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蔬菜种子生产技术蔬菜种子生产技术1陈清华qinghuac13清华qinghuac13@2绪论

种子是农业生产的重要物质基础。本课程将主要讨论蔬菜种子生产的基本原理和基本方法,阐明蔬菜种子生命活动的规律性、种子生产各主要环节的技术关键以及蔬菜种子加工、贮藏和质量控制等基本规程与原则。绪论种子是农业生产的重要物质基础。3优质种子的重要性蔬菜种子工作的内容和任务我国蔬菜种子工作的发展现代种子工作的发展趋势优质种子的重要性4优质种子的重要性所谓优质种子,是指具有优良品种特征、特性的遗传纯度高和具有其他理想品质如高发芽率和生活力、高纯度、健康而不带病虫害等的种子。它是农作物获得优质、高产的内在因素。

农业生产无论采用何种先进的工具或应用何种现代化技术,都必须通过种子才能真正发挥作用。

优质种子的重要性所谓优质种子,是指具有优5

现代蔬菜生产需要一系列的投入,如种子、肥料、农药、灌溉、薄膜及劳动力等。在这些投入中,种子所占比例最小,但发挥的作用却最大。其他投入能否发挥其效益,从根本上决定于种子的质量。现代蔬菜生产需要一系列的投入,如种子、肥料、6蔬菜种子工作的内容和任务

蔬菜种子工作的任务是:通过生产和发放优良品种的高质量种子,以促进和提高蔬菜生产。研究内容:一、品种的评价与审定二、优良品种的快速繁殖三、种子加工四、种子质量控制五、种子检疫与健康测定六、种子的推广蔬菜种子工作的内容和任务蔬菜种子工作的任务7一、种子的评价与审定

即对新育成的蔬菜品种给予客观的科学评价,以确定其是否可以推广和能在多大的范围内推广。二、优良品种的快速繁殖

即尽可能快速地将育种者新育成并通过审定的优良品种扩大繁殖、推广,以应用于生产。种子繁殖的另一方面,则是有组织地生产现有推广优良的种子,防止品种的退化与劣变。三、种子加工

包括种子的清选、干燥、分级、包装、贮藏及运输等工作环节。

一、种子的评价与审定8四、种子质量控制

主要指种子的品质检验工作,包括种子的品种纯度检验和播种品质检验等。种子的质量控制还涉及到种子的立法和签证等工作。五、种子检疫与健康测定六、种子的推广

包括种子的管理、经营、销售等工作

四、种子质量控制9我国蔬菜种子工作的发展

我国栽培蔬菜历史悠久,种质资源极为丰富。劳动人民在长期生产实践中,在品种选育、良种繁育及种子处理方面积累了丰富的经验。

新中国成立以来,蔬菜种子工作的发展大体经历了以下三个阶段:我国蔬菜种子工作的发展我国栽培蔬菜历史悠久10一、家家种菜、户户留种阶段种子杂、乱现象普遍存在,尤其是一些异花授粉蔬菜作物。二、以生产队为基础,贯彻“四自一辅”方针阶段

1958年,农业部提出了我国第一个种子工作方针:“自繁、自选、自留,辅之以国家必要调剂”。在贯彻“四自一辅”方针过程中,对种子杂乱现象有一定程度的改善。三、种子生产逐步走向专业化、商品化阶段

1978年,国务院批转了农林部《关于加强种子工作的报告》,并提出了种子工作“四化一供”的新方针;先后成立了种子公司,把我国种子工作推向了新的阶段。此后全国各地在建立种子繁育基地、机械加工、质量检验和种质资源开发、修建种质库等方面取得了显著成绩。

一、家家种菜、户户留种阶段11现代种子工作的发展趋势

纵观当前国际、国内种子工作的发展趋势动态,概括起来有以下明显的趋势:(一)改进和完善品种更换机制主要表现为:

①由单一化向综合化方向发展。单一化的良种推广不仅会导致大量地方品种资源的流失,而且会带来推广良种自身的遗传脆弱性,给生产带来极大的危险。因而品种更换正积极地朝着综合化的方向发展,即于多个优良品种同时推广应用于生产。

②速度加快,年限缩短。过去推广一个品种需要8年左右,现在只需要3-5年就可基本普及。一个品种在生产上的利用年限,也由过去的6-8年缩短为4-6年。

③由被动变为主动。目前我国农民很重视向良种、优种的投入。农民重视和使用良种、优种的积极性,使品种更换由被动变为主动。现代种子工作的发展趋势纵观当前国际、国内种12(二)加强优质种子生产和品质管理

