《牧草种子学》（上）PPT课件：第五章 牧草种子的萌发

第五章牧草种子的萌发 第一节牧草种子的萌发过程 第二节牧草种子萌发的 生理生化基础 第三节牧草种子萌发期间的 呼吸强度及呼吸商 第四节牧草种子萌发条件

第五章 牧草种子的萌发 第一节 牧草种子的萌发过程 第二节 牧草种子萌发的 生理生化基础 第三节 牧草种子萌发期间的 呼吸强度及呼吸商 第四节 牧草种子萌发条件

第一节牧草种子的萌发过程 通过或解除休眠后的种子处于适宜的条件 下,胚就会重新恢复其正常的生命活动, 从相对静止状态转化到生理代谢旺盛的生 长发育阶段,形态上表现为胚根、胚芽突 破种皮并向外伸长,发育成为新个体,这 个过程称之为萌发。 ■牧草种子的萌发涉及一系列的生理生化和 形态上的变化,一般牧草种子萌发可分为 吸胀、萌动和发芽三个阶段

第一节 牧草种子的萌发过程 通过或解除休眠后的种子处于适宜的条件 下，胚就会重新恢复其正常的生命活动， 从相对静止状态转化到生理代谢旺盛的生 长发育阶段，形态上表现为胚根、胚芽突 破种皮并向外伸长，发育成为新个体，这 个过程称之为萌发。 牧草种子的萌发涉及一系列的生理生化和 形态上的变化，一般牧草种子萌发可分为 吸胀、萌动和发芽三个阶段

吸胀 当种子与水分直接接触或在湿度较高的环境 中,则种子的胶体很快吸水膨胀,产生很大 的膨胀压力,许多种子这时会胀大1倍,称 为吸胀。 ■种子吸胀作用并非活细胞的一种生理过程, 而是胶体吸水使体积膨大的物理过程。不论 是活种子还是死种子均能吸胀

一、吸胀 当种子与水分直接接触或在湿度较高的环境 中，则种子的胶体很快吸水膨胀，产生很大 的膨胀压力，许多种子这时会胀大1倍，称 为吸胀。 种子吸胀作用并非活细胞的一种生理过程， 而是胶体吸水使体积膨大的物理过程。不论 是活种子还是死种子均能吸胀

■种子内部胶体物质的吸胀力,叫做衬质势。 水势〓衬质势+渗透势+压力势 种子吸胀能力的强弱,主要决定于种子的 化学成分,蛋白质含量高的种子吸胀能力 强于淀粉含量高的种子。有些植物种子内 管胶质,能使种子取大量水分,以供种 于萌发时对水分的要求。 ■种子吸水达到一定量时吸胀的体积与干燥 状态的体积之比称为吸胀率。一般未本科 牧草种子吸胀率是130~140%,豆科可达 200%

种子内部胶体物质的吸胀力，叫做衬质势。 水势=衬质势+渗透势+压力势 种子吸胀能力的强弱，主要决定于种子的 化学成分，蛋白质含量高的种子吸胀能力 强于淀粉含量高的种子。有些植物种子内 含胶质，能使种子吸取大量水分，以供种 于萌发时对水分的要求。 种子吸水达到一定量时吸胀的体积与干燥 状态的体积之比称为吸胀率。一般禾本科 牧草种子吸胀率是130~140%，豆科可达 200%

、萌动 ■当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度,胚 根尖端就会突破种皮外伸,这一现象称为 种子萌动。 种子一经萌动,其生理状态与休眠期间相 比,起了显著的变化.胚细胞的代谢机能 趋向旺盛,而对外界环境条件的反应非常 敏感。如遇到环境条件的急剧变化或各种 理化因素的刺激,就可能引起生长发育失 常或活力下降,严重时导致死亡

二、萌动 当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度，胚 根尖端就会突破种皮外伸，这一现象称为 种子萌动。 种子一经萌动，其生理状态与休眠期间相 比，起了显著的变化．胚细胞的代谢机能 趋向旺盛，而对外界环境条件的反应非常 敏感。如遇到环境条件的急剧变化或各种 理化因素的刺激，就可能引起生长发育失 常或活力下降，严重时导致死亡

、发芽 ■当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度,称为 发芽。 ■我国传统上把胚根长度达到与种子等长,胚芽长 度达到种子一半时,作为种子已经发芽的标准。 国际种子检验协会的标准是种子发育长成具备正 常种苗结构时为种子发芽 ■种子进入发芽阶段,胚的新陈代谢作用极为旺盛, 呼吸强度可达最高水平,产生大量的能量和代谢 产物。如果氧气供应不足,易引起缺氧呼吸,放 出乙醇等有害物质,使种胚窒息以致中毒死亡

