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第二章种子和幼苗第一节种子的结构和类型第二节种子的萌发和幼苗的形成基本知识体系主要包括：种子组成，种子类型，种子萌发和幼苗类型等内容。本章的重点和难点●重点：在于种子的基本组成，种子萌发的条件和过程以及幼苗类型。●难点：是正确理解种子萌发的过程及其环境条件对种子萌发的作用机制。基本要求：能叙述种子的基本结构、萌发条件、种子萌发基本过程及内外因子对种子萌发的作用机制.能区别单子叶植物和双子叶植物的种子，有胚乳和无胚乳种子、子叶出土和子叶留土幼苗的基本类型.能知道不同植物种子的特性和生产中播种要求。第一节种子的结构和类型●2—1—1种子的结构●2—1—2种子的类型2—1—1种子的结构不同植物种子的形状、大小、颜色等存在着明显的差异，其形状有圆形、椭圆形、心形、肾形等；其重量从数千克到不足一微克；颜色变化也很大，有白色、红色、黄色、绿色、黑色如许多禾本科作物的“种子”如小麦、粟为黄褐色；豆类为黄色、绿色、青色和黑色；龙眼、荔枝为红褐色等。许多种子还有花纹，可谓色彩斑斓。（这也是鉴别植物种类的方法之一）。虽然种子在形态上变化之大，但基本结构却是一致的，一般由：胚(embryo)胚乳(endosperm)种皮（seedcoat，testa）三部分组成。有些种子具有外胚乳（perisperm）或假种皮。木瓜的果实和种子广玉兰种子小知识世界上最大的植物种子在非洲东部印度洋中的塞舌群岛上有一种椰子树,叫复椰子树,它的种子可以在海上漂浮到印度,斯里兰卡,苏门答腊,马来西来,桑给马尔沿岸等地,尤以马尔代夫群岛最多,故又叫马尔代夫椰子.它的种子在植物界中算得上是最大的,一粒种子长达50厘米,中央有条沟,好像两个椰子合起来一样,重量达到15千克,它的整个果实可长达75厘米,重达25千克.复椰子树种子世界上最小的植物种子人們常常用芝麻来比喻“小”，1千克芝麻竟有25万粒之多。但是，就植物的种子来说，比芝麻小的还多著呢。5万粒芝麻的种子，有200克重，可是5万粒烟草的种子，只有7克重。四季海棠的种子还要小，5万粒只有0.25克。一粒小小的芝麻，比一粒四季海棠种子要重近千倍。但是，别以为这是最小的植物种子。有一种植物叫斑叶兰，它的种子小得简直象灰尘一样，5万粒种子只有0.025克重，1亿粒斑叶兰种子才1两重。人们至今还没有发现比这更小的种子。斑叶兰这种微小的种子构造很简单，种子只有一层薄薄的种皮和少数供自己生长、发育需要的养料，所以它們的生命力不强，容易夭折。但是它們轻似尘埃，随风飘扬，到处传播，种子数量又多得惊人，终有一些能传宗接代的。这也是生物适应环境的一种特性。胚乳—是种子内储存营养的场所，储存物质主要是淀粉、脂类和蛋白质•种子萌发时，胚乳中的营养物质被分解、吸收和利用•有些种子成熟时不具胚乳(营养物质转入到子叶中)，称为无胚乳种子，种子成熟时还存有胚乳的称为有胚乳种子•有少数植物的种子在形成过程中，胚珠的珠心组织不被完全吸收消失，而有部分残留，构成种子的外胚乳2—1—2种子的类型根据成熟种子内胚乳的有无，将种子分为有胚乳种子和无胚乳种子。1、有胚乳种子包括：种皮、胚、胚乳三部分。如双子叶植物中：蓖麻，烟草，香茄，柿，桑等。单子叶植物中：水稻，小麦，玉米，洋葱，高梁等2、无胚乳种子包括：种皮、胚二部分。子叶肥厚，贮藏大量营养物质，代替了胚乳的功能如双子叶植物中：豆类，瓜类，花生，棉花等单子叶植物中：慈姑，泽泻等（种子无胚乳很少）慈菇泽泻第二节种子的萌发和幼苗的形成●2—2—1种子的寿命和休眠●2—2—2种子萌发的外界条件●2—2—3幼苗的形成和类型2—2—1种子的寿命和休眠种子是有生命的，胚体充分成熟的种子，在胚乳和子叶中贮藏着丰富的营养物质，一部分成为人类与多数动物食物来源、一部分为本身萌发所需物质即在适宜条件下，通过一系列同化和异化作用就开始萌发长成幼苗，但种子的生命也是有一定期限的，这与遗传特征，也与休眠阶段种子的贮藏条件有关。（即内因，外因）一、种子的寿命：是指种子在一定条件下保持生活力的最长期限，超过这个期限，种子的生活力就丧失，也就失去萌发的能力。不同植物种子寿命的长短不一，长的可达百年以上甚至千年如莲子，短的仅能存活几周如橡胶树、柳树等。●种子寿命长短决定因素：植物本身的遗传性如洋葱、莴苣、胡萝卜２－３年，１－２年最佳；水稻、小麦、玉米等５－１０年，２－３年最佳；蚕豆、绿豆、南瓜、白菜等４－６年。●种子贮藏期的条件：种子的贮藏条件，对种子寿命的长短起着十分明显的影响。