第六章--种子的萌发分析课件

第六章 种子的萌发（种子的萌发（3 3学时）学时）教教学学内内容容：种种子子萌萌发发的的过过程程，种种子子萌萌发发的的生生理理生生化化变变化化，种种子子萌萌发发的的生生态态条条件件，特特殊殊种种子子的的萌发及调控，种子的播前处理。萌发及调控，种子的播前处理。教教学学目目的的与与要要求求：理理解解、掌掌握握种种子子萌萌发发的的一一般般过过程程及及各各个个阶阶段段发发生生的的形形态态和和生生理理上上的的变变化化，理理解解种种子子萌萌发发的的条条件件，并并能能在在生生产产上上利利用用这这些些条件根据环境条情况种子萌发进行调控。条件根据环境条情况种子萌发进行调控。重重点点：种种子子萌萌发发的的的的四四个个阶阶段段，各各阶阶段段的的特特征征及变化；种子萌发的生态条件。及变化；种子萌发的生态条件。难难点点：生生产产上上能能利利用用种种子子萌萌发发的的条条件件根根据据环环境境情况对种子萌发进行必要合理的调控。情况对种子萌发进行必要合理的调控。第六章 种子的萌发（3学时）教学内容：种子萌发的过程，种什么是种子萌发？什么是种子萌发？种种子子生生理理上上把把干干燥燥种种子子吸吸水水到到种种胚胚突突破破种种皮的过程看成是萌发。皮的过程看成是萌发。从从种种子子技技术术的的角角度度是是指指种种胚胚恢恢复复生生长长，并并长成具有正常构造幼苗的过程。长成具有正常构造幼苗的过程。种种子子萌萌发发的的本本质质，即即指指种种胚胚(最最幼幼嫩嫩的的植植物物原原始始体体)从从生生命命活活动动相相对对静静止止状状态态恢恢复复到到生生理代谢旺盛的生长发育阶段。理代谢旺盛的生长发育阶段。什么是种子萌发？种子生理上把干燥种子吸水到种胚突破种皮的过程第一节 种子萌发的过程在满足萌发基本条件的情况下，种子萌发可分在满足萌发基本条件的情况下，种子萌发可分为四个阶段，即为四个阶段，即吸胀、萌动、发芽吸胀、萌动、发芽和成苗（形和成苗（形态建成）态建成）四个阶段。四个阶段。第一节 种子萌发的过程在满足萌发基本条件的情况下，种子萌发双子叶和单子叶种子萌发过程双子叶和单子叶种子萌发过程 双子叶和单子叶种子萌发过程 一、吸胀（一、吸胀（imbibition）吸胀是种子吸水而体积膨胀的现象。吸胀是种子吸水而体积膨胀的现象。一、吸胀（imbibition）吸胀是种子吸水而体积膨胀的现开始吸水期开始吸水期依靠吸胀力吸水，是纯粹的物理依靠吸胀力吸水，是纯粹的物理过程，过程，活的死的种子均有此阶段活的死的种子均有此阶段，一般大约几小，一般大约几小时就完成。时就完成。吸水滞缓期吸水滞缓期种子中胶体吸水到达饱和，种子种子中胶体吸水到达饱和，种子的含水率不再增加，或者持续缓慢地增加的含水率不再增加，或者持续缓慢地增加。第第二阶段所经过的时间在不同种子间可能有很大的二阶段所经过的时间在不同种子间可能有很大的差异差异。死种子没有此阶段，休眠的种子死种子没有此阶段，休眠的种子 有此阶有此阶段段。重重新新大大量量吸吸水水期期种种子子胚胚细细胞胞开开始始分分裂裂，代代谢谢活活跃跃，重重新新开开始始吸吸水水。此此时时含含水水量量因因植植物物而而异异，如如稻稻为为26.5%26.5%，玉玉米米30.5%30.5%、甜甜菜菜31%31%、大大豆豆则则高高达达50%50%。开始吸水期依靠吸胀力吸水，是纯粹的物理过程，活的死的种子种子吸胀是一个物理过程，不是生理过程种子吸胀是一个物理过程，不是生理过程。不不论是活种子或是死种子均能吸胀论是活种子或是死种子均能吸胀。种子吸胀不种子吸胀不能作为种子开始萌发的标志。能作为种子开始萌发的标志。种子吸胀能力的强弱，主要决定于种子的化学种子吸胀能力的强弱，主要决定于种子的化学成分和种皮的结构。成分和种皮的结构。