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种子生物学复习资料汇总(20201008170726)

种子的形态构造与机能
一、种子形态构造方面的名词解释。

、真种子:由受精后的胚珠发育而成,种皮上常留有胚珠时期的遗迹;
、种脐:种子从种柄上脱落时留下的疤痕,或说是种子附着在胎座上的部位
、发芽口: 又称种孔,是珠孔的遗迹,位置正对着胚根的尖端,种子萌发时胚根由此伸出。
、脐褥或脐冠:有些种子脱落时种柄的残片附着在脐上,称为脐褥或脐冠。
、脐条:又称种脊或种脉,是倒生或半倒生胚珠从珠柄通到合点的维管束遗迹。
、内脐:是胚珠时期合点的遗迹,位于脐条的终点部位,稍呈突起状。棉花、豆类内脐明显,是种子萌发时

、种阜:靠近种脐部位种皮上的瘤状突起,由外种皮细胞增殖或扩大形成。
、果脐:果实与果柄接触的部位。
、花柱遗迹:有些果实种子收获脱粒时,花柱脱落后在果实上留有痕迹,呈疤痕状或刺形突起状。花柱遗迹

、花柱残物:有些果实种子花柱多数不脱落,残存在果实上,称为花柱残物。
、果实附属物:有些果实种子外面或附有花萼、或内外颖、护颖,其形状、颜色亦可作为品种鉴别的依据。
、种被:是种子外表的保护组织。果实种子的种被包括果皮和种皮。真种子的种被仅包括种皮。
、种胚: 通常是由受精卵即合子发育而成的幼小植物体,是种子中最重要的部分。种胚一般由胚芽、胚轴、

、盾片: 禾本科植物种子的子叶位于胚本体和胚乳之间,为一片很大的组织,形状象盾或盘,常称为盾片

、外胚叶:有些禾本科植物(如小麦、水稻)在盾片的相对一面有一小突起,称外胚叶。而有些植物(如

、胚的类型 胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。一般把胚分为6种类型:直立型、弯曲型、

、内胚乳(3n)——由受精极核发育而成。
、外胚乳(2n)——由珠心细胞发育而成。
、裸子植物的胚乳(1n)——由雌配子体发育而成。
、糊粉层:胚乳最外面的一至几层细胞富含糊粉粒,称糊粉层。糊粉层细胞小、壁厚,是活细胞,有完整


——种脐位于种子顶端,而发芽口位于种子基部,内脐与种脐紧邻,无脐条。
——种脐和发芽口紧邻,位于种子基部,内脐位于种子顶部,脐条长。
——种脐位于种子侧面,发芽口紧靠脐的下端,内脐位于脐的上端,脐条很短,位于


根据胚乳有无分类
1)有胚乳种子 —— 具较发达的胚乳的种子
、百合科等
双子叶有胚乳种子:大戟科、蓼科、茄科、伞科、藜科等
:内胚乳发达种子:绝大多数作物种子;

2)无胚乳种子 ——完全无胚乳或有极少量胚乳的种子:此类种子是在发育的中

后期,胚乳被胚消耗,


1~2层细胞。
根据植物形态学分类—— 根据种子的形态构造特点,把种子分为五大类:
1) 包括果实及其外部附属物(芒、颖、苞叶、宿萼);禾本科:假颖果。如:水稻;藜科:坚果。如:

2)包括果实的全部;禾本科:颖果。豆科:荚果,如:黄花苜蓿;菊科:瘦果。如:向日葵;伞形科:悬

3)包括种子及果实的一部分(内果皮);蔷薇科:桃;鼠李科:枣。桑科:桑树。杨梅科:杨梅。胡桃科:

4)包括种子的全部;豆科:大豆等。茄科:茄子。锦葵科:棉。葫芦科:南瓜。十字花科:油菜。百合科:

5)包括种子的主要部分(外种皮脱去)。公孙树科(银杏科):银杏
种子化学成分

种子中水分的存在状态与安全水分的确定。
种子中的内源性毒物及其主要类型。四、影响种子化学成分的因素及其调控措施
、自由水(游离水):不被种子中的胶粒吸引或吸引作用很小,能自由流动的水。
(1)存在于毛细管和细胞间隙;(2)具有普通水的性质,0℃以下能结冰, 自然条件下易蒸发;
3)能做溶剂,能引起种子强烈生命活动。
、束缚水(结合水): 被种子中的亲水胶体紧紧吸引,不能自由流动的水。
(1)与亲水物质紧密结合;(2)不具有普通水的性质,0℃以下不结冰; (3)只有加温加压才蒸
(4)不能做溶剂,不易引起种子强烈生命活动 。
、临界水分:即自由水和束缚水的分界,指自由水刚刚去尽,只剩下饱和束缚水时的种子含水量,又称束缚

