早熟禾-牧草种子学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,一,节种子休眠的意义和原因,一、休眠的概念和意义,二、休眠的原因概述,（一）种胚未成熟,（二）种子未完成生理,后熟,(after-ripening),（三）种被的影响,（四）抑制物,(curb),的作用,（五）不适宜条件的影响,第三章种子休眠,成熟后的种子在系统发育和适应环境中形成不同的反应：,（1）成熟后遇到适宜条件，在母株上便可萌发红豆草、白皮小麦,无适宜条件时静止（种子）,（2）成熟后遇到适宜条件也不萌发休眠种子,一、休眠的概念和意义,通称（广义）具有生活力的种子处于不能发芽的状态称休眠。,1、被动休眠（强迫休眠,）,：,不具备发芽条件。,2、自发休眠（生理休眠）：具备发芽条件仍不发芽的状态（种子未通过生理成熟阶段或存在某些障碍，虽然给予适当的发芽条件仍不能萌发，是随着种子形成而带来的特性，所以也称原生休眠。,1、生物学意义,：是植物在系统发育中所形成的抵抗不良环境的适应性。渡过不良环境，繁衍后代，有利物种保存。,（1）同一批种子群体其休眠深度不一样,野生植物牧草蔬菜经济作物谷物,原因：遗传上的细小差异；成熟度不同；不同个体历经的环境有差异；种子本身的微环境不同。,（2）休眠解除与环境关系,有些需要冷冻或低温下才可解除,（3）保证种子在适宜的区域发芽：有些种子经红光照射后才能发芽，如树荫下的种子。,2、农业生产上的意义,有利的一面：,（1）避免种子在株上发芽、减少收获损失,（2）在贮藏期稳定，如硬实类种子,不利的一面：,（1）杂草种子，利用不同休眠的种子，持续出苗、影响杂草防除（根除难）,（2）休眠不能发芽影响种子检验结果,（3）休眠影响田间出苗率,二、种子休眠的原因,（一）种胚未成熟,如：银杏、毛茛、人参、贝母等药用植物种子,（二）种子未完成生理后熟,破除方法：要求低温层积，即在0-10条件下，数日的低温层积，解除休眠。如苹果种子在34下，层积2-3个月。,（三）种被的影响（物理性休眠）,1、种被的不透水性,a、,种被保护性能好,b、,种被上有疏水物质（脂类）,c、,特殊的种皮结构硬实种子,2、种被的不透气性,多数禾本科植物种子休眠原因，透水但对气体的通透性差,3、种被的机械约束作用：,（四）抑制物质的作用,1、抑制物,(,curb),的种类及性质,存在部位：稃壳里（禾草）、果皮（菊、十字花、藜科的部分种子）、种皮、胚乳（苹果、梨）、胚（某些禾草）,抑制物的性质,一般为水溶性；非专一性；部分具挥发性；,浓度不同、作用可能相反；一定条件下可转化为促进发芽物质,2、抑制物对种子发芽的影响,（1）抑制,DNA、RNA、Pr,的合成,（2）抵消生化促进物质的作用或抑制其合成。,ABAGA,诱导,淀粉酶,（3）影响细胞膜透性、阻止内外物质运输,（4）阻止呼吸向,HMP（,磷酸戊糖循环）途径转化,3、激素对种子发芽和休眠的影响模式,（1）平衡调控模式,（2）三因子模式（三因子学说）,GA，,种子发芽所必需；,ABA，,抑制,GA,的作；,CK，,解除,ABA,对,GA,的抑制作用。,GA +-,CK +-+-,ABA +-+-+-+-,状态 ,（五）不适宜条件的影响,对种子发芽起抑制作用的因素及不适宜的贮藏、加工、处理条件等均可引起二次休眠。