种子开始吸水期结束时的吸胀的体积与气干状种子开始吸水期结束时的吸胀的体积与气干状态的体积之比，称为态的体积之比，称为吸胀率吸胀率。一般淀粉种子的。一般淀粉种子的吸胀率是吸胀率是130-140%130-140%，而豆类种子的吸胀率达，而豆类种子的吸胀率达200%200%左右。左右。种子吸胀是一个物理过程，不是生理过程。不论是活种子或是死种子二、萌动二、萌动（protrusion）萌萌动动俗俗称称为为“露露白白”，是是指指种种胚胚细细胞胞体体积积扩扩大大伸伸展展到到一一定定程程度度，胚胚根根尖尖端端突突破破种种皮皮外伸的现象。外伸的现象。绝绝大大多多数数植植物物的的种种子子萌萌动动时时，首先冲破种皮的部分是首先冲破种皮的部分是胚根胚根。“假假萌萌动动”或或“假假发发芽芽”是是指指无无生生命命力力的的种种子子在在充充分分吸吸胀胀后后，由由于于胚胚根根体体积积的的膨膨大大而伸出种皮的现象。而伸出种皮的现象。二、萌动（protrusion）萌动俗称为“露白”，是指种种种子子萌萌动动时时，胚胚的的生生长长随随水水分分供供应应情情况况而而不不同同：当当水水分分较较少少时时，则则胚胚根根先先出出；而而当当水水分分过过多多时时，则则胚胚芽芽先先出出。这这是是因因为为胚胚根根对对缺缺氧氧的反应比胚芽敏感。的反应比胚芽敏感。种种子子从从吸吸胀胀到到萌萌动动所所需需要要的的时时间间，因因植植物物种种类类而而异异，一一般般油油菜菜、小小麦麦、黄黄瓜瓜等等1d1d左左右右，茄茄子子、辣辣椒椒、水水稻稻等等2d2d左左右右，林林果果种种子子则则要要几天到十几天。几天到十几天。种子萌动时，胚的生长随水分供应情况而不同：当水分较少时，则胚三、发芽三、发芽(germination)种子萌动以后，种胚细胞开始或加速分裂和种子萌动以后，种胚细胞开始或加速分裂和分化，生长速度显著加快，分化，生长速度显著加快，当胚根、胚芽伸当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度出种皮并发育到一定程度，就称为发芽。，就称为发芽。发育到一定程度发育到一定程度,到底发育到什么程度到底发育到什么程度?传传统统的的习习惯惯是是把把胚胚根根与与种种子子等等长长，胚胚芽芽达达种种子长一半子长一半作为发芽的标准。作为发芽的标准。我我国国和和国国际际种种子子检检验验规规程程对对发发芽芽定定义义是是:当当种种子子发发育育长长成成具具备备正正常常主主要要构构造造的的幼幼苗苗才才称称为发芽。为发芽。三、发芽(germination)种子萌动以后，种胚细胞四、成苗（四、成苗（幼苗的形态建成幼苗的形态建成）(seedling establishment)1 1、子叶出土型、子叶出土型(epigeal germination)单子叶植物中只有少数单子叶植物中只有少数属子叶出土型，如属子叶出土型，如葱蒜葱蒜类类等，而等，而90%的双子叶的双子叶植物幼苗属这种类型，植物幼苗属这种类型，常见的作物有常见的作物有棉花、油棉花、油菜、大豆、黄麻、烟草、菜、大豆、黄麻、烟草、蓖麻、向日葵和瓜类蓖麻、向日葵和瓜类等。等。四、成苗（幼苗的形态建成）(seedling establ2、子叶留土型、子叶留土型(hypogeal germination)大部分单子叶植物种子，大部分单子叶植物种子，如禾谷类，小部分双子如禾谷类，小部分双子叶植物种子，如叶植物种子，如蚕豆、蚕豆、豌豆、茶叶、柑橘、荔豌豆、茶叶、柑橘、荔枝、芒果等枝、芒果等属于这一类属于这一类型，后者的子叶一般较型，后者的子叶一般较肥厚。肥厚。2、子叶留土型(hypogeal germination)“戴帽”出土花生属于子叶半留土型。因其下胚轴短而粗且生长缓慢，若覆土浅则子叶出土，反之子叶留土。了解子叶出土类型对指导播种的重要意义。？“戴帽”出土花生属于子叶半留土型。