種子萌發(fā)PPT精品課件

1、關于種子的萌發(fā)PPT第一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月什么是種子萌發(fā)？種子生理上把干燥種子吸水到種胚突破種皮的過程看成是萌發(fā)。從種子技術的角度是指種胚恢復生長，并長成具有正常構造幼苗的過程。種子萌發(fā)的本質，即指種胚(最幼嫩的植物原始體)從生命活動相對靜止狀態(tài)恢復到生理代謝旺盛的生長發(fā)育階段。第二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 種子萌發(fā)的過程在滿足萌發(fā)基本條件的情況下，種子萌發(fā)可分為四個階段，即吸脹、萌動、發(fā)芽和成苗（形態(tài)建成）四個階段。 第三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月雙子葉和單子葉種子萌發(fā)過程 第四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、吸脹

2、（imbibition）吸脹是種子吸水而體積膨脹的現(xiàn)象。第五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月開始吸水期依靠吸脹力吸水，是純粹的物理過程，活的死的種子均有此階段，一般大約幾小時就完成。吸水滯緩期種子中膠體吸水到達飽和，種子的含水率不再增加，或者持續(xù)緩慢地增加 。第二階段所經過的時間在不同種子間可能有很大的差異 。死種子沒有此階段，休眠的種子 有此階段。重新大量吸水期種子胚細胞開始分裂，代謝活躍，重新開始吸水。此時含水量因植物而異，如稻為26.5%，玉米30.5%、甜菜31%、大豆則高達50%。第六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月種子吸脹是一個物理過程，不是生理過程。不論是活種

3、子或是死種子均能吸脹。種子吸脹不能作為種子開始萌發(fā)的標志。種子吸脹能力的強弱，主要決定于種子的化學成分和種皮的結構。 種子開始吸水期結束時的吸脹的體積與氣干狀態(tài)的體積之比，稱為吸脹率。一般淀粉種子的吸脹率是130-140%，而豆類種子的吸脹率達200%左右。 第七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、萌動（protrusion） 萌動俗稱為“露白”，是指種胚細胞體積擴大伸展到一定程度，胚根尖端突破種皮外伸的現(xiàn)象。絕大多數(shù)植物的種子萌動時，首先沖破種皮的部分是胚根。“假萌動”或“假發(fā)芽”是指無生命力的種子在充分吸脹后，由于胚根體積的膨大而伸出種皮的現(xiàn)象。第八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2

4、022年6月種子萌動時，胚的生長隨水分供應情況而不同：當水分較少時，則胚根先出；而當水分過多時，則胚芽先出。這是因為胚根對缺氧的反應比胚芽敏感。種子從吸脹到萌動所需要的時間，因植物種類而異，一般油菜、小麥、黃瓜等1d左右，茄子、辣椒、水稻等2d左右， 林果種子則要幾天到十幾天。第九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、發(fā)芽 (germination) 種子萌動以后，種胚細胞開始或加速分裂和分化，生長速度顯著加快，當胚根、胚芽伸出種皮并發(fā)育到一定程度，就稱為發(fā)芽。發(fā)育到一定程度,到底發(fā)育到什么程度?傳統(tǒng)的習慣是把胚根與種子等長，胚芽達種子長一半作為發(fā)芽的標準。我國和國際種子檢驗規(guī)程對發(fā)芽

5、定義是:當種子發(fā)育長成具備正常主要構造的幼苗才稱為發(fā)芽。 第十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、成苗（幼苗的形態(tài)建成 ）(seedling establishment) 1、子葉出土型(epigeal germination) 單子葉植物中只有少數(shù)屬子葉出土型，如蔥蒜類等，而90%的雙子葉植物幼苗屬這種類型，常見的作物有棉花、油菜、大豆、黃麻、煙草、蓖麻、向日葵和瓜類等。 第十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2、子葉留土型(hypogeal germination) 大部分單子葉植物種子，如禾谷類，小部分雙子葉植物種子，如蠶豆、豌豆、茶葉、柑橘、荔枝、芒果等屬于這一類型

