第五章 种子的休眠
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植物学中的种子休眠机制研究种子休眠是指种子在适宜的温度和湿度条件下仍然不能发芽,需要经历一段时间的休眠期后才能开始发芽,这是植物生存战略的体现。
在植物学中,种子休眠是一个广泛且重要的研究领域,因为了解种子休眠机制对于提高作物产量和改善环境生态具有重要意义。
种子休眠的形成种子休眠的形成是由于胚和种皮之间的相互作用及激素的调控而引起的。
在母植物分泌特定的激素,或因某些环境条件(如高温或干旱)影响下,种子胚中某些激素水平的变化,导致种子休眠的形成。
通俗地说,就像我们看太阳时会眯起眼睛保护我们的视力,而种子在遭受外界压力时也会对它进行保护,以确保未来的成功发芽、成长和成功繁殖。
种子休眠机制的研究种子休眠机制的研究是植物学研究的重要方向之一,科学家们已经取得了许多成果。
根据研究发现,种子休眠与植物种皮中具有抑制胚发育的物质相关,如药剂水平、自由放射体、萜类化合物和化学荷尔蒙等。
在探究种子休眠机制的过程中,科学家们通常会使用一些研究工具,如转录组学、基因组学和蛋白质组学等分析技术,以了解种子的基因表达和蛋白质组组分。
种子休眠对作物产量和人类生活的作用种子休眠对作物产量和人类生活的作用不可忽视,对种子休眠机制的研究有助于提高作物产量、改善农业生产和减少环境资源的浪费。
通过研究种子休眠机制,我们可以促进作物的种植、培育和种子长期安全贮存。
例如,科学家可以通过调控种子休眠机制,使种子在贮存期间保持休眠状态,从而延长种子使用期限。
这有助于减少试验田面积和提高利润。
种子休眠还对环境保护和恢复有一定的意义。
种子休眠能够使得植物在逆境环境下更容易存活,并促进植物繁殖,使树木等植物物种得以延续,从而起到保护和恢复生态环境的作用。
结语在植物学的研究中,种子休眠机制是一个重要的研究领域,对提高作物产量和改善环境生态具有重要意义。
无论是对于农业生产还是生态保护,种子休眠的研究都有着不可替代的作用。
在未来的研究中,科学家们将继续探究种子休眠的方方面面,为人类和大自然的可持续发展做出贡献。
种子休眠的原因主要有哪些
种子休眠是一种种子在一定条件下暂时停止发芽和生长的状态。
种子休眠的主要原因有以下几点:
1. 环境条件不利:种子休眠可以使种子在恶劣的环境条件下生存下来,等待更适合的生长条件再开始生长。
例如,种子可能在干旱、低温或高温等条件下进入休眠状态,以避免在不利条件下发芽并无法存活。
2. 保护种子的储存物质:种子休眠可以保护种子内的储存物质,避免在过早发芽时消耗过多的储备能量。
这样一来,种子在休眠期间可以维持较高的营养储备,以备将来的生长所需。
3. 种子成熟度:有些种子需要经过一段时间的休眠来完成成熟过程,使得种子内部结构和化学成分得以完全形成。
这种休眠状态有助于确保种子在适当的时候才开始生长,并提高生长成功率。
4. 种子传播适应性:种子休眠也可以帮助种子在适合的时间和地点发芽,以增加种子的传播适应性。
通过在休眠状态下等待适宜的环境条件,种子可以更有效地利用有限的资源,并提高种子在新环境中生存和繁殖的成功率。
总的来说,种子休眠是植物在进化过程中为了适应不同的生存环境而发展出的一种生存策略,它有助于种子在恶劣条件下生存,保护种子的储存物质,并提高种子的传播适应性。
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种子生理休眠1. 引言种子是植物繁殖的重要方式之一。