因其下胚轴短而粗且生长缓慢第二节第二节 种子萌发的生理生化变化种子萌发的生理生化变化一、细胞的活化和修复一、细胞的活化和修复 1 1、活化和修复在吸水的第一、二两个阶段进行、活化和修复在吸水的第一、二两个阶段进行2 2、活化的系统主要有、活化的系统主要有酶（水解酶类）、细胞器酶（水解酶类）、细胞器（线粒体等）（线粒体等）等，活化的顺序是等，活化的顺序是氨基酸代谢、糖氨基酸代谢、糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径。3 3、修复主要包括、修复主要包括膜、线粒体和膜、线粒体和DNADNA修复修复。DNA修复修复-DNA分子损伤的修复由分子损伤的修复由DNA内切内切酶、酶、DNA多聚酶和多聚酶和DNA连接酶来完成。连接酶来完成。活化和修复能力与环境条件和种子的活力有关活化和修复能力与环境条件和种子的活力有关。第二节 种子萌发的生理生化变化一、细胞的活化和修复 种子萌发最初的生长在种胚细胞内主要表现在种子萌发最初的生长在种胚细胞内主要表现在活化和修复基础上活化和修复基础上细胞器和膜系统的合成增殖细胞器和膜系统的合成增殖(新新线立体线立体的形成和内膜系统的形成和内膜系统内质网内质网、高尔基体高尔基体的增加的增加)。合成作用主要包括以下几个方面：合成作用主要包括以下几个方面：（1 1）种种子子中中预预存存的的mRNAmRNA合合成成蛋蛋白白质质，形形成成各各种种酶；酶；（2 2）合成各种）合成各种RNARNA，以合成各种蛋白质；，以合成各种蛋白质；（3 3）形成各种细胞器，如多核糖体、线粒体等；）形成各种细胞器，如多核糖体、线粒体等；（4 4）重新合成）重新合成DNADNA。二、种胚的生长和合成代谢二、种胚的生长和合成代谢 种子萌发最初的生长在种胚细胞内主要表现在活化和修复基础上细胞主要贮藏物质分解利用的方式如下：主要贮藏物质分解利用的方式如下：1、淀粉的分解与利用、淀粉的分解与利用90%90%的淀粉水解成葡萄糖，主要由淀粉水解酶所催化，的淀粉水解成葡萄糖，主要由淀粉水解酶所催化，-淀粉酶淀粉酶的产生与的产生与GAGA的诱导有关的诱导有关，而，而-淀粉酶淀粉酶主要主要预存在胚乳中。预存在胚乳中。淀粉降解有二种途径，即淀粉降解有二种途径，即水解途径和磷酸解途径水解途径和磷酸解途径。水解途径水解途径:淀粉淀粉-淀粉酶淀粉酶 糊精糊精 -淀粉酶淀粉酶 麦芽糖麦芽糖-葡苷酶葡苷酶 葡萄糖葡萄糖磷酸解途径磷酸解途径:淀粉淀粉+Pi+Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-1-1-磷酸磷酸(G-1-P)种子萌发初期，磷酸化酶活性高，磷酸解途径为主要途径，种子萌发初期，磷酸化酶活性高，磷酸解途径为主要途径，萌发后期，萌发后期，-淀粉酶淀粉酶 和和-淀粉酶活性增强，以水解途径为淀粉酶活性增强，以水解途径为主。主。三、贮藏物质的分解和利用三、贮藏物质的分解和利用主要贮藏物质分解利用的方式如下：三、贮藏物质的分解和利用-淀粉酶淀粉酶-淀粉酶2、蛋白质的分解与利用、蛋白质的分解与利用种子蛋白质的分解是分步进行的。种子蛋白质的分解是分步进行的。第第一一步步:贮贮藏藏蛋蛋白白可可溶溶化化。非非水水溶溶性性的的贮贮藏藏蛋蛋白白不不易易直直接接被被分分解解成成氨氨基基酸酸，首首先先被被部部分分水水解解形形成成水溶性的分子量较小的蛋白质；水溶性的分子量较小的蛋白质；第第二二步步:可可溶溶性性蛋蛋白白完完全全氨氨基基酸酸化化。可可溶溶性性蛋蛋白白被被肽肽链链水水解解酶酶(包包括括肽肽链链内内切切酶酶、羧羧肽肽酶酶、氨氨肽肽酶酶)水解成氨基酸。水解成氨基酸。