6、，后者的子葉一般較肥厚。 第十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月“戴帽”出土花生屬于子葉半留土型。因其下胚軸短而粗且生長緩慢，若覆土淺則子葉出土，反之子葉留土。了解子葉出土類型對指導播種的重要意義。？第十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 種子萌發(fā)的生理生化變化一、細胞的活化和修復 1、活化和修復在吸水的第一、二兩個階段進行2、活化的系統(tǒng)主要有酶（水解酶類）、細胞器（線粒體等）等，活化的順序是氨基酸代謝、糖酵解、三羧酸循環(huán)和磷酸戊糖途徑。3、修復主要包括膜、線粒體和DNA修復。 DNA修復-DNA分子損傷的修復由DNA內切酶、DNA多聚酶和DNA連接酶來完成。 活化和

7、修復能力與環(huán)境條件和種子的活力有關。 第十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月種子萌發(fā)最初的生長在種胚細胞內主要表現(xiàn)在活化和修復基礎上細胞器和膜系統(tǒng)的合成增殖(新線立體的形成和內膜系統(tǒng)內質網、高爾基體的增加)。 合成作用主要包括以下幾個方面：（1）種子中預存的mRNA合成蛋白質，形成各種酶；（2）合成各種RNA，以合成各種蛋白質；（3）形成各種細胞器，如多核糖體、線粒體等；（4）重新合成DNA。二、種胚的生長和合成代謝 第十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月主要貯藏物質分解利用的方式如下：1、淀粉的分解與利用90%的淀粉水解成葡萄糖，主要由淀粉水解酶所催化，-淀粉酶的產生與G

8、A的誘導有關，而-淀粉酶主要預存在胚乳中。淀粉降解有二種途徑，即水解途徑和磷酸解途徑。水解途徑:淀粉 -淀粉酶 糊精 -淀粉酶 麥芽糖-葡苷酶 葡萄糖磷酸解途徑: 淀粉+Pi 磷酸化酶 葡萄糖-1-磷酸(G-1-P)種子萌發(fā)初期，磷酸化酶活性高，磷酸解途徑為主要途徑，萌發(fā)后期， -淀粉酶 和-淀粉酶活性增強，以水解途徑為主。 三、貯藏物質的分解和利用第十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月-淀粉酶第十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2、蛋白質的分解與利用種子蛋白質的分解是分步進行的。第一步:貯藏蛋白可溶化。非水溶性的貯藏蛋白不易直接被分解成氨基酸，首先被部分水解形成水溶性的

9、分子量較小的蛋白質；第二步:可溶性蛋白完全氨基酸化?？扇苄缘鞍妆浑逆溗饷?包括肽鏈內切酶、羧肽酶、氨肽酶)水解成氨基酸。禾谷類種子蛋白質的分解主要發(fā)生在三個部(1)胚乳淀粉層；(2)糊粉層；(3)胚中軸和盾片 第十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月脂肪首先被脂肪水解酶水解成甘油和脂肪酸。 在萌發(fā)過程水解產生的脂肪酸中優(yōu)先被分解利用的一般是不飽和脂肪酸。因此，萌發(fā)中隨脂肪的水解，酸價逐漸上升，而碘價逐漸下降。在萌發(fā)代謝中，一般首先利用的是種子中的淀粉和貯藏蛋白，而脂肪分解利用發(fā)生在子葉高度充水，根芽顯著生長的時候。 3、脂肪分解與利用第十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第

10、二十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月糖酵解丙酮酸的去路(1)在無氧或相對缺氧時 發(fā)酵有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵：由葡萄糖 乙醇的過程乳酸發(fā)酵：由葡萄糖 乳酸的過程 (2)在有氧條件下 丙酮酸有氧氧化丙酮酸被徹底氧化成CO2。第二十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月種子萌發(fā)過程中的代謝 種子萌發(fā)早期（吸脹） 低活力種子修復受阻酶的活化膜的修復線粒體修復DNA修復 營養(yǎng)物 質水解淀粉水解酶合成 淀粉粒解體 淀粉經水解或磷酸解成葡萄糖 脂肪酸 -氧化 乙酰CoA 乙醛酸環(huán) 糖脂肪 脂酶 甘油 -磷酸甘油 磷酸二羥丙酮 糖 酸價上升，碘價下降貯藏蛋白質 蛋白酶 多肽 肽