、安全水分:能够保证种子安全贮藏的种子含水量范围。
、平衡水分:当种子在相对稳定的温湿度条件下,经过一定时间后,种子对水汽的吸附与解吸达到动态平衡,
下的平衡水分。
① 温度不变时,平衡水分与外界相对湿度呈正比; ② 相对湿度不变,平衡水分与温度呈
温湿度均不变,平衡水分因作物种类而异:油分含量高——平衡水分低。
、酸价:中和1克脂肪中全部游离脂肪酸所需KOH(NaOH)毫克数。
、碘价:100克脂肪所能吸收碘的克数。(脂肪酸价低、碘价高,表明品质好。)
、油脂酸败:油脂或油质种子保管不当或贮藏过久,会产生一些醛、酮、酸类物质,从而产生不良气味。易
(1)高温、高湿、强光、多氧易酸败;(2)种皮不致密、破损易酸败。
、种子毒物 :种子还含有一些对人畜有毒的物质或成分,称为种子毒物。
、内源性毒物:种子本身固有的对人畜有毒的化学成分,能世代遗传,对植物自身的生存繁衍有某种保护

、外源性毒物:在种子生长发育或贮藏过程中,由于外界生物入侵或有毒物质浸入而产

生的有毒成分,主



维生素也高—— 营养价值高,但易生




胚占比例大,高油玉米胚特别大,能占25%。 ② 胚中脂肪含量高。因而玉米

种子中水分的存在状态与安全水分的确定。
种子水分 = 自由水 + 束缚水
1)种子的临界水分: 安全水分 临界水分 临界水分高,安全水分可以高;临界

2)种子的贮藏环境 气候:低温干燥 — 可以高一些;仓贮条件: 好 — 可以高一些
种子中的内源性毒物及其主要类型。



、影响种子化学成分的内因与基因调控:(1)作物的遗传性;(2)成熟度;(3)饱满度。
、环境条件对种子化学成分的影响与区域化种植:(1)生态条件对种子化学成分的影响:种子发育、成熟期间
14%,这是导致相同作物或相同品种在不同地区、
(2) 土壤营养状况对种子化学成分的影响
(1)存在于毛细管和细胞间隙;(2)具有普通水的性质,0℃以下能结冰,
自然条件下易蒸发;(3)能做溶剂,能引起种子强烈生命活动。
种子的形成和发育
胚发育的过程及其特点。二、 胚柄的发育过程及其功能。

、多胚现象:1粒种子中有2个或2个以上胚的现象。来源
1)裂生多胚(合子、原胚、胚柄裂生),为有性胚,多见于裸子植物。
2)助细胞、反足细胞 → 胚:有性(2n);无性(1n)
3)珠心 、珠被细胞 → 胚(不定胚,为无性胚)
、无胚现象:种子外形似乎正常但内部无胚的现象。
、无性种子: 凡通过无融合生殖产生胚而形成的种子。
、种子败育 :胚珠能顺利通过受精但却不能形成具发芽能力的正常种子的现象。
、无融合生殖:是指配子体不经配子融合而产生孢子体的过程,只限于胚囊中不经受精产生胚的现象。主要
→胚)。
胚发育的过程及其特点。
合子休眠期 →原胚发育期 → 胚器官分化期 → 胚扩大生长期 → 成熟胚
(形成-分裂) (2细胞-球胚) (子叶原基分化-幼胚) (体积扩大)
胚柄的发育过程及其功能。
① 将胚体推进到胚囊中央(营养优势位);
具传递细胞特征,吸收母体养分供给胚体;
产生激素,调控胚体早期发育。


1)核型: 核分裂 → 几个~几千个游离核 细胞化 细胞胚乳
2)细胞型:自始至终为细胞分裂,无游离核时期(合瓣花群 )
3)沼生目型:第1次为细胞分裂,随后合点室,退化消失;珠孔室按核型发育,形成胚乳(石蒜科)。