禾谷类种子蛋白质的分解主要发生在三个部禾谷类种子蛋白质的分解主要发生在三个部(1)(1)胚乳淀粉层；胚乳淀粉层；(2)(2)糊粉层；糊粉层；(3)(3)胚中轴和盾片胚中轴和盾片 2、蛋白质的分解与利用脂肪首先被脂肪水解酶水解成脂肪首先被脂肪水解酶水解成甘油甘油和和脂肪酸脂肪酸。在在萌萌发发过过程程水水解解产产生生的的脂脂肪肪酸酸中中优优先先被被分分解解利利用用的的一一般般是是不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸。因因此此，萌萌发发中中随随脂脂肪的水解，酸价逐渐上升，而碘价逐渐下降。肪的水解，酸价逐渐上升，而碘价逐渐下降。在在萌萌发发代代谢谢中中，一一般般首首先先利利用用的的是是种种子子中中的的淀淀粉粉和和贮贮藏藏蛋蛋白白，而而脂脂肪肪分分解解利利用用发发生生在在子子叶叶高高度充水，根芽显著生长的时候。度充水，根芽显著生长的时候。3、脂肪分解与利用、脂肪分解与利用脂肪首先被脂肪水解酶水解成甘油和脂肪酸。3、脂肪分解与利用第六章-种子的萌发分析课件糖酵解丙酮酸的去路糖酵解丙酮酸的去路(1)在无氧或相对缺氧时在无氧或相对缺氧时 发酵发酵有两种发酵：酒精发酵、乳酸发酵酒精发酵：由葡萄糖 乙醇的过程乳酸发酵：由葡萄糖 乳酸的过程(2)在有氧条件下在有氧条件下 丙酮酸有氧氧化丙酮酸有氧氧化丙酮酸被彻底氧化成CO2。糖酵解丙酮酸的去路种子萌发过程中的代谢种子萌发过程中的代谢 种子萌发早期（吸胀）种子萌发早期（吸胀）低活力种子修复受阻低活力种子修复受阻酶的活化酶的活化膜的修复膜的修复线粒体修复线粒体修复DNA修复修复 营养物营养物 质水解质水解淀粉水解酶合成淀粉水解酶合成 淀粉粒解体淀粉粒解体 淀粉经水解或磷酸解成葡萄糖淀粉经水解或磷酸解成葡萄糖 脂肪酸脂肪酸 -氧化氧化 乙酰乙酰CoA 乙醛酸环乙醛酸环 糖糖脂肪脂肪 脂酶脂酶 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 糖糖 酸价上升，碘价下降酸价上升，碘价下降贮藏蛋白质贮藏蛋白质 蛋白酶蛋白酶 多肽多肽 肽酶肽酶 氨基酸氨基酸 运至胚运至胚 合成新蛋白质合成新蛋白质种子萌发过程中的代谢 种子萌发早期（吸胀）种子萌发过程中呼吸作用增强，是一个需能过种子萌发过程中呼吸作用增强，是一个需能过程。程。吸胀种子在萌发过程中主要的呼吸途径是吸胀种子在萌发过程中主要的呼吸途径是糖酵糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径。干干种种子子中中的的ATPATP含含量量较较低低，吸吸胀胀后后ATPATP含含量量迅迅速速增增加加，之之后后在在种种子子萌萌动动前前保保持持相相对对稳稳定定(ATP(ATP合合成成的的速速率率和和利利用用的的速速率率达达到到平平衡衡)；种种子子萌萌动动后，后，ATPATP含量进一步上升。含量进一步上升。四、呼吸作用和能量代谢四、呼吸作用和能量代谢 种子萌发过程中呼吸作用增强，是一个需能过程。四、呼吸作种子萌发过程中能量的利用可以用种子萌发过程中能量的利用可以用物质效率物质效率来衡量来衡量 一般油质种子的物质效率较高，粉质种子较一般油质种子的物质效率较高，粉质种子较低。同一作物高活力种子、适宜条件发芽的低。同一作物高活力种子、适宜条件发芽的种子，其物质效率较高。种子，其物质效率较高。种子萌发过程中能量的利用可以用物质效率来衡量 第三节第三节 种子萌发的生态条件种子萌发的生态条件种子萌发适宜的环境条件包括种子萌发适宜的环境条件包括充足的水分供应、适充足的水分供应、适宜的温度和氧气供应宜的温度和氧气供应。一、水分（一、水分（种子萌发的首要条件种子萌发的首要条件）1、种子发芽的最低需水量、种子发芽的最低需水量 是指种子萌动时所含最低限度的水分占种子原是指种子萌动时所含最低限度的水分占种子原重的百分率。