,（1）温度 莴苣适温15-20，但28-30下进入休眠热休眠,（2）光,梯牧草、酸模,喜光种子在黑暗条件下不发芽，后给予光照仍不发芽暗休眠;绿尾苋等忌光种子，在较长时间红光、远红光照射后进入休眠,（3）水 过多、不足均可引起休眠,（4）气体,O,2,少，,CO,2,多时，在潮湿土壤中的杂草种子可引起二次休眠，即,CO,2,浓度高，会诱导吸胀种子进入休眠。,（5）化学药剂，也可导致二次休眠。,一、休眠期,(dormant period),的概念,二、禾本科牧草种子休眠期及其影响因素,三、禾本科植物种子的休眠原因,（一）禾谷类作物种子的休眠原因（大麦、小麦、水稻等）,（二）禾本科牧草种子的休眠原因（羊草、结缕草等）,四、禾本科植物种子休眠及解除机理,（一）激素作用,（二）呼吸途径的转化,第二节 禾本科植物种子的休眠,休眠期,(,dormant period),：,种子群体从收获至80%的种子通过休眠能正常发芽所经历的时间，少数以50%或95%为界。,一、禾本科牧草种子的休眠期,羊草（4年）草芦、早熟禾（2-4个月）鸭茅、紫羊茅（2个月）鹅冠草、猫尾草、无芒雀麦（1-1.5个月）,二、禾本科植物种子的休眠原因,（一）禾本科作物种子种被透气性差，含有一些酚类物质（多酚氧化物）,（二）禾本科牧草种子,1.,羊草种子：羊草三低,（抽穗率、结实率、发芽率）,（1）休眠期：一般为4年左右（室温1525条件下干燥贮存）以50%为界。自然条件下，5-6年的种子发芽率最高，7年后下降。,（2）休眠原因：胚乳内存在抑制物,ABA,（3）破除方法：,a、,室内发芽试验建议用土培法,b、,低温流水浸泡,低温加强促进物的合成或利于促进物从结合态的释放；流水淋洗掉抑制物,贮1年的种子，流水浸泡90天为宜，发芽率最高；贮3-5年的种子，流水浸泡20天为宜，发芽率最高；贮5-8年的种子，流水浸泡6天为宜，发芽率最高,c、GA,处理浓度 50,ppm 100ppm 200ppm,发芽率43%50%38%,2、结缕草和早熟禾种子,1）休眠原因：颖苞透气性差,2）破除方法,：,机械去掉颖苞。硫酸或,NaOH、KOH,溶液处理用30%,NaOH,浸1020,min,发芽率达9098.3%。,红光或低温处理,激素（乙烯利）浸泡,三、禾本科植物种子休眠解除的机理激素作用,休眠种子种被透气性逐渐增强,O,2,经种皮进入胚,种胚内有少量,GA,形成或释使胚乳分解液化，其代谢时产生,IAA、ck）,转入胚中促进胚细胞分裂、伸长、产生更多,GA,促使胚乳进一步水解、产生糖和氨基酸等物质幼苗生长,第三节 硬实及其破除方法,(hard seeds and methodology of breaking),一、硬实不透水的原因,二、影响硬实形成的因素,三、硬实的解除,硬实种子,(,hard seeds),：,由于种皮不透水保持坚硬状态而不能发芽的种子。,主要分布豆科植物种子，特别是小粒野生豆科植物中常见。另外，在锦葵科（棉花）旋花科（甘薯）藜科、茄科、苋科通常也有硬实种子。,硬实种子特点,a、,是一种长命种子（因其种皮保护性能强）；,b、,具低水分机制,c、,从外部形态上很难确定，需经浸泡，不能吸胀的种子为硬实。,一、硬实不透水的原因,1、种子表皮细胞结构方面,（1）表皮,角质层蜡质，疏水物质；种皮细胞内含有果胶质，水分失去后，硬化，不易重新吸胀，失去可逆性）,（2）栅状细胞层（马氏细胞）其外端细胞壁加厚连接明线是硬化的角质层（胼胝层不透水）,（3）骨状石细胞某些种子形成硬实的原因,2、种脐结构特性,种脐中间的缝称脐门；种脐周围的部分称脐疤（是具有加厚的瓣膜状组织）,脐疤部位的胶体特性决定种子的透水性,a、,外界,RH,低时，种脐失水收缩活门打开，里面水向外散失,b、,外界,RH,高时，种脐吸水膨胀活门关闭，外界水进不去,种脐的脐疤控制水的进出，只许里面水散出，不许外界水进入。