优质种子生产应包括优良品种选育、种子生产和种子质量控制等各个方面。

(三)广泛应用高新技术于种子生产

应用电子、生物及生化等方面的高、新技术于种子生产,是当前种子工作现代化的一个重要特征。如新西兰设计了种子管理的计算机程序。当今遗传工程和生物技术的发展已开始影响到种子业和种子技术。组织培养中花粉培养新品种和离体再生植株已成为商业繁殖材料;体细胞胚或胚状体已被用来产生新的植株世代,并开辟了“人工种子”的研究和生产领域;原生质体融合及基因工程等已能进行基因重组或基因的转移以导入外源的遗传物质;种子生化技术的发展也令人瞩目。利用电泳技术、同工酶分析技术及免疫化学技术等来检验、鉴定作物品种和种子的研究已在世界各国广泛展开,并已初见成效;对植物激素调节、控制种子生命活动的效能的研究也正逐步深入并开始实际应用。(二)加强优质种子生产和品质管理13(四)重视人工种子的研究和应用人工种子(artificialseed)是指植物体在离体培养条件下诱导产生的胚状体,经过有机化合物包埋在其表面形成起保护作用和提供营养的种皮,从而获得的一种类似种子的人工合成物,故也称合成种子(syntheticseed)或种子类似物(analogsofbotanicalseed)。目前,人工种子技术已在芹菜、胡萝卜、番茄、莴苣、花椰菜等蔬菜及苜蓿、水稻、玉米、山茶、西洋参等十余种植物上获得了成功。(五)种子工作向自动化方向发展

美国是世界上种子技术自动化水平较高的国家,种子生产中的农业操作及加工环节如种子收获、清选调制、干燥、包装、贮藏及运输等,大都实现了自动化。(四)重视人工种子的研究和应用14小结种子是农业生产最基本的生产资料,是农作物优质、高产、抗病的内在因素。蔬菜种子工作的中心任务是:通过生产和发放优良品种的优质种子,促进蔬菜生产的发展。种子工作包括品种评价与审定、快速繁殖优良品种、种子加工、控制种子质量、种子检疫和健康测定以及种子推广等多方面内容。目前世界种子工作正向科学化、自动化、标准化的方向发展。这也正是我国种子工作者努力为之奋斗的目标。小结种子是农业生产最基本的生产资料,是农作物优质、高15第一章蔬菜种子的形态、构造和化学成分蔬菜种子的形态、构造和化学成分是蔬菜种子生物学研究中最基本的内容。种子的形态和结构特征是物种固有的属性,而化学成分的种类、分布和含量则直接决定种子的生理状况。第一章蔬菜种子的形态、构造和化学成分蔬菜种子的形态、16蔬菜种子生产技术---课件17蔬菜种子生产技术---课件18蔬菜种子生产技术---课件19蔬菜种子生产技术---课件20蔬菜种子生产技术---课件21蔬菜种子生产技术---课件22蔬菜种子生产技术---课件23蔬菜种子生产技术---课件24蔬菜种子生产技术---课件25蔬菜种子生产技术---课件26蔬菜种子生产技术---课件27蔬菜种子生产技术---课件28蔬菜种子生产技术---课件29蔬菜种子生产技术---课件30第一节蔬菜种子的概念在植物学上,被子植物(Angiospermae)和裸子植物亚门(Gymnospermae)均属种子植物门(Spermatophyta),它们在生殖上的共同属性是:当营养生长达到一定阶段时,便可开花。花有雄蕊和雌蕊,雌蕊受精后,雌雄配子在胚囊中融合成为受精卵,进而经过复杂的生理生化过程和细胞的分裂与分化而发育成种子。所以种子是有性过程的产物。蔬菜绝大多数属于种子植物,而且蔬菜生产上作繁殖材料的也大多数为植物学上的真正种子;但蔬菜生产上也有将植物学上的果实作为播种材料的;还有用特殊营养器官作繁殖材料的;另外,真菌门(Eumycophyta)中的蘑菇(AgaricuscampestrisL.ex.Fr.)等食用菌类用营养体繁殖,如孢子和菌丝等。

在蔬菜生产上,凡是可被用来作播种材料的,无论是植物学上的种子、果实还是营养体,均可称为种子,其内涵比植物学上的种子广。第一节蔬菜种子的概念在植物学上,被31

果实是受精后子房(ovary)发育的产物,是成熟的子房。通常,把仅由子房形成的果实称为真果,而把由心皮与其他附属物联结在一起发育而成的果实称为假果(false-fruit)。子房壁一般发育为果皮(pricarp)。果皮由外果皮、中果皮和内果皮三层组成。不同种类的蔬菜作物其三层果皮的形状和厚度也不一样,每层果皮的相对发育程度决定了不同种类及品种果实的形状和大小。果实的形态多种多样,其大小相差悬殊。按照发育成果实的花的类型和雌蕊群的关系,特别是心皮之间及心皮与其他花部之间的相互关系,可将果实分为单果、聚合果和复果三类。根据单果果壁组织的性质和成熟特点,可将单果分为干果和肉质果两大类。第二节蔬菜种子和果实的形态一、果实的构造和分类果实是受精后子房(ovary)发育的产物32(一)干果

