種子從吸水到胚根突破種皮期間所發生的一系列生理生化變化過程。
但在農業生産上,是指從播種到幼苗出土之間所發生的一系列生理生化變化過程。在這期間,植物會經曆從異養到自養的轉變。
1. 影響種子萌發的外界條件(1)水分
吸水是種子萌發的第一步
吸水後,生理作用才能逐漸開始,因為:
① 水可以軟化種皮、透氧,增加胚的呼吸,同時胚易于突破種皮。
② 水使細胞質由凝膠狀轉入溶膠狀、代謝加強,酶活性增加,貯藏物分解為可溶性物質,供幼小器官生長之用。
③ 水分促進可溶性物質運輸到幼芽、幼根
(2)氧氣
需有氧呼吸提供能量用于物質合成。氧氣 (>10%)也是種子萌發所必需的 。故農業生産上,春播前要深耕松土,使土壤的透氣性增加,以利于種子的萌發。
(油料種子萌發時的需氧量 > 澱粉種子)
(3)溫度
種子萌發是一系列的酶促反應過程。
不同作物種子萌發的溫度三基點與其原産地有關。
一般種子萌發的适宜溫度介于20~30 ℃。
(4)光
光隻是少數種子萌發所必需。
需光性種子:即需要光照才能順利萌發的種子,如莴苣、煙草和許多雜草的種子。 需暗性種子:即隻能在暗處才能順利萌發的種子,如茄子、番茄、瓜類種子。 大多數植物的種子萌發時對光照不敏感,即中光性種子。
2. 種子萌發時的生理生化變化(1)種子的吸水
① 吸漲吸水階段:
A. 此階段是依賴于原生質膠體吸漲作用的 物理性吸水。
B. 無論是死種子還是活種子、休眠與否同樣可以吸水。
C. 通過吸漲吸水,原生質由凝膠态轉變為溶膠态,細胞結構和功能恢複。
② 緩慢吸水階段:
A. 由于原生質水合程度趨于飽和,細胞膨壓增加等因素,出現的一個吸水暫停或速度變慢的階段;
B. 基因開始大量表達,細胞分裂加快;
C. 酶促反應和呼吸作用增強;
D. 貯存物質開始分解,一方面給胚的發育提供營養;另一方面,也降低了水勢,提高了吸水能力。
③ 生長吸水階段:
A. 在貯存物質轉化的基礎上,原生質組分的合成旺盛,細胞吸水再一次加強;
B. 種子形态上發生可見的變化;
C. 胚根突出種皮後,有氧呼吸加強;
D. 新生器官生長加快,表現為種子的吸水和鮮重持續增加。
(2)呼吸作用的變化
吸水的第一和第二階段,CO2的産生大大超過O2的消耗,RQ > 1,以無氧呼吸為主;
吸水的第三階段,O2的消耗則大大增加,此時進行的主要是有氧呼吸。
(3)酶的活化與合成
一是幹種子中酶的活化,如β-澱粉酶;
二是種子吸水後重新合成,如α-澱粉酶等
(4)貯藏物質的動員
種子中貯存着大量的有機物,主要有澱粉、脂肪和蛋白質。
種子萌發過程物質變化
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