重的百分率。种种子子发发芽芽的的需需水水量量与与化化学学成成分分有有密密切切关关系系，淀淀粉粉种种子子和和油油质质种种子子需需水水量量较较少少，而而高高蛋蛋白白种种子子需需水水量量较较高高。另另外外，一一般般发发芽芽需需水水量量大大的的种种子子，发发芽芽的的速速率率较低。较低。第三节 种子萌发的生态条件种子萌发适宜的环境条件包括充足的第六章-种子的萌发分析课件种种子子水水分分的的吸吸收收速速率率和和吸吸收收量量，主主要要受受到到种种子子化化学学成成分、种被透性、外界水分状况和温度分、种被透性、外界水分状况和温度的影响。的影响。一一般般环环境境温温度度每每提提高高1010，水水分分吸吸收收速速率率增增加加50-80%50-80%。3 3、种子的吸胀损伤和吸胀冷害、种子的吸胀损伤和吸胀冷害如如果果种种子子吸吸胀胀速速率率快快，细细胞胞膜膜就就无无法法修修复复而而且且出出现现更更多多的的损损伤伤，物物质质外外渗渗加加剧剧，种种子子发发芽芽成成苗苗能能力力下下降降。这这种种类类型型的的损损伤伤称称为为吸吸胀胀损损伤伤(soaking injury)。（如（如大豆、菜豆大豆、菜豆等）等）有些作物干燥种子短时间在零度以上低温吸水，种胚有些作物干燥种子短时间在零度以上低温吸水，种胚就会受到伤害，再转移到正常条件下也无法正常发芽就会受到伤害，再转移到正常条件下也无法正常发芽成苗，这种现象称为成苗，这种现象称为吸胀冷害吸胀冷害(imbibition chilling injury)2、影响种子水分吸收的因素、影响种子水分吸收的因素种子水分的吸收速率和吸收量，主要受到种子化学成分、种被透性、二、温度二、温度 1、种子发芽温度的三基点、种子发芽温度的三基点 最最低低温温度度和和最最高高温温度度分分别别是是指指种种子子至至少少有有50%50%能正常发芽的最低、最高温度界限。能正常发芽的最低、最高温度界限。最适温度最适温度是指种子能迅速萌发并达到最是指种子能迅速萌发并达到最高发芽百分率所处的温度。高发芽百分率所处的温度。一般喜温作物或夏季作物的温度三基点分别一般喜温作物或夏季作物的温度三基点分别是是6-12，30-35和和45，而耐寒作物或冬，而耐寒作物或冬季作物发芽温度的三基点分别是季作物发芽温度的三基点分别是0-4，15-20和和40。二、温度 第六章-种子的萌发分析课件一般作物种子的发芽温度范围较宽，但有些一般作物种子的发芽温度范围较宽，但有些较窄，如芹菜较窄，如芹菜15、葱蒜类不超过、葱蒜类不超过20等。等。同一作物不同亚种或品种发芽温度有差异，同一作物不同亚种或品种发芽温度有差异，如籼稻发芽适温如籼稻发芽适温30-35，粳稻，粳稻30。种子的生理状态对萌发的温度有影响。种子的生理状态对萌发的温度有影响。一般作物种子的发芽温度范围较宽，但有些较窄，如芹菜15、葱2、变温促进种子发芽的效果、变温促进种子发芽的效果变变温温对对促促进进休休眠眠种种子子发发芽芽特特别别有有效效，因因此此对对未未完完成成后后熟熟的的新新种种子子或或休休眠眠种种子子采采用用变变温温发发芽芽效效果果特特别别显显著著。另另外外，变变温温还还能能提提高高一一些些无无休休眠眠种种子子发发芽芽的的速速率率和和整整齐度。齐度。目目前前发发芽芽试试验验常常采采用用的的变变温温为为20-3020-30或或15-2515-25，在在低低温温下下的的时时间间是是16h16h，高高温温下下的的时时间间是是8h8h，一一天天为为一一个变温周期。个变温周期。变温有利于种子发芽的原因变温有利于种子发芽的原因：（1 1）有利于氧气的供应，促进酶的活动；）有利于氧气的供应，促进酶的活动；（2 2）降低物质效率；）降低物质效率；（3 3）消除有毒的中间产物。）