然而,在植物种子萌发过程中,有些种子会进入一种休眠状态,即种子生理休眠。
种子生理休眠是一种适应环境的策略,可以使种子在不利的条件下延缓发芽,从而提高种子的存活率。
本文将对种子生理休眠的概念、机制以及影响因素进行详细介绍。
2. 种子生理休眠的概念种子生理休眠是指种子处于一种休眠状态,无法在适宜的环境条件下立即发芽。
种子进入休眠状态后,需要经历一定的时间和环境条件的变化才能解除休眠,进入萌发阶段。
种子生理休眠是一种自然现象,广泛存在于植物界的各个类群中。
3. 种子生理休眠的机制种子生理休眠的机制涉及多个方面,包括激素调控、物理机械因素和环境因素等。
3.1 激素调控激素在种子生理休眠中起着重要的调控作用。
植物激素包括赤霉素、脱落酸、乙烯等。
这些激素的含量和比例会影响种子的休眠状态。
例如,赤霉素可以促进种子萌发,而脱落酸则抑制种子的萌发。
种子生理休眠的解除通常是由激素水平的变化引起的。
3.2 物理机械因素物理机械因素也可以影响种子的休眠状态。
种子的外壳硬度、厚度以及种子内部的胚乳等因素会影响种子的休眠程度。
例如,一些种子的外壳非常坚硬,需要经过一段时间的自然磨损才能破裂,进而解除休眠。
3.3 环境因素环境因素对种子生理休眠也有重要影响。
种子对光照、温度和湿度等环境因素的变化非常敏感。
适宜的环境条件可以促进种子的萌发,而不利的环境条件则会延缓种子的萌发。
例如,有些种子需要经历寒冷的冬季才能解除休眠。
4. 影响种子生理休眠的因素种子生理休眠受到多种因素的影响,包括遗传因素、环境因素和人为因素等。
4.1 遗传因素种子生理休眠具有遗传性。
不同植物物种对种子生理休眠的敏感程度存在差异,这与其遗传背景有关。
一些植物物种的种子对环境变化非常敏感,容易进入休眠状态,而另一些物种则相对不易进入休眠。
4.2 环境因素环境因素是影响种子生理休眠的重要因素之一。
不同的环境条件会对种子的休眠状态产生不同的影响。
浅谈种子的休眠及种子休眠的破除摘要:本文简要阐述了种子休眠的几个主要原因,并对如何破除种子休眠进行了分析。
关键词:休眠破除意义一、种子休眠的概念1、广义上种子的不发芽有两种可能,一种是种子本身未完全通过生理成熟或存在着发芽的障碍;另一种是种子已具有发芽的能力。
2、农学上的种子休眠是指种子在适宜的萌发条件(温度、水分、和氧气等)下仍不能发芽的现象,是植物重要的适应特性之一。
二、种子休眠的原因(类型)1、胚休眠(1)有些植物的种子从外表上看,各部分组织均已充分成熟,并已脱离母株,仅内部的胚在形态上尚未成熟,不成熟的种胚相对较小,某些情况下几乎没有分化,需从胚乳或其他组织中吸收养料,进行细胞组织的分化或继续生长,直到完成生理成熟。
(2)有些植物的种子的种胚虽已充分发育,种子各器官在形态上已完备,但由于子叶或胚轴中存在发芽抑制物质,而使胚的生理状态不适于发芽,即使发芽条件具备也不能萌发,只有切除子叶或除去抵制物质,或经过一定时期的后熟才具备发能力。
2、种皮障碍有些种子的种皮成为萌发的障碍,迫使种子处于休眠状态。
一旦种皮的性质发生改变,种子就能获得发芽能力。
种皮对发芽和休眠的影响主要表现在以下几方面:(1)种皮不透水有些种子的种皮厚而坚硬或种皮上附着蜡质角质层,其中存在疏水性物质,阻碍水分透入种子。
(2)种皮不透气有的种子的种皮虽能透入水分,但由于透氧性不良,种子仍不能得到充分的萌发条件而被迫处于休眠状态。
(3)种皮阻止抑制物质逸出种胚含有较高浓度的抑制剂,促使种子处于休眠状态。
(4)种皮减少光线到达胚部不同的植物要求的比例各不相同。