●低温、干燥：寿命长（呼吸作用微弱、种于内营养物质消耗最少）；●高温、潮湿：寿命短（呼吸作用大、有机养料大量消耗，导致种子内酶物质遭破坏）；●绝对干燥：不利贮藏（因为这样会使种子的生命活动完全停止，胚细胞衰退死亡）。所以，一般种子在贮藏时，对含水量有一个安全系数，例如油菜为10％，高于或低于安全系数都不适宜于贮藏。对贮存种子的仓库必须保持干燥通风，使种子呼吸时产生的热量及时散失。水生植物的种子在水中保存。二、种子的休眠：有些植物的种子，如人参，红松等成熟后即使在适宜的环境条件下，也不能立即萌发，必须经过一段相对静止的阶段才萌发，种子的这一性质称为休眠（dormancy）。●种子休眠的原因（3点）1、种子的后熟作用，种子脱离母体后，形态上成熟，生理上没成熟如银杏，毛茛；2、种皮太厚，不易透气、透水，而限制种子萌发如桃；3、种子内有抑制性物质的存在，阻碍种子萌发如有机酸、植物碱、激素等。在胚，种皮，果肉或果汁里就有有机酸的存在，只有消除它才能萌发，所以瓜，果内的种子只有取出后才能萌发。2—2—2种子萌发的外界条件种子萌发（seedgermination）——在适宜的环境条件下，处在休眠状态下的胚转入活动状态,开始生长，这一过程称之萌发。萌发所不可缺少的外界条件是：一、充足的水分1、坚硬的种皮吸水软化，使Ｏ２和ＣＯ２流通；2、为胚根、胚芽突破种皮，向外生长创造条件；3、促进各种酶的活动，使贮藏的营养物质从不溶状态---溶解状态---运到胚生长处，供胚利用。但水分过多，会引起缺氧，种子进行无氧呼吸会产生CO2、酒精等使种子中毒造成烂种（烂根、芽）一般种子需要的吸水量要超过种子干重的30﹪左右。二、适宜的温度之一种子的萌发，种子内的一系列物质变化都是在酶的催化作用下进行的，而酶的作用需要一定的温度才能进行。温度有一定的范围：最高——极限；最适——是种子萌发最理想条件；最低——极限。为温度三大基点，见表P76在最适温度内，温度越高种子生理活动越旺盛，萌发生长越快。原产南方，萌发温度高一些；原产北方，萌发温度低一些。三、足够的氧气种子萌发时，细胞内的各种生理活动加强，需要能量，能量来源只有通过呼吸作用产生，因此需要大量的氧气，这也是播种前要松土的原因。以上三者缺一不可除此之外，光线与种子萌发关系不大，但如烟草，杜鹃，胡萝卜，芹菜对光要求较高，光就成了必要条件之一，也有在暗条件下萌发的，如苋菜，菟丝子。土壤的PH值，对种子萌发也有一定关系，如微酸、碱，中性适应种子萌发；强酸、碱不适应。2—2—3幼苗的形成和类型一、种子萌发成幼苗的过程1、吸胀：（必经过程）种子吸水膨胀———细胞内水达到饱和状态———停止吸水的过程；●吸胀以后：内含物由凝胶状态———溶胶状态，有利于生化过程的加速进行。种皮变软，有利于O2、CO2渗透性，加强呼吸。因此吸胀依赖于充足水分。2、萌动：细胞内酶在一定温度条件下加强活动，将贮存在胚乳或子叶内的不溶性的高分子营养物质转化为可溶性的简单物质，运往胚的各部分，供胚吸收利用。胚细胞吸收了营养，使之成为生命的原生质，经细胞分裂，生长，使胚内的胚根、胚芽、胚轴很快增大，顶破种皮而伸出——即萌动。因此萌动依赖于温度，氧气。3、发芽：首先，胚根突破种皮迅速向下生长——主根（胚根尖端对着萌发孔，向地性）使幼苗很快固定在土壤中，及时吸收水分和养料；与此同时，胚轴加强活动，相应生长和伸长。把胚芽或胚芽连同子叶一起推出土面，向上生长————茎、叶————幼苗。最初，子叶转绿进行光合作用，如棉花，大豆，油菜等。待幼叶张开行使光合作用后，原子叶就枯萎，脱落。从种子——幼苗，营养物质来源种子内现成的有机养料。种子发芽的过程幼苗的形成二、幼苗的类型种子发芽时，由于上、下胚轴生长速度不同，形成不同的幼苗。1、子叶出土幼苗种子萌发后，上胚轴（子叶着生点到第一片真叶之间的一段胚轴）不伸长或伸长慢，子叶都由下胚轴（子叶着生点到胚根的一段胚轴）伸长带出土面，如无胚乳种子，大豆，棉花，油菜，瓜类等，有胚乳种子，蓖麻，洋葱等。2、子叶留土幼苗种子萌发后，下胚轴不伸长，而是上胚轴伸长，所以子叶并不随胚芽伸出土面而留在土中。如无胚乳种子，蚕豆，豌豆，柑桔，荔枝等。有胚乳种子，核桃，橡胶。单子叶：小麦，水稻，玉米等。子叶出土子叶留土单子叶玉米子叶留土生长•农业上播种深度：•子叶出土——浅、•子叶留土——深。••种子小——浅、•种子大——深。•土壤湿——浅、•土壤干——深。•顶土力量小——浅、•顶土力量大——深。练习题一、名词解释：种子萌发上胚轴二、论述题：1、什么是种子休眠？种子休眠的原因是什么？如何打破种子休眠？2、种子内贮存着一定量的养分，种子外面又为坚实的种皮或果实所包裹，这对植物后一代的繁殖起了什么重要的作用？