哪些是种子萌发?哪些是种子萌发?种子生理上种子生理上把干燥种子吸水到把干燥种子吸水到种胚突破种皮的过程看成是萌种胚突破种皮的过程看成是萌从种子技术从种子技术的角度是指种胚恢复生长复生长,,并长成具有正常构造并长成具有正常构造幼苗的过程幼苗的过程。。种子萌发的本质种子萌发的本质,,即即指种胚指种胚((最最娇嫩的动物原始体娇嫩的动物原始体))从生命活动从生命活动第一节第一节种子萌发的过程种子萌发的过程在满足萌发基本条件的情况下,在满足萌发基本条件的情况下,种子萌发可分为四个阶段,即种子萌发可分为四个阶段,即吸吸胀、萌动、发芽胀、萌动、发芽和成苗(形态建和成苗(形态建成)四个阶段。四个阶段。一、吸胀())吸胀是种子吸水而容积膨胀的现象。开始吸水期开始吸水期————依靠吸胀力吸水,借助吸胀力吸水,是纯粹的数学过程,是纯粹的数学过程,活的死的种子活的死的种子均有此阶段均有此阶段,通常大概几小时就完,通常大概几小时就完吸水滞缓期吸水滞缓期————种子中胶体吸水到种子中胶体吸水抵达饱和,种子的含水率不再降低,达饱和,种子的含水率不再降低,或则持续平缓地降低或则持续平缓地降低。
。第二阶段所第二阶段所经过的时间在不同种子间可能有很经过的时间在不同种子间可能有很大的差别大的差别。。死种子没有此阶段,休死种子没有此阶段种子的萌发ppt,休眠的种子眠的种子有此阶段有此阶段。。重新大量吸水期重新大量吸水期————种子胚细胞开种子胚细胞开始分裂始分裂,,代谢活跃代谢活跃,,重新开始吸水重新开始吸水。。此时含水量因动物而异此时含水量因动物而异,,如稻为种子吸胀是一个化学过程,不是种子吸胀是一个化学过程,不是生理过程生理过程。。不论是活种子或是死不论是活种子或是死种子均能吸胀种子均能吸胀。。种子吸胀不能作种子吸胀不能作为种子开始萌发的标志。为种子开始萌发的标志。种子吸胀能力的强弱,主要决定种子吸胀能力的强弱,主要决定于种子的物理成份和种皮的结构。于种子的物理成份和种皮的结构。种子开始吸水期结束时的吸胀的种子开始吸水期结束时的吸胀的容积与气干状态的容积之比,称容积与气干状态的容积之比,称吸胀率。通常淀粉种子的吸胀。通常淀粉种子的吸胀率是--1400%,而大豆种子的吸,而大豆种子的吸萌动也称为萌动也称为““露寒露白””,,是指种胚细胞容积扩大伸展到一种胚细胞容积扩大伸展到一定程度定程度,,胚根尖端突破种皮胚根尖端突破种皮外伸的现象外伸的现象。
绝大多数动物的种子萌动时绝大多数动物的种子萌动时,,首先冲破种皮的部份是首先冲破种皮的部份是胚根胚根。。““假萌动假萌动””或或““假出芽假出芽””是是指无生命力的种子在充分吸指无生命力的种子在充分吸胀后,,因为胚根容积的坐果因为胚根容积的坐果而伸开种皮的现象而伸开种皮的现象。。种子萌动时种子萌动时,,胚的生长随水份供胚的生长随水份供应情况而不同:应情况而不同:当水份较少时当水份较少时,,则胚根先出;而当水份过多时则胚根先出;而当水份过多时,,则胚芽先出则胚芽先出。。这是由于胚根对缺这是由于胚根对缺氧的反应比胚芽敏感氧的反应比胚芽敏感。。种子从吸胀到萌动所须要的时间种子从吸胀到萌动所须要的时间,,因动物种类而异因动物种类而异,,通常油菜通常油菜、、小小、黄瓜等蔬菜等11dd左右左右,,莴苣生菜、、辣椒茄子、、水稻等作物等22dd左右左右,,林果种子则要林果种子则要几天到十几天几天到十几天。三、发芽三、发芽()()种子萌动之后,种胚细胞开始种子萌动之后,种胚细胞开始或加速分裂和分化,生长速率或加速分裂和分化,生长速率明显推动,明显推进,当胚根、胚芽伸开当胚根、胚芽伸开种皮并发育到一定程度种皮并发育到一定程度,就称为出芽。
