八一农垦大学：《种子学》第六章 种子萌发及其生理生化变化

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

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

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,因为死种子可以吸胀 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

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, 因为 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

第一阶段第二阶段 第三阶段 开始吸水期滞缓期 重新大量吸水期 水分吸收~种子鲜重增加量 頭幼 (胚根突破种皮y 表 吸胀时间 图6-1种子萌发过程中水分吸收的典型模式 ( Bewley和 Black,1978)

种被和内含物质地—致密则慢 种子吸胀速 度决定于 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。 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

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。 • 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 种子吸胀速 度决定于

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?因为 水分少,根长芽短 发芽期间<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。 种子萌发期间的吸水呈现快—→慢一→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

• 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？因为 水分少，根长芽短 发芽期间 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。 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 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 子叶出士能保护幼芽、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

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 • 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

子叶留土型幼苗(蚕豆,双子叶) 子叶出土型幼苗(菜豆,双子叶) 子叶留土型幼苗(玉米、单子叶) 1.胚根2.第一真叶3.子叶4.上胚轴5.初生根6.下胚轴 7.胚乳8.胚根鞘9.盾片10.胚芽鞘11.不定根

种子萌发过程中的代谢 酶的活化 种子萌发早期(吸胀)<膜的修复 低活力种子修复受阻 线粒体修复 DNA修复 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 脂肪酸β氡化乙酰CoA乙醛較环糖 ●营养物脂肪靡酶 质水解 甘油→α-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮—→糖 酸价上升,碘价下降 贮藏蛋白质蛋白釀多肽肽廖氨基酸远至胚,合成新蛋白质

二、种子萌发过程中的代谢 • 种子萌发早期（吸胀） 低活力种子修复受阻 酶的活化 膜的修复 线粒体修复 DNA修复 • 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 脂肪酸 -氧化 乙酰CoA 乙醛酸环 糖 脂肪 脂酶 甘油 -磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 糖 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

亡姐织 胚部 胚中物内的合成 萄褶糖 新细胞成分 糖,f逆氨基酸-蛋白质 向 核酸 结构性磯水化合物 丙酸 ATPNADH 草酰乙酸 氧化 产三羧酸】呼吸链 翠暴黢 环 乙醛醇草酰乙酸 珀酸 “景“/A 犹珀酸 图6-3种子贮藏物质分解、转化和利用方式示意图 ( Cardwell,1984)。 表示分解;→,表示合成 1.果种皮2.糊粉层3.淀粉层4.胚芽5.胚根6.盾片

胚芽喇 果种皮糊粉层 淀粉层 盾片 5 GA水解麟 可溶性糖 6 图6-4发芽大麦种子内部GA(赤霉素)的产生、a淀粉酶 的生成与胚乳分解的关系示意图 (ones FH Armstrong, 1971) 1.胚芽鞘和盾片产生GA2.GA由胚部转移到糊粉层3.GA诱导糊 粉层合成包括a淀粉酶的水解性酶类,这类酶合成后分泌到胚乳中 4.水解酶分解胚乳,产生可溶性糖等5.胚乳的水解产物反馈调节 水解酶的合成6.可溶性糖等被输送到胚的生长部位,作为营养利用