外皮厚、色泽深的种子比外皮薄、色泽淡的种子对光的敏感性要差。
为了种子的可靠萌发,在需要较长时间光照,改变特定红光或远红光比例的效力。
(5)种皮机械约束作用有些种子的种皮具有机械约束力,使胚不能向外伸展,即使在氧气和能得到满足的条件下,给予适宜的发芽温度种子仍长期处于吸胀饱和状态,无力突破种皮。
种子休眠与萌发的分子调控种子休眠是指在一定自然条件下,种子内部的生理活动处于低水平,种子不能马上萌发生长的一种状态。
随着休眠的时间增加,种子的生长能力逐渐下降。
种子萌发的分子调控始终是研究者们的热点话题,进一步研究种子萌发的分子机制有助于促进种子萌发和提高农业生产效益。
1. 种子休眠的形成和释放一颗种子只有在适合的环境下才能萌发生长,但是种子在自然界中是不断处于变化的环境中,没有及时的生长,容易被竞争对手抢占、被外部环境破坏。
因此,在种子成熟后,必须进行休眠,以保持种子物质的完整性和维持种子数量的平稳。
种子休眠主要是由营养物质在种子内部的分配和物理化学因素的调节造成的。
种子休眠的过程还涉及到信号转导、基因表达等一系列细胞与分子层面的调控机制。
种子休眠的形成与释放的机制历经多年研究,已经被破解,但是仍然有待于更深入的解析。
2. 种子萌发的制约因素种子在萌发的过程中很容易受到环境条件、化学物质等外界因素的影响,导致种子不能顺利萌发生长。
种子萌发的制约因素主要包括内源因素和外源因素两类。
内源因素包括种子中的抗氧化剂、酶类、蛋白质等物质,这些物质的含量、比例等直接影响到种子的萌发。
外源因素包括温度、湿度、光照等环境因素,这些因素会直接或间接地影响到种子的各种生理生化过程,从而影响到种子的萌发。
3. 种子萌发的分子调控随着科学技术的发展和生物学研究的深入,人们对种子萌发的分子调控越来越了解。
许多基因在种子发育和萌发中发挥了重要的作用。
在此过程中,激素和其他信号分子的作用发挥了最为重要的作用。
主要的激素包括赤霉素、脱落酸、乙烯和脱水素等,以及一些荷尔蒙调节作用的蛋白质。
钙离子能够诱发种子萌发,影响到萌发与非萌发型亚种的符合子身体内交易的信息传递,进而影响种子萌发功能。
转录因子也起着重要的作用。
它们能够促进或抑制基因表达,从而参与种子萌发的调控。
4. 种子萌发的应用种子萌发的研究不仅仅是在学术界表现出其价值,实务界也可以将其应用于农业生产。
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种子的休眠
作者:李永灿
来源:《启迪与智慧·教育版》2014年第03期
光阴似箭,日月如梭。
转眼我上了三年级了,到了三年级就开始学科学这门功课,从这门功课里可以学到好多科学小知识,使我发现身边的科学不但有好玩而且很有趣,并使我有兴趣地走进身边的科学小知识天地。
记得两年前,我听到哥哥和他的同学在讲种子休眠的科学知识,那时候,我傻乎乎地觉得很好笑,偷偷地笑他们傻得真可怜,还自言自语地说:“难道种子也像人类一样工作累了也要休息吗?”这个问题到今天早上第三节课,我们刚学了《影响种子萌发的因素》中的休眠因素,我才恍然大悟。
原来种子具有生命力,但即使给予适宜的环境条件仍不能发芽,这种现象就是“种子的休眠”。
种子休眠是长期自然选择的结果。
在温带,春季成熟的种子立即发芽,幼苗当年可以成长。
但是秋季成熟的种子则要度过寒冷的冬季到第二年春季才会发芽,如许多落叶果树的种子具有自然休眠的特性。
科学的知识是丰富奇妙的,与我们的日常生活紧密联系。
同学们,科学的大门将永远为我们敞开,我们一起去探索吧!