,二、影响硬实形成的因素,（一）内因,1、遗传因素：野生小粒的豆科牧草种子硬实率高。百脉根（42%）白花草木栖（39%）白三叶（35%）黄花苜蓿（30%）红豆草（10%）紫苜蓿（10%）,2、成熟度：（成熟度高硬实多）提早收获可减少硬实。例：紫云英，株上部种子硬实率50%，株下部种子硬实率80-90%，无限花序先成熟的硬实率高。,（二）外因,1、贮藏期间的环境条件,高温干燥,RH30%,时，硬实率高；阴干比晒干好，,晒干,硬实高；黄花羽扇豆成熟无硬实种子收藏于18条件下，出现硬实。,2、成熟期间的环境条件,苜蓿种子硬实率高低决定于气候条件：通常低,纬度,地区成熟硬实少；高纬度地区成熟硬实多；,干热,条件下成熟的种子硬实多；,土壤含钙量,高，硬实种子多。,三、硬实的解除,1机械破损,2温度处理：加热干燥，促使种皮胀缩、改变种皮胶体特性；液,N（-196）,处理草木栖、苜蓿,3自然风化（变温）：播在土中经受寒冷、霜雪改变种皮特性（寄籽播种）。,4物理因素：用2000大气压的水压处理草木栖、苜蓿种子40分钟，会显著提高发芽率。,5化学处理：常用浓硫酸，对于不同硬实种子，采用不同浓度，浸泡时间各异。,第四节 种子休眠的控制（,control of seed dormancy,）,一、根本性措施选种,二、栽培管理中控制,三、贮藏中控制,四、预措,第四节种子休眠的控制,一、根本性的措施选种,休眠期是种子在长期系统发育过程中所形成的遗传性。因此生产上可根据 需要选育具有一定休眠期的品种。这是改变种子休眠期特性最经济、最有效的办法。,二、栽培管理中控制,种子休眠期长短与栽培条件有关。,1、作好预测预报，采取相应措施,a、,了解本品种的休眠特性深浅（长短）,b、,成熟后期的天气条件（雨水、温度状况）,应急措施：根据休眠期的深浅、安排收获次序，备好人工干燥条件等。,2、田间喷药：,a、,穗萌抑制剂,b、,催熟剂：促进种子提早成熟，乙烯利 1000-2000,ppm,三、贮藏中控制,1、正确控制温湿度,休眠种子，在较高温度、良好的通风条件下贮藏，促其干燥，可缩短休眠期。如：小麦热进仓（杀虫、缩短休眠）,已通过休眠的种子，在较低温度下，保持微弱的呼吸，延长寿命，防衰退。,2、正确的贮藏方式,除常规的干燥、低温贮藏方式外，为控制休眠期的长短，园林、树木种子层积处理贮藏，缩短休眠期,对易萌发休眠短的马铃薯,萘乙酸甲酯分层撒于薯堆中可延长休眠,四、播前预措,1物理机械法：温度处理（晒种、温汤、自然变温等处理）；机械摩损、切破种皮、砂擦、机碾等,2、,采用特殊的发芽条件,a、,高温：对新收获的玉米，发芽采用35条件可提高发芽率,b、,低温：冬麦类，先于8-10条件下放三昼夜，然后移常温下发芽。,3、化学药剂处理,a、H,2,O,2,，,具双重作用（腐蚀种皮；提供,O,2,;,小麦30%处理5分钟，1%处理一昼夜）,b、HNO,3,、KNO,3,、H,2,SO,4,等、0.1-0.2%各类种子处理时间及药剂浓度不同,c、GA,处理，通常用100-1000,ppm,思考题,1.,种子原生休眠和次生休眠的含义？休眠的意义？,2.,种子休眠的原因有哪些？,3.,羊草和结缕草种子休眠的原因各是什么？如何破除？,4.,硬实种子形成的原因有哪些？,