(种子学课件)第四章种子休眠及其调控
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植物种子休眠与发芽的调控机制众所周知,植物种子是植物生命周期中至关重要的一环。
但是,有些植物种子在适宜的环境条件下仍然无法迅速发芽,这是因为它们处于休眠状态。
在这篇文章中,我们将深入探讨植物种子休眠与发芽的调控机制。
一、植物种子休眠的定义植物种子休眠是指种子处于一种进入休眠状态的生理状态,即使种子处于适宜的生长条件下,仍然无法迅速发芽。
种子休眠是一种保护机制,可以让植物种子在不利的环境条件下存活下来,并在适宜的时机发芽生长。
二、植物种子休眠的分类植物种子休眠可以分为内源性休眠和外源性休眠。
内源性休眠是由种子本身的遗传因素所决定的,而外源性休眠则是由种子周围的环境条件所决定的。
1. 内源性休眠内源性休眠是由种子中的化学物质所调控的。
这些化学物质包括激素、蛋白质和其他生物活性物质,它们可以抑制种子发芽的进程。
比如,某些种子中含有一种叫做脱胎酮的物质,它可以抑制种子发芽。
除此之外,还有一些种子中的激素会抑制胚乳细胞的发育,从而导致种子休眠。
2. 外源性休眠外源性休眠是由种子周围的环境条件所决定的。
环境条件包括温度、光照、氧气和水分等。
例如,低温可以抑制种子的发芽,高温则可以促进种子的休眠解除。
光照也是一种影响种子休眠的因素,有些种子只有在适当的光照条件下才能发芽。
三、植物种子发芽的调控机制植物种子发芽是一个复杂的生理过程,受到多种因素的调控。
1. 水分水分是种子发芽的重要因素之一。
当种子吸收到足够的水分时,种子细胞内的物质可以被激活,从而引发种子的发芽。
然而,水分过多或过少都会对种子的发芽产生负面影响。
2. 氧气氧气是种子发芽所需的能量来源。
种子发芽时,种子内的呼吸作用会大大增加,从而需要足够的氧气供应。
如果种子处于水中,氧气供应就会受到限制,种子发芽的速度也会减慢。
3. 光照光照对于某些种子的发芽至关重要。
一些种子需要适当的光照才能发芽,而另一些种子则需要光照条件下的黑暗来促进发芽。
4. 激素激素在种子发芽过程中发挥着重要的调节作用。
种子休眠概述姓名:李应龙学号:2010016010学院:农学院专业:2010级种子科学与工程(1)班种子休眠概述摘要:种子休眠(seed dormancy)有生活力的种子由于内在原因,在适宜的环境条件下仍不能萌发的现象,是植物在长期系统发育过程中获得的一种抵抗不良环境的适应性,是调节种子萌发的最佳时间和空间分布的有效方法。
关于种子休眠的原因主要有种皮的透性及发育程度、抑制物和激素的调节、环境因子和遗传因素。
种子休眠具有重要的生态学意义, 能有效地调节种子萌发的时空分布。
研究种子的休眠特性和机理及其解除方法, 有助于农业生产和植物多样性保护。
关键词:种子休眠休眠原因休眠概念与学说休眠机理休眠的调控一、引言引起种子休眠的原因有很多种,有的是属于解剖学上的特征,有的是属于代谢方面的特性;有的可能有一种因素造成,也可能由多种因素造成。
各因素间的关系也较为复杂,有时彼此间存在着密切的联系。
不同的休眠类型具有不同的机制,对于休眠的调控措施也不同。
对于休眠的原因,主要有胚的不成熟和生理后熟、种皮的障碍、光和抑制物的调节和不良条件的影响。
关于种子休眠的机制是一个较为复杂的问题,至今很难用一种学说来概括所有种子的休眠,迄今比较重要的有内激素调控、呼吸途径论、光敏素和膜相变化论。
休眠的调控主要有延长、缩短和接触休眠,主要方法有品种选育、药剂处理和环境因子的控制。
二、主要内容1、休眠的主要类型种子休眠可以根据不同的标准分为不同的类型。
根据休眠产生的时间,可以分为初生休眠和次生休眠;根据休眠的机制分为物理休眠、化学休眠和生理休眠;根据休眠的程度可以分为浅休眠、中等程度的休眠和深休眠;根据种子对控制发芽环境条件又可分为光休眠和温休眠;也可以将其分为生态休眠(有环境引起的休眠)、外休眠(有植物外部结构所控制的休眠)和内休眠(有植物内部结构所控制的休眠);根据导致休眠因子在种子中的解剖位置可分为外源休眠(种壳休眠)、内源休眠(胚休眠)以及综合休眠。
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。