(指导教师:董培英)。
简述种子休眠类型种子休眠是指种子在一定的环境条件下,无法进行萌发和发芽的一种状态。
种子休眠是种子固有的一种生理现象,有助于种子在适宜的条件下存活和繁殖。
根据其休眠类型的不同,种子休眠可以分为内因休眠和外因休眠两种类型。
内因休眠是由种子自身的因素引起的,主要是由于种子内部结构和生理活性的特点所致。
内因休眠又可以分为种皮休眠和胚乳休眠两种类型。
种皮休眠是种子外部硬壳的一种休眠类型,主要是由于种子外层的硬质细胞的厚度和抗透性较强,导致水分和氧气无法进入种子内部,从而抑制种子发芽。
常见的种皮休眠种子有栗子、瓜子等。
胚乳休眠是种子内部胚乳组织的一种休眠类型,主要是由于种子中的生长抑制物质抑制了胚乳的发育和萌发。
胚乳休眠的种子在一定的条件下,如温度、光照、湿度等合适时才能解除休眠状态。
常见的胚乳休眠种子有玉米、水稻等。
外因休眠是由外界环境条件对种子的影响所引起的,主要是由于种子在环境中遇到不利条件而无法发芽和生长。
外因休眠又可以分为温度休眠、光照休眠、水分休眠和化学抑制物休眠等类型。
温度休眠指种子在特定的温度条件下无法发芽的一种休眠类型,常见于高温或低温环境下的种子。
比如某些植物的种子需要经历寒冷的冬季才能解除休眠,这种现象被称为冷需期现象。
光照休眠是指种子需要一定的光照条件才能解除休眠状态。
有些种子在黑暗条件下可以休眠很长时间,但一旦暴露在光照下,就能迅速恢复萌发能力。
水分休眠是种子在干燥条件下无法发芽的一种休眠类型。
当种子的含水量低于一定的阈值时,种子无法吸收足够的水分,从而无法开始发芽和生长。
化学抑制物休眠是种子受到特定化学物质的抑制而无法发芽的一种休眠类型。
这些化学物质可以来自于种子自身或者周围环境,如植物激素、化学农药等。
这些物质会干扰种子内部的生理反应,从而抑制种子的发芽。
种子休眠对于植物来说具有重要的意义。
种子休眠可以使种子在适宜的时机和环境下进行发芽,提高了种子的存活率和繁殖能力。
同时,种子休眠还可以避免种子在恶劣环境条件下无法发芽和生长,保证种群的生存。
为什么种子要休眠的科学故事为什么种子要休眠的科学故事我们知道,秋季是一个收获的金色季节,许多植物的果实和种子成熟了。
但秋季之后是冬季,严酷的低温不利于绝大多数植物的生长。
种子的休眠恰恰是对恶劣环境的适应,选择暂时不萌发,以避免萌发后遭受不利环境条件的伤害。
这种恶劣环境不仅仅是严冬,也可以是酷热、严寒、干旱等。
这是一种在进化过程中形成的适应特性,有利于维持物种的繁衍。
种子休眠(seed dormancy):活种子在适宜的萌发条件(温度、水分和氧气等)下仍不能发芽的现象。
是植物重要的适应特性之一。
种子休眠是一个可遗传的性状,其程度由种子发育过程中的环境来调节。
根据种子休眠产生的时间可分为初生休眠(收获时即已具有的休眠现象)和次生休眠(原来无休眠或解除休眠后的种子由于高湿、低氧、高二氧化碳、低水势或缺乏光照等不适宜环境条件的影响诱发的休眠)。
种子休眠的原因可归为两大类:第一类是胚本身的因素造成的,包括胚发育未完成;生理上未成熟;缺少必须的激素或存在抑制萌发的物质。
用低温层积、变温处理、干燥、激素处理等方法可解除休眠。
第二类是种壳(种皮和果皮等)的限制造成的。
包括种壳的机械阻碍、不透水性、不透气性以及种壳中存在抑制萌发的物质等原因。
用物理、化学方法破坏种皮或去除种壳即可解除休眠。
不同植物种子休眠期的长短也是不同的。
有些植物的种子休眠期可以达到一年以上,还有些植物种子没有休眠期,成熟后的种子只要在合适条件下就可以萌发。
例如有些水稻品种,倘若没有及时收割,同时又遇上连续阴雨和高温天气,尚在稻穗中的种子也能发芽。
根据人们的需要,科学家已经找到多种人为打破种子休眠的方法,例如层积法、湿润低温沙藏等物理方法,还有用植物激素赤霉素处理种子的化学方法。
为什么种子要休眠的科学故事点评导致种子休眠有多种因素。
有些种子种皮厚,既不透水又不通气,种子不能吸水,就不能进入发芽的生理活动状态,如刺槐和羽扇豆等;有些种子中的胚尚未发育完全,一些生理过程还没有完成,只有在胚完全发育后才能发芽,如银杏和兰花等;还有些种子中的胚虽然发育完全,但是生理上尚未成熟,需要在低温下经过后熟期才能发芽,如菊花、矮牵牛和一品红等。