11、酶 氨基酸 運至胚 合成新蛋白質第二十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 種子萌發(fā)過程中呼吸作用增強，是一個需能過程。吸脹種子在萌發(fā)過程中主要的呼吸途徑是糖酵解、三羧酸循環(huán)和磷酸戊糖途徑。干種子中的ATP含量較低，吸脹后ATP含量迅速增加，之后在種子萌動前保持相對穩(wěn)定(ATP合成的速率和利用的速率達到平衡)；種子萌動后，ATP含量進一步上升。四、呼吸作用和能量代謝第二十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月種子萌發(fā)過程中能量的利用可以用物質效率來衡量 一般油質種子的物質效率較高，粉質種子較低。同一作物高活力種子、適宜條件發(fā)芽的種子，其物質效率較高。第二十四張，PPT共四十四頁，

12、創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 種子萌發(fā)的生態(tài)條件種子萌發(fā)適宜的環(huán)境條件包括充足的水分供應、適宜的溫度和氧氣供應。一、水分（種子萌發(fā)的首要條件）1、種子發(fā)芽的最低需水量 是指種子萌動時所含最低限度的水分占種子原重的百分率。種子發(fā)芽的需水量與化學成分有密切關系，淀粉種子和油質種子需水量較少，而高蛋白種子需水量較高。另外，一般發(fā)芽需水量大的種子，發(fā)芽的速率較低。 第二十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月種子水分的吸收速率和吸收量，主要受到種子化學成分、種被透性、外界水分狀況和溫度的影響。一般環(huán)境溫度每提高10，水分吸收速率增加50-80%。

13、3、種子的吸脹損傷和吸脹冷害如果種子吸脹速率快，細胞膜就無法修復而且出現(xiàn)更多的損傷，物質外滲加劇，種子發(fā)芽成苗能力下降。這種類型的損傷稱為吸脹損傷(soaking injury)。（如大豆、菜豆等） 有些作物干燥種子短時間在零度以上低溫吸水，種胚就會受到傷害，再轉移到正常條件下也無法正常發(fā)芽成苗，這種現(xiàn)象稱為吸脹冷害(imbibition chilling injury) 2、影響種子水分吸收的因素第二十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、溫度 1、種子發(fā)芽溫度的三基點 最低溫度和最高溫度分別是指種子至少有50%能正常發(fā)芽的最低、最高溫度界限。最適溫度是指種子能迅速萌發(fā)并達到最高發(fā)

14、芽百分率所處的溫度。 一般喜溫作物或夏季作物的溫度三基點分別是6-12，30-35和45，而耐寒作物或冬季作物發(fā)芽溫度的三基點分別是0-4，15-20和40。 第二十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一般作物種子的發(fā)芽溫度范圍較寬，但有些較窄，如芹菜15、蔥蒜類不超過20等。同一作物不同亞種或品種發(fā)芽溫度有差異，如秈稻發(fā)芽適溫30-35，粳稻30。種子的生理狀態(tài)對萌發(fā)的溫度有影響。第三十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2、變溫促進種子發(fā)芽的效果變溫對促進休眠種子發(fā)芽特別有效，因此對未完成后熟的新種子或休眠種子采用變溫發(fā)芽效果

15、特別顯著。另外，變溫還能提高一些無休眠種子發(fā)芽的速率和整齊度。目前發(fā)芽試驗常采用的變溫為20-30或15-25，在低溫下的時間是16h，高溫下的時間是8h，一天為一個變溫周期。變溫有利于種子發(fā)芽的原因： （1）有利于氧氣的供應，促進酶的活動；（2）降低物質效率； （3）消除有毒的中間產物。第三十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1、種子萌發(fā)時氧氣供應的影響因素限制氧氣供應的主要因素是水分和種皮。2、不同作物種子萌發(fā)對氧氣需要的差異作物種子發(fā)芽時需氧的多少，與作物的系統(tǒng)發(fā)育有關。 3、種子萌發(fā)過程需氧量的變化 當種子吸水時，隨著吸水量的增加，其需氧量也隨之快速增加；當種子處于吸水滯緩期