消除有毒的中间产物。2、变温促进种子发芽的效果1、种子萌发时氧气供应的影响因素、种子萌发时氧气供应的影响因素限制氧气供应的主要因素是限制氧气供应的主要因素是水分和种皮。水分和种皮。2 2、不同作物种子萌发对氧气需要的差异、不同作物种子萌发对氧气需要的差异作作物物种种子子发发芽芽时时需需氧氧的的多多少少，与与作作物物的的系系统发育有关。统发育有关。3 3、种子萌发过程需氧量的变化、种子萌发过程需氧量的变化 当当种种子子吸吸水水时时，随随着着吸吸水水量量的的增增加加，其其需需氧氧量量也也随随之之快快速速增增加加；当当种种子子处处于于吸吸水水滞滞缓缓期期，其其需需氧氧量量也也较较多多，但但当当种种子子胚胚根根突突破破种种皮皮时时，其需氧量又急剧增加。其需氧量又急剧增加。三、氧气三、氧气 1、种子萌发时氧气供应的影响因素三、氧气 四、其它因素 1 1、光光 根根据据种种子子萌萌发发时时对对光光的的反反应应分分为为：需需光光种种子子、嫌光种子嫌光种子 和中光种子。和中光种子。2 2、二氧化碳、二氧化碳通常在大气中只含有通常在大气中只含有0.03%0.03%二氧化碳，对发芽无显二氧化碳，对发芽无显著影响。只有当发芽环境的二氧化碳增至相当高的浓著影响。只有当发芽环境的二氧化碳增至相当高的浓度，才会严重抑制发芽。度，才会严重抑制发芽。3 3、土壤盐碱度、土壤盐碱度 土土壤壤中中高高浓浓度度的的肥肥料料和和可可溶溶性性盐盐，往往往往抑抑制制发发芽芽（不利于种子吸水）和出苗。（不利于种子吸水）和出苗。4 4、土壤坚实度、土壤坚实度 土土壤壤坚坚实实度度高高，土土壤壤容容重重大大，含含水水量量小小，不不利利于于种子发芽和出苗。种子发芽和出苗。四、其它因素 1、光 根据种子萌发时对光的反应分为：需光种子第四节第四节 特殊种子的萌发及调控特殊种子的萌发及调控 一、种皮障碍类型种子的萌发一、种皮障碍类型种子的萌发层积处理层积处理 是是种种子子与与潮潮湿湿的的介介质质一一起起置置于于低低温温条条件件下下(0-5)，以以保证其顺利通过后熟作用的一种种子处理措施。保证其顺利通过后熟作用的一种种子处理措施。种种子子与与细细沙沙的的比比例例：大大粒粒种种子子1：5-10，中中小小粒粒1：3-5；层层积积时时间间：中中小小种种子子（桂桂花花、月月季季等等）需需30-60天天；大大粒粒种种子子如如核核桃桃需需60-90天天；板板栗栗需需100-180天天；山山楂楂等需等需200-300天。天。二、水生植物种子的萌发二、水生植物种子的萌发三、兰科植物种子的发芽和人工培养三、兰科植物种子的发芽和人工培养四、寄生植物种子的萌发四、寄生植物种子的萌发第四节 特殊种子的萌发及调控 一、种皮障碍类型种子的萌发第五节第五节 促进种子萌发的方法促进种子萌发的方法 一、渗透调节一、渗透调节(Osmotic conditioning)播种前将种子放入渗透势较高的溶液中，其吸播种前将种子放入渗透势较高的溶液中，其吸水的速率大为减缓，有利于种子内部充分进行早期水的速率大为减缓，有利于种子内部充分进行早期的活化和修复等生理准备活动；由于渗透势较高，的活化和修复等生理准备活动；由于渗透势较高，处于溶液中的种子暂不会突破种皮萌动。处于溶液中的种子暂不会突破种皮萌动。渗渗透透调调节节后后的的种种子子再再播播种种，其其发发芽芽速速率率、整整齐齐度度均均显显著著提提高高，在在低低温温逆逆境境条条件件下下的的发发芽芽成成苗苗得得到到明显改善。明显改善。常常用用的的渗渗透透势势调调节节物物质质有有：PEG(PEG(聚聚乙乙二二醇醇)无无机机盐盐类（如类（如NaNa2 2HPOHPO3 3 、KNO3KNO3等）等）第五节 促进种子萌发的方法 一、渗透调节(Osmoti 湿干交替处理有利于种子活化，经湿干交替处理的种湿干交替处理有利于种子活化，经湿干交替处理的种子内部生理过程受到促进，包括大分子的活化、线粒子内部生理过程受到促进，包括大分子的活化、线粒体活性的提高等得到改善，因此加速种子发芽，而且体活性的提高等得到改善，因此加速种子发芽，而且对长成的植株的生长发育和产量均有促进作用。