(1)遗传特性,如伞形科;(2)卵未受精;(3)远缘杂交,生理不协调,胚早期夭折;
4)昆虫危害。
1)发

育中生理不协调,多发生在不亲和的杂交中。(2)受病虫危害,又有直接(吃掉
3)营养缺乏,多发生在营养弱势部位。(4)恶劣环境,如冷冻、

种子的成熟





1)养料运输已经停止,干物质不再增加;(2)种子含水量降低到一定程度;(3)果
4)种胚具有了萌发能力。



1)北方秋冻: 我国北方地区若遇秋季低温,常会导致大批种子遭受冻害而失去种用价值。预

2)育种加代: 利用未成熟种子,将育种材料在海南岛加代,可一年种两季,缩短育种进程。
3)抢种换茬:有些地区一年2季有余,一年3季不足,可利用未成熟种子抢种换茬。
1)耐贮性差,应妥善保存且不可时间过久。
2)活力低,应有较好的播种条件。

N、P、K肥合理搭

种子的无性繁殖

二、 幼胚培养的关键技术是什么?
四、人工种子对繁殖体有什么特殊要求?
目前人工种子生产中需要研究解决的主要技术问题。
、人工种子:将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织包埋在含有营养物质和具有

、体细胞胚(或称胚状体):由茎、叶等植物营养器官经组织培养产生的一种类似于自然种子胚(合子胚)


1)植物的离体快繁 :离体快繁是植物组织培养在生产上应用最广泛、产生较大经济效益的一项技术。其

(2)脱毒苗木的培育:以植物无病毒组织(如茎尖)为材料,利用组织培养技术获得脱毒苗。通过种植脱

3)培育新品种或创制新物种
单倍体育种:用花药培养或对未传粉的子房进行离体培养,获得单倍体植株,从而开辟了单倍体育种

培育远缘杂种:利用组织培养解决杂交育种中的种胚败育问题,获得杂种子代,使远缘杂交得以成功。
离体选择突变体:培养的细胞由于处在不断分裂状态,容易受培养条件和诱变因素的影响而产生变异,

基因工程育种:借助DNA重组技术,将外源基因整合进植物基因组,以增加产量和改善品质,在许多

4)次生代谢物的生产:利用组织或细胞的大规模培养,可以生产人类需要的一些天然有机化合物
5)植物种质资源的离体保存:通过抑制生长或超低温保存的方法,使植物器官、组织甚至细胞等培养材料

6)人工种子的生产:用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构,包

幼胚培养的关键技术是什么?
1)取材 取授粉后一定天数的植物子房。
2)消毒杀菌 用70%酒精进行表面消毒,再用0.1%氯化汞灭菌10~30min,用无菌水冲洗3~4次。
3)幼胚的分离 取灭菌后的材料,在无菌条件下切开子房壁,用镊子取出胚珠,剥离珠被,取

出完整

4)幼胚的培养:胚由异养转入自养是其发育的关键时期。



1)固定杂种优势,缩短育种周期。(2)加速种子繁殖速度,便于远缘杂交等突变体的利用。
3)便于工业化生产,提高农业的自动化程度。(4)有针对性添加活性物质,促进壮苗。
5)便于贮藏运输,适合机械化播种。(6)节约天然种源,保证种子质量。

诱导频率高;② 发育正常,生活力旺盛,能完成全发育过程;③ 再生频率高;④ 其基因型应等同于亲
耐干燥且能长期保存。
目前人工种子生产中需要研究解决的主要技术问题。

1)优良体细胞胚胎发生体系的建立和高质量胚状体的诱导;
2)人工种皮材料的筛选;
3)人工种子的包被技术;
4)人工种子干燥和贮藏方法的研究和改进;
5)人工种子的制种和播种技术尚需进一步研究;
6)制作成本的降低。
种子休眠

二、种子休眠的原因
四、如何打破小麦和大豆种子的休眠
、种子休眠 :具有生活力的种子在适宜发芽条件下不能萌发的现象。
、种子休眠期:从种子收获到发芽率达到80%所经历的时间。
、硬实:由于种被不透水而不能吸胀发芽的种子称为硬实。
种皮结构特性:有角质层、栅状细胞、单宁层等;果胶变性:所含水分一旦迅速失去,