16、，其需氧量也較多，但當種子胚根突破種皮時，其需氧量又急劇增加。三、氧氣 第三十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、其它因素 1、光 根據種子萌發(fā)時對光的反應分為：需光種子、嫌光種子 和中光種子。2、二氧化碳通常在大氣中只含有0.03%二氧化碳，對發(fā)芽無顯著影響。只有當發(fā)芽環(huán)境的二氧化碳增至相當高的濃度，才會嚴重抑制發(fā)芽。3、土壤鹽堿度 土壤中高濃度的肥料和可溶性鹽，往往抑制發(fā)芽（不利于種子吸水）和出苗。4、土壤堅實度 土壤堅實度高，土壤容重大，含水量小，不利于種子發(fā)芽和出苗。 第三十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 特殊種子的萌發(fā)及調控 一、種皮障礙類型種子的萌發(fā)

17、層積處理 是種子與潮濕的介質一起置于低溫條件下(0-5)，以保證其順利通過后熟作用的一種種子處理措施。 種子與細沙的比例：大粒種子1：5-10，中小粒1：3-5； 層積時間：中小種子（桂花、月季等）需30-60天；大粒種子如核桃需60-90天；板栗需100-180天；山楂等需200-300天。二、水生植物種子的萌發(fā)三、蘭科植物種子的發(fā)芽和人工培養(yǎng)四、寄生植物種子的萌發(fā)第三十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 促進種子萌發(fā)的方法 一、滲透調節(jié) (Osmotic conditioning) 播種前將種子放入滲透勢較高的溶液中，其吸水的速率大為減緩，有利于種子內部充分進行早期的活化和

18、修復等生理準備活動；由于滲透勢較高，處于溶液中的種子暫不會突破種皮萌動。滲透調節(jié)后的種子再播種，其發(fā)芽速率、整齊度均顯著提高，在低溫逆境條件下的發(fā)芽成苗得到明顯改善。常用的滲透勢調節(jié)物質有：PEG(聚乙二醇) 無機鹽類（如Na2HPO3 、KNO3等） 第三十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 濕干交替處理有利于種子活化，經濕干交替處理的種子內部生理過程受到促進，包括大分子的活化、線粒體活性的提高等得到改善，因此加速種子發(fā)芽，而且對長成的植株的生長發(fā)育和產量均有促進作用。濕干交替處理的具體方法是作物干種子在10-25的條件下吸收水分數(shù)小時，然后用氣流干燥至原來的重量，這一過程可重復進

19、行。濕干交替處理，既有利于種子內部生理的活化和修復，又避免了直接浸種可能帶來的吸脹損傷或浸種過長帶來的缺氧呼吸的傷害， 二、濕干交替處理第三十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、化學物質處理 目前常用的植物生長調節(jié)劑包括赤霉素、生長素、細胞分裂素、油菜素內酯(BR)對種子發(fā)芽亦有明顯的促進作用。 四、有機溶劑滲透處理首先將植物生長調節(jié)物溶于有機溶劑中（丙酮或二氯甲烷），然后種子在藥液中浸1-4h。這些溶解在有機溶劑中的植物生長調節(jié)劑就能透過種皮滲入種子內部。浸種后，通過真空干燥法使有機溶劑揮發(fā)掉，干燥后種子再吸脹時，已滲入種子內的少量生長物質會快速擴散到胚內部起萌發(fā)的促進作用。 第

20、三十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第六節(jié) 種子的播前處理一、種子處理（seed treatment)的含義（一）廣義的種子處理：是指從收獲到播種為提高種子質量和抗性、破除修面、促進萌發(fā)和幼苗生長以及方便播種，對種子所采取的各種處理措施，包括請選、干燥、分級、催芽、殺菌消毒、春花處理及各種物理化學處理。（二）狹義的種子處理：是指在種子加工過程中或鄰近播種前對種子進行各種化學物質、物理因素和生物因素等處理。第三十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1、防止種子和土壤中的的病菌和害蟲；2、方便播種；3、刺激種子萌發(fā)和幼苗生長；4、促進根際有意生物的生長；5、使用安全，防止幼苗被除草劑危害。二、種子播前處理的目的第三十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）物理方法1、電磁處理（1）低頻電流場處理：將種子放在兩電極之間加水，通入低頻電流（200V、50Hz、0.1-1.0A)，處理種子1530min。（2）靜電場處理：將種子置于直流靜電場中，處理一定時間（大田作物，電場強度100-550kV/m，3s-2h；蔬菜作物，50-250kV/m，1-1.5min ）。（3）電暈場處理：將種子置于放電的單向