为出芽。发育到一定程度发育到一定程度,,究竟发育到什究竟发育到哪些程度么程度?传统的习惯是把传统的习惯是把胚根与种子等胚根与种子等长长,,胚芽达种子长一半胚芽达种子长一半作为发作为出芽的标准芽的标准。。我国和国际种子检验规程对发我国和国际种子检验规程对发四、成苗(幼苗的形态建成幼苗的形态建成))(t)(t)11、子叶出土型、子叶出土型(()单子叶动物中只有少数属子叶出土型,如莴苣类等,而90%的射手叶动物幼苗属这种类型,常见的小麦有棉花、油菜、大豆、黄麻、烟草、蓖麻、向日葵和马铃薯等。第10页/共44页22、子叶留土型、子叶留土型(()大部份单子叶动物种子种子的萌发ppt,如禾谷物,小部份射手叶动物种子,如玉米、豌豆、茶叶、柑橘、荔枝、芒果等属于这一类型,前者的子叶通常较肥厚第11页/共44页““戴帽”出土戴帽”出土玉米属于子叶半留土型。因其下胚轴短而粗且生长平缓,若填土浅则子叶出土,反之子叶留土。
了解子叶出土类型对指导播种的重要意义第12页/共44页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、细胞的活化和修补一、细胞的活化和修补1、活化和修补在吸水的第一、二两、活化和修补在吸水的第一、二两个阶段进行个阶段进行22、活化的系统主要有、活化的系统主要有酶(酯化酶酶(酯化酶类)、细胞器(线粒体等)类)、细胞器(线粒体等)等,活化的次序是化的次序是多肽代谢、糖酵解、氨基酸代谢、糖酵解、三乙酸循环和乙酸戊糖途径三乙酸循环和乙酸戊糖途径。。33、、修复主要包括修补主要包括膜膜、、线粒体和线粒体和修补修补。。修补修补------------分子损伤的修补分子损伤的修补由由内切酶、内切酶、多聚酶和种子萌发最初的生长在种胚细胞内种子萌发最初的生长在种胚细胞内主要表现在活化和修补基础上主要表现在活化和修补基础上细胞细胞器和膜系统的合成增殖器和膜系统的合成增殖((新新线立体线立体的产生和内膜系统的产生和内膜系统核糖核糖、、高尔基高尔碳化物体的降低的降低)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:(11))种子中预存的种子中预存的合成蛋白合成蛋白质质,,产生各类酶;产生各类酶;(22))合成各类合成各类,,以合成各类蛋以合成各类蛋白质;白质;((33))产生各类细胞器产生各类细胞器,,如多内质网如多内质网体体、、线粒体等;线粒体等;•二、种胚的生长和合成代谢第14页/共44页主要储藏物质分解借助的方法如下:主要储藏物质分解借助的方法如下:11、淀粉的分解与借助、淀粉的分解与借助90%90%的淀粉酯化成猕猴桃糖,主要由淀粉酯化酶所催的淀粉酯化成猕猴桃糖,主要由淀粉酯化酶所催--淀粉酶淀粉酶的形成与的形成与GAGA的诱导有关的诱导有关,而--淀粉淀粉酶酶主要预存在核仁中。