对长成的植株的生长发育和产量均有促进作用。湿干交替处理的具体方法是作物干种子在湿干交替处理的具体方法是作物干种子在10-2510-25的条的条件下吸收水分数小时，然后用气流干燥至原来的重量，件下吸收水分数小时，然后用气流干燥至原来的重量，这一过程可重复进行。这一过程可重复进行。湿干交替处理，既有利于种子内部生理的活化和修复，湿干交替处理，既有利于种子内部生理的活化和修复，又避免了直接浸种可能带来的吸胀损伤或浸种过长带又避免了直接浸种可能带来的吸胀损伤或浸种过长带来的缺氧呼吸的伤害，来的缺氧呼吸的伤害，二、湿干交替处理二、湿干交替处理 湿干交替处理有利于种子活化，经湿干交替处理的种子内部生理三、化学物质处理三、化学物质处理 目前常用的植物生长调节剂包括目前常用的植物生长调节剂包括赤霉素、生长赤霉素、生长素、细胞分裂素、细胞分裂素、素、油菜素内酯油菜素内酯(BR)(BR)对种子发芽亦有对种子发芽亦有明显的促进作用。明显的促进作用。四、有机溶剂渗透处理四、有机溶剂渗透处理首首先先将将植植物物生生长长调调节节物物溶溶于于有有机机溶溶剂剂中中（丙丙酮酮或或二二氯氯甲甲烷烷），然然后后种种子子在在药药液液中中浸浸1-4h1-4h。这这些些溶溶解解在在有有机机溶溶剂剂中中的的植植物物生生长长调调节节剂剂就就能能透透过过种种皮皮渗渗入入种种子内部。子内部。浸浸种种后后，通通过过真真空空干干燥燥法法使使有有机机溶溶剂剂挥挥发发掉掉，干干燥燥后后种种子子再再吸吸胀胀时时，已已渗渗入入种种子子内内的的少少量量生生长长物物质质会会快速扩散到胚内部起萌发的促进作用。快速扩散到胚内部起萌发的促进作用。三、化学物质处理 第六节第六节 种子的播前处理种子的播前处理一、种子处理（一、种子处理（seed treatment)的含义的含义（一）广义的种子处理（一）广义的种子处理：是指从收获到播种：是指从收获到播种为提高种子质量和抗性、破除修面、促进萌为提高种子质量和抗性、破除修面、促进萌发和幼苗生长以及方便播种，对种子所采取发和幼苗生长以及方便播种，对种子所采取的各种处理措施，包括请选、干燥、分级、的各种处理措施，包括请选、干燥、分级、催芽、杀菌消毒、春花处理及各种物理化学催芽、杀菌消毒、春花处理及各种物理化学处理。处理。（二）狭义的种子处理：（二）狭义的种子处理：是指在种子加工过是指在种子加工过程中或邻近播种前对种子进行各种化学物质、程中或邻近播种前对种子进行各种化学物质、物理因素和生物因素等处理。物理因素和生物因素等处理。第六节 种子的播前处理一、种子处理（seed treatm1、防止种子和土壤中的的病菌和害虫；、防止种子和土壤中的的病菌和害虫；2、方便播种；、方便播种；3、刺激种子萌发和幼苗生长；、刺激种子萌发和幼苗生长；4、促进根际有意生物的生长；、促进根际有意生物的生长；5、使用安全，防止幼苗被除草剂危害。、使用安全，防止幼苗被除草剂危害。二、种子播前处理的目的二、种子播前处理的目的1、防止种子和土壤中的的病菌和害虫；二、种子播前处理的目的（一）物理方法（一）物理方法1、电磁处理、电磁处理（1）低频电流场处理）低频电流场处理：将种子放在两电极之间加水，：将种子放在两电极之间加水，通入低频电流（通入低频电流（200V、50Hz、0.1-1.0A)，处理种子，处理种子1530min。