三、发芽 当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度，称为 发芽。 我国传统上把胚根长度达到与种子等长，胚芽长 度达到种子一半时，作为种子已经发芽的标准。 国际种子检验协会的标准是种子发育长成具备正 常种苗结构时为种子发芽。 种子进入发芽阶段，胚的新陈代谢作用极为旺盛， 呼吸强度可达最高水平，产生大量的能量和代谢 产物。如果氧气供应不足，易引起缺氧呼吸，放 出乙醇等有害物质，使种胚窒息以致中毒死亡

第二节牧草种子萌发的生理生化基础 活化 ()钝化酶的活化 ■水分对底物、辅酶、辅助因子的转运有重要作用, 种子吸水后使辅酶和辅助因子与主酶接触从而使 钝化的酶活化。 二)RNA的活化 ■当种子吸水萌动时,复合体水解,使信使RNA活 化,从而控制蛋白质的合成。单核糖体合成多核 糖体,恢复转录和蛋白质的合成

第二节 牧草种子萌发的生理生化基础 一、活化 （一）钝化酶的活化 水分对底物、辅酶、辅助因子的转运有重要作用， 种子吸水后使辅酶和辅助因子与主酶接触从而使 钝化的酶活化。 （二）RNA的活化 当种子吸水萌动时，复合体水解，使信使RNA活 化，从而控制蛋白质的合成。单核糖体合成多核 糖体，恢复转录和蛋白质的合成

、修复 ■(一)膜的修复 正常的膜由磷脂和蛋白质组成,具有很完整的结 构。但干燥脱水时,几个磷脂的亲水端挤在一起, 位于磷脂之间的蛋白质也发生皱缩,产生很多空 隙,变为不完整的膜,吸水后经修复成为完整的 膜,用电导率来证实。 )线粒体的修复 干燥种子的线粒体外膜破裂,吸水后可以得以修 复,可通过细胞色素氧化酶、苹果酸脱氢酶的活 性测定 (三)DNA修复 DNA在种子干燥时其单链或双链上会出现裂口, 在发芽的早期随着酶的活化,如DNA连接酶,能 把DNA修复,使其成为完整的结构

二、修复 （一）膜的修复 正常的膜由磷脂和蛋白质组成，具有很完整的结 构。但干燥脱水时，几个磷脂的亲水端挤在一起， 位于磷脂之间的蛋白质也发生皱缩，产生很多空 隙，变为不完整的膜，吸水后经修复成为完整的 膜，用电导率来证实。 （二）线粒体的修复 干燥种子的线粒体外膜破裂，吸水后可以得以修 复，可通过细胞色素氧化酶、苹果酸脱氢酶的活 性测定。 （三）DNA修复 DNA在种子干燥时其单链或双链上会出现裂口， 在发芽的早期随着酶的活化，如DNA连接酶，能 把DNA修复，使其成为完整的结构

分解代谢 ■(一)淀粉水解 ■种子萌发时在水解酶的作用下,完整的淀 粉粒开始被破坏,在表面出现不规则的缺 痕和孔道,如同虫的蛀迹,缺痕继续增多 和扩展,彼此连成网状结构,并逐渐深入 到淀粉粒内部,互相沟通而使淀粉粒分裂 成细碎小粒,最后完全解体。种子中贮藏 淀粉的水解至少需要7种酶的作用

三、分解代谢 （一）淀粉水解 种子萌发时在水解酶的作用下，完整的淀 粉粒开始被破坏，在表面出现不规则的缺 痕和孔道，如同虫的蛀迹，缺痕继续增多 和扩展，彼此连成网状结构，并逐渐深入 到淀粉粒内部，互相沟通而使淀粉粒分裂 成细碎小粒，最后完全解体。种子中贮藏 淀粉的水解至少需要7种酶的作用

■胚乳中的淀粉水解为麦芽糖以后可直接被 盾片吸收,并转化为蔗糖运输到幼苗的生 长部位,也可以在麦芽糖酶的作用下形成 葡萄糖后再被利用 ■种子萌发初期淀粉磷酸化酶的活性往往比 较高,常高于α-淀粉酶的活性,吸胀几天 后,α-淀粉酶的活性增强,而磷酸化酶的 活性逐渐减弱。在磷酸化酶的作用下常发 生淀粉的磷酸化

胚乳中的淀粉水解为麦芽糖以后可直接被 盾片吸收，并转化为蔗糖运输到幼苗的生 长部位，也可以在麦芽糖酶的作用下形成 葡萄糖后再被利用。 种子萌发初期淀粉磷酸化酶的活性往往比 较高，常高于α-淀粉酶的活性，吸胀几天 后， α-淀粉酶的活性增强，而磷酸化酶的 活性逐渐减弱。在磷酸化酶的作用下常发 生淀粉的磷酸化