主要预存在核仁中。淀粉降解有二种途径,即淀粉降解有二种途径,即酯化途径和乙酸解途径酯化途径和乙酸解途径。。酯化途径酯化途径::淀粉淀粉αα--淀粉酶淀粉酶寡糖寡糖--淀粉酶淀粉酶麦芽糖麦芽糖αα猕猴桃糖猕猴桃糖乙酸解途径乙酸解途径:淀粉淀粉+Pi+Pi乙酸化酶乙酸化酶猕猴桃糖猕猴桃糖--11--乙酸乙酸(G(G--11--P)种子萌发早期,乙酸化酶活性高,乙酸解途径为主要途径,种子萌发早期,乙酸化酶活性高,乙酸解途径为主要途径,萌发后期,萌发后期,αα--淀粉酶淀粉酶和和ββ--淀粉酶活性提高,以酯化途径淀粉酶活性提高,以酯化途径为主。为主。三、贮藏物质的分解和借助第15页/共44页2、蛋白质的分解与借助、蛋白质的分解与借助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。。第一步第一步::储藏蛋白可溶解储藏蛋白可溶解。。非水溶性非水溶性的储藏蛋白不易直接被分解成胺基的储藏蛋白不易直接被分解成胺基酸酸,,首先被部份酯化产生水溶性的首先被部份酯化产生水溶性的分子量较小的蛋白质;分子量较小的蛋白质;第二步第二步::可溶蛋白完全多肽化可溶蛋白完全多肽化。
。可溶蛋白被肽链酯化酶可溶蛋白被肽链酯化酶((包括肽链包括肽链内切酶、、羧肽酶羧肽酶、、氨肽酶氨肽酶))酯化成氨酯化成氨禾谷物种子蛋白质的分解主要发生禾谷物种子蛋白质的分解主要发生在三个部在三个部第17页/共44页脂肪首先被脂肪酯化酶酯化成脂肪首先被脂肪酯化酶酯化成甘甘油油和和脂肪酸脂肪酸。。在萌发过程酯化形成的脂肪酸中在萌发过程酯化形成的脂肪酸中优先被分解借助的通常是优先被分解借助的通常是不饱和不饱和脂肪酸脂肪酸。。因而为此,,萌发中随脂肪的萌发中随脂肪的酯化酯化,,酸价逐步上升酸价逐步上升,,而碘价逐渐增长渐回升。。在萌发代谢中在萌发代谢中,,通常首先借助的通常首先借助的是种子中的淀粉和储藏蛋白是种子中的淀粉和储藏蛋白,,而而•3、脂肪分解与借助第18页/共44页第19页/共44页糖酵解乙醇酸的去路糖酵解乙醇酸的去路(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、乳酸发酵有两种发酵:酒精发酵、乳酸发酵酒精发酵:由蓝莓糖酒精发酵:由蓝莓糖醇类的过程苯酚的过程乳酸发酵:由猕猴桃糖乳酸发酵:由猕猴桃糖乳酸的过程乳酸的过程(2)在有氧条件下在有氧条件下————丙酮酸有氧氧化乙醛酸有氧氧化乙醛酸被彻底氧化成乙醛酸被彻底氧化成CO2CO2。
。第20页/共44页种子萌发过程中的代谢种子萌发初期(吸胀)低活力种子修补遇阻酶的活化膜的修补线粒体修补DNA修补淀粉酯化酶合成淀粉粒解体淀粉经酯化或乙酸解成蓝莓脂肪酸-氧化甲基CoA丙酮酸环甘油-乙酸甘油乙酸二羟乙酯酸价上升,碘价上涨储藏蛋白质蛋白酶氨基酸肽酶多肽运至胚合成新蛋白质第21页/共44页种子萌发过程中呼吸作用提高,种子萌发过程中呼吸作用提高,是一个需能过程。是一个需能过程。吸胀种子在萌发过程中主要的呼吸胀种子在萌发过程中主要的呼吸途径是吸途径是糖酵解、三乙酸循环和糖酵解、三乙酸循环和乙酸戊糖途径乙酸戊糖途径。。干种子中的干种子中的ATPATP浓度较低浓度较低,,吸胀后浓度迅速降低浓度迅速降低,,然后在种子萌以后在种子萌