:(1)遗传因素(2)环境因素(3)成熟度:种子越老熟,硬实率越高。

、生物学意义(1) 种子休眠是一种优良的生物学特性,是种子植物抵抗外界不良环境的一种生态适应性,

2) 种子休眠是调节种子萌发的最佳时间和空间分布的有效方法,具有极其重要的生态学意义。
、农业生产上的意义:防止在植株上发芽,保证丰产丰收;有利于安全贮藏,减少贮藏时损失。


、种胚未成熟:有些植物种子,除种胚以外的部分均已成熟且已收获,却不能萌发,因为种胚形态未成熟

、种被障碍:许多种子在成熟后,种被常成为萌发障碍而使种子处于不能萌发状态。种被影响种子萌发又
(1)种被不透水(2)种被不透气(3)种被机械障碍
、发芽抑制物质的存在:有些植物种子在成熟过程中积累一些抑制萌发的物质,当积累达到一定量时,种

、不适宜环境条件的影响 导致二次休眠的外界条件主要有:①不适宜光照,如喜光种子无光,忌光种


、GA是种子萌发的必需激素,种子中无足够量GA,种子处于休眠状态。
、ABA是诱发种子休眠的主要激素,种子中虽有GA但同时存在ABA种子休眠,因为ABA抑制GA作用的发挥。
、CK并不单独对休眠与萌发起作用,不是萌发所必需的激素,但能抵消ABA的作用,使因存在ABA而休眠

种子活力和

劣变

三、种子活力的指标及测定方法原理
、种子生活力:种子发芽的潜在能力或种胚所具有的生命力。通常指一批种子中活种子占种子总数的百分率,
TTC法鉴别。
、种子发芽力:种子在实验室条件下发芽并长成正常幼苗的能力。通常以发芽势、发芽率表示。
、种子活力: 决定种子和种子批在发芽和出苗期间活性强度及该种子特征的综合表现。
、种子劣变:是指生理机能的恶化,包括化学成分的变质及细胞结构的受损。




Dt——发芽日数,Gt——与Dt相对应的每天发芽种子数;S—— 一定时期内正常幼苗长度(cm)或重
g)。
概念及其三者的关系


1)膜系统损伤及膜脂过氧化 :膜漏现象严重 ——内含物外渗,脂质团形成,细胞器损伤。萌发时修复能
——影响正常代谢。
2)营养成分的变化 长期呼吸消耗,导致种胚分生组织或胚轴中营养物质缺乏,种子生活力、活力丧失。
3)有毒物质积累:代谢的中间产物的积累使活组织中毒
4)合成能力下降 碳水化合物、蛋白质合成能力明显下降;核酸降解、合成受阻—RNA、DNA含量低,
生成量少
5)生理活性物质的破坏与失衡

或幼苗生长速度和健壮度。

种子寿命
二、长命、短命种子的特点
四、哈伦顿准则的主要内容
六、种质资源保存的意义与方法

、种子寿命:种子在一定环境条件下能够保持生活力的期限。
、传统型种子:耐干燥,含水量降到较低水平时(1~5%)不受伤害,种子寿命随含水量和温度降低而延长,

、顽拗型种子:对脱水和低温高度敏感,干燥时会受损伤。新种子的生活力随干燥而降低,当降低至某一临

、超干贮藏:将种子含水量降至5%以下,置常温下密闭贮藏,以干燥代替低温延长种子寿命的贮藏方式。

、对数直线回归方程式及其列线图
:Roberts(1972)推导出预测正常型种子寿命的对数直线回归方程式:
= Kv - C1m - C2t
P
— 平均寿命(天)m — 种子含水量(%)t— 贮藏温度( ℃ )Kv、C1、C2为常数(表) 应
(1) 任一温度和水分组合下种子的平均寿命(天);(2) 种子要保持一定时间的寿命所要求的温

预测列线图根据上述方程式,可将各种作物种子的生活力与水分、贮藏温度的比例关系绘制成列线图。应
1)任一温度和含水量下,种子生活力降低到任一水平的时间;(2)一定贮

、 新的种子寿命预测方程及其列线图Ellis 和Roberts提出修正后的种子寿命预测方程式:

——贮藏预定时间后的发芽率(%) Ki——原始发芽率(%) P——贮藏天数(d)
——种子含水量(%) t——贮藏温度( ℃

) K
、CW 、 CH、CQ均为常数。

、短命种子——寿命<3年,多为林果,如杨、柳、板栗、可可等, 农作物中只有花生、甘蔗、茶等。 特点:

、中命种子——寿命在3 ~ 15年,大多数农作物,如麦类、稻类、玉米、高粱、谷子、荞麦、部分大粒豆类

、长命种子——寿命 >15年,许多豆类、瓜类、陆地棉、莲类、茄子、烟草等。


Roberts及Ellis又把农作物种子分为

传统型种子 —— 耐干燥,含水量降到较低水平时(1~5%)不受伤害,种子寿命随含水量和温度降低而

② 顽拗型种子 —— 对脱水和低温高度敏感,干燥时会受损伤。新种子的生活力随干燥而降低,当降低至
。 如水浮莲、香蕉、龙眼、荔枝、板

③ 中间型种子 —— 贮藏习性介于传统型和顽拗型之间,即开始寿命随水分降低 而延长,但当水分降低到
7~12%)时,寿命与水分的负相关关系发生逆转,即此时种子生活力会发生损伤。该类种子都有


: 种子水分和贮藏温度是影响种子活力和寿命的最主要因素,依据二者与种子寿命的关系,哈伦顿

a)种子水分在 5%~14%范围内,每降低 1%,种子寿命延长一倍;反之,每上升1%的水分,种子寿命缩

b)种子贮藏温度在 0~50℃ 范围内,每降低 5℃ ,种子寿命也延长一倍;反之,温度每上升5 ℃,种子

c)种子安全贮藏的指标是:相对湿度(%)+ 华氏温度(? F )≤100 。

1)超干贮藏具有低温贮藏的效果,甚至比低温更能延长种子寿命。
2)超干贮藏方便、低耗、环保。

干燥损伤:种子在干燥过程中由于失水速度过快或水分降得过低而受到损伤。

1)自然干燥:许多小粒种子在干燥、光强的晴天晒晾。
2)干燥剂干燥: 将种子与干燥剂按一定比例置于密闭容器中一定时间:氧化钙、氯化钙、硅胶:
3)加温干燥:脱水速度快,处理种子量大,但可能会降低某些种子活力,且在湿度较高的环境下脱水效果

4)低相对湿度干燥:用不同浓度的硫酸或盐溶液置于密闭容器的底部,创造较低的相对湿度环境(一般10%~
),将种子置于液体上部的干燥空间。此法安全,但干燥速度较慢。
5)“双15”干燥 长期贮藏的种质最好“双15”干燥。即干燥温度15℃,相对湿度15%的干燥条件。
6)真空冷冻干燥 水分降低速度快,可处理大批量种子,但设备昂贵,耗能较高。




种质库:种子保存;



1)使用前应进行活力测定。若活力无明显降低,可作大田用种,反之则不能。
2)特殊情况下需要用衰老较严重的陈种子播种时,应精细整地,给予良好的播种条件。
3)一些勉强可用于播种的陈种子,可尝试用某些能提

高种苗活力的处理方法处理后再播种。
种子萌发
二、种子萌发过程中代谢特点
四、耐寒性和喜温性种子萌发的温度三基点
、种子萌发:幼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,则指幼胚开始生长,胚根
变温有利于种子萌发:
;有利于休眠打破

100(%)
种子发芽前的干重干重黑暗条件下长成的幼苗质重量种子发芽所消耗的干物干重黑暗条件下长成的幼苗物质效率
、 萌发时吸水量
吸水率(%)= ×100
种子重量

、吸胀① 吸胀是种子萌发的第一阶段,是种子萌发的开端。② 种子吸胀是物理现象而非生理作用。③活种

、萌动 种子萌动期间,对外界环境条件特别敏感,是植物一生中对不良环境条件抵抗力最弱的时期。同时

、发芽 水、气协调,芽为根长一半;水分少,根长芽短;水分多,芽长根短(根对少氧敏感)。
、幼苗的形成 子叶出土型优点:能保护幼芽,子叶能进行光合作用;缺点:顶土力弱,子叶受损影响幼




贮藏器官发生贮藏物质分解,转化成可溶性物质运到胚部:① 作为呼吸基质;
作为合成新细胞的材料。

快 → 慢 → 快 的S型曲线。
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

II : 萌动期间吸水,为吸水滞缓期。
III : 发芽期间的快速吸水靠幼苗生长力吸水。死种子无此期吸水。

种子生态
最低 最适 最高 耐寒性作物 04℃ 2028℃ 40℃ 喜温性作物 612℃ 3035℃ 40~42℃

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