（2）静电场处理：）静电场处理：将种子置于直流静电场中，处理将种子置于直流静电场中，处理一定时间（大田作物，电场强度一定时间（大田作物，电场强度100-550kV/m，3s-2h；蔬菜作物，；蔬菜作物，50-250kV/m，1-1.5min）。）。（3）电晕场处理：）电晕场处理：将种子置于放电的单向电晕场中，将种子置于放电的单向电晕场中，750kV/m处理种子。处理种子。三、种子处理的方法三、种子处理的方法（一）物理方法三、种子处理的方法（1）种子被极化，能荷提高，提高与萌发相）种子被极化，能荷提高，提高与萌发相关酶（脱氢酶、淀粉酶）的活性；关酶（脱氢酶、淀粉酶）的活性；（2）电场处理后可使酶含量增加，活性增强，）电场处理后可使酶含量增加，活性增强，基因表达活性增强，加速各种生化反应速度；基因表达活性增强，加速各种生化反应速度；（3）呼吸速率提高，为种子萌发和幼苗生长）呼吸速率提高，为种子萌发和幼苗生长提供充足的营养和能量；提供充足的营养和能量；（4）杀死种子表面病原菌，幼苗抗性增强。）杀死种子表面病原菌，幼苗抗性增强。电磁处理效果的生理生化基础：电磁处理效果的生理生化基础：（1）种子被极化，能荷提高，提高与萌发相关酶（脱氢酶、淀粉酶2、磁场处理：包括、磁场处理：包括永久磁场、电磁铁和磁化水处理。永久磁场、电磁铁和磁化水处理。3、电磁波和射线处理：、电磁波和射线处理：包括超声波、微波、激光、包括超声波、微波、激光、紫外线、红外线以及紫外线、红外线以及、等射等射线。（二）植物生长调节剂处理：（二）植物生长调节剂处理：1、生长素类物质处理：、生长素类物质处理：NAA、IAA、2,4-D等；等；2、赤霉素类物质：、赤霉素类物质：GA3、细胞分裂素类物质：、细胞分裂素类物质：TK、6-BA、玉米素等；、玉米素等；4、其他甚至调节物质：、其他甚至调节物质：CCC、PP333等。等。2、磁场处理：包括永久磁场、电磁铁和磁化水处理。1、药剂拌种：、药剂拌种：常用种子量的常用种子量的0.3%的药剂（如的药剂（如70%敌克敌克松、松、50%福美锌、福美锌、50%退菌特等）拌退菌特等）拌干种子干种子；2、药药剂剂浸浸种种：常常用用一一定定浓浓度度的的HgCl2、KMnO4、福福尔尔马马林林、Na3PO4、NaOH、CuSO4浸种。浸种。（四）浸种与催芽（四）浸种与催芽浸种的方式：浸种的方式：温汤浸种：温汤浸种：是用是用55的恒温水浸种，水量为种子量的的恒温水浸种，水量为种子量的3-5倍。倍。热水烫种：热水烫种：用用70-80左右的热水烫种子（吸水困难的种左右的热水烫种子（吸水困难的种子）。子）。一般浸种：一般浸种：是用温度与室温相同的水（是用温度与室温相同的水（25-30）浸种。）浸种。催芽：催芽：是将吸水膨胀的种子置于适宜温度条件下促使萌是将吸水膨胀的种子置于适宜温度条件下促使萌发的措施。发的措施。（三）化学药剂处理：（三）化学药剂处理：1、药剂拌种：常用种子量的0.3%的药剂（如70%敌克松、5本章思考题1 1、种种子子萌萌发发的的过过程程分分为为哪哪几几个个阶阶段段？各各阶阶段段有有哪哪些些特点？特点？2 2、活活种种子子吸吸水水一一般般分分为为几几个个阶阶段段？各各阶阶段段种种子子在在形形态上和生理上发生了哪些变化？态上和生理上发生了哪些变化？3 3、种子萌、种子萌发需要什么需要什么样的生的生态条件？条件？4 4、子子叶叶出出土土型型幼幼苗苗和和子子叶叶留留土土型型幼幼苗苗的的典典型型代代表表植植物各有哪些？物各有哪些？5 5、种种子子萌萌发发过过程程中中主主要要有有哪哪些些生生理理生生化化上上的的变变化化？（掌握各自的要点）（掌握各自的要点）6 6、什么是吸胀损伤和吸胀冷害？、什么是吸胀损伤和吸胀冷害？7 7、何、何谓沉沉积处理？理？8 8、为什么要进行种子播前处理？、为什么要进行种子播前处理？本章思考题1、种子萌发的过程分为哪几个阶段？各阶段有哪些特点