?-氧化 乙酰 CoA 乙醛酸环 糖
甘油 ?-磷酸甘油 磷酸二羟糖丙酮
酸价上升,碘价下降
贮藏蛋白质 蛋白酶 多肽 肽酶 氨基酸 远至胚 合成新蛋白质
14
呼吸与
能量代
谢
?呼吸呈现 上升 —— 下降 —— 上升 —— 下降 四个阶段
?ATP生成量受种子活力和发芽条件影响 活力
条件好
生成量多高
[ATP]+1/2[ADP] ? 0.5 种子休眠或
? 能荷( EC) = ——————————
[ATP]+[ADP]+[AMP] ? 0.5 种子萌发
0.7~0.9 发芽良好
幼苗干重
?物质效率( %) = —————————————— ×100%
发芽期间消耗的干物质重
15
?发芽期间消耗的干物质重=种子干重-残留物干重
?种子活力高、发芽条件好 —— 物质效率高
物质效率 =
黑暗条件下长成幼苗的干重
种子发芽所消耗的干物质重量
× 100%
黑暗条件下长成幼苗的干重
种子发芽前的干重-发芽后剩余物干重 × 100%
16
三、种子萌发的外界条件
水分 是种子萌发的首要条件
满足最低需水量 —— 种子可以萌发
适宜的水、气条件 —— 种子萌发好
最低需水量 —— 刚刚能使种子萌发时的吸水量,
常用吸水率表示。
萌发时吸水量
吸水率( %) = ×100 (表)
种子重量
吸水率主要受化学成分影响,一般蛋白质种子 ?粉
质种 ~油质种,萌发最低需水量高的种子,其总需水量也
高。
表 6- 1 几种作物种子发芽时的最低需水量 (%)
种子名称 需水量 种子名称 需水量
水 稻 26.0 油 菜 48.3
小 麦 60.0 亚 麻 60.0
大 麦 48.2 向日葵 56.3
黑 麦 57.7 棉 花 75.0
燕 麦 57.7 豌 豆 186.0
玉 米 39.8 蚕 豆 157.0
粟 25.0 大 豆 126.0
荞 麦 46.9 糖用甜菜 167.0
大 麻 43.9 白三叶草 160
18
温度 —— 种子萌发的必需条件乊一
种子萌发的温度三基点 —— 即萌发的最低、最适、最高温度
最低 最适 最高
耐寒性作物 0?4℃ 20 ?28℃ 40℃
喜温性作物 6?12℃ 30 ?35℃ 40℃
#变温有利于种子萌发
促进了气体交换
减少贮藏物质的呼吸消耗
有利于某些酶的激活
有利于休眠打破
有些种子对变温不敏感,但有些则对变温敏感,不变温不能很好萌发。
19
氧气 亦是种子萌发的必需条件,若低于一定程度,种
子便不能萌发,
?氧分压高可以促进萌发 物质利用率高
生成有毒物质( CO2、乙醇)少
?对氧气多少的要求因作物而异 油质种子需 O2多
水生植物种子需 O2少
水稻 O2 0.3% —— 达 80%发芽率
小麦 O2 5.2% —— 达 80%发芽率
发芽或播种,应尽量保持空气流通,保证有充足 O2供应
20
光 —— 多数种子对光不敏感,但喜光种和忌光种对光敏感,
光的有无为感光性种子萌发的必需条件。
?有光促进喜光种子 萌发促进了酶和 GA增加
破坏抑制萌发物质
?白光、红黄光促进喜光种子萌发,且要达到一定光量。
?远红光,绿、青、紫光抑制喜光种子萌发。
21
See you later!