干果成熟时,果皮呈干燥状态,大多数蔬菜作物属此类型.1.荚果豆科蔬菜的果实为荚果。2.角果十字花科蔬菜的果实为角果。3.蒴果为多心皮形成的果实,即由合生雌蕊的子房发育而来,如大葱、洋葱、韭菜和金针菜等。(一)干果干果成熟时,果皮呈干燥状态,大多数蔬菜作334.瘦果此类果实成熟后不开裂,只含一颗种子,如莴苣、牛蒡等。5.双悬果又称分果,系由两个心皮的下位子房发育而来,如伞形科的芹菜、芫荽、胡萝卜等。4.瘦果此类果实成熟后不开裂,只含一颗种子,如莴苣、牛34(二)肉质果软而多汁的肉质化果实浆果如茄科的番茄和茄子的果实。2.瓠果花托与外果皮结合形成坚硬的果壁,如黄瓜、冬瓜、西瓜等。

(二)肉质果软而多汁的肉质化果实35二、种子的形态

各种蔬菜作物的种子形态千差万别。一般在进化系统上相距愈远,其种子的形态差别就愈大。蔬菜种子的形态特征是鉴别种类、品种以及判断种子品质的重要依据。

(一)种子的外形有球形、扁圆形、椭圆形、肾脏形、扁卵形、近方形、盾形等。

(二)种子的颜色不同种类及生理状况的蔬菜种子,由于各种色素在种皮、胚乳、子叶等部位的分布及含量不一致,因而在种子外观上可以见到不同颜色及斑纹。

二、种子的形态各种蔬菜作物的种子形态千36蔬菜种子生产技术---课件37蔬菜种子生产技术---课件38蔬菜种子生产技术---课件39蔬菜种子生产技术---课件40蔬菜种子生产技术---课件41(三)种皮上的胚珠遗迹蔬菜种子上的脐、脐条、内脐、发芽口、种皮表面状况等几种胚珠遗迹,通常也是种子外观鉴定的一些重要特征。1.脐种脐是种柄脱落后遗留下来的痕迹。豆科蔬菜种子的脐最为明显。2.脐条脐条又称种脊、种脉、线缝。3.内脐胚珠时期合点的遗迹。4.发芽口或称种孔、发芽孔。发芽口的位置正好对着种皮内的胚根尖端。(四)种皮表面其他特征其表现因各种蔬菜而异。如茄科的番茄种皮多毛。

(三)种皮上的胚珠遗迹蔬菜种子上的脐、脐条、内脐、发芽42三、蔬菜种子的大小作为播种材料的蔬菜种子的大小,通常用籽粒的平均长、宽、厚或千粒重来表示。种子的长、宽、厚是加工清选时重要指标,而千粒重是蔬菜生产上衡量种子品质的重要依据。(一)大粒种子10粒以内重量为1g或1g以上的为大粒种子,如菜豆。(二)较大粒种子平均每克种子有11~150粒的为较大粒种子,如粉皮和青皮冬瓜。(三)中粒种子平均每克种子有151~400粒的为中粒种子,如甜椒、辣椒、普通番茄。(四)较小粒种子平均每克种子有400~1000粒的为较小粒种子,如胡萝卜。(五)小粒种子平均每克种子有1000粒以上的为小粒种子,如芥菜。三、蔬菜种子的大小作为播种材料的蔬菜种子43第三节蔬菜种子的构造和解剖

虽然不同种类的蔬菜作物种子在形状、大小和颜色等方面均有差异,但绝大多数种子的基本结构是相同的,即每粒种子都是由种皮(seedcoat)、胚(embryo)和胚乳(endosperm)(有的种类胚乳已退化)三个主要部分组成第三节蔬菜种子的构造和解剖虽然不同44蔬菜种子生产技术---课件45一、蔬菜种子的基本结构(一)种皮是种子最外层的结构,它是由珠被(integument)发育而成。(二)是种子的核心构成部分。被子植物发育完全的典型胚由胚芽(plumule)、胚轴(hypocoty)、子叶(cotyledon)和具有根冠的胚根(radicle)组成。1.胚芽或称上胚轴、幼芽2.胚轴或称胚茎、下胚轴3.胚根或称幼根是胚轴以下的部分,为植物未发育的初生根。4.子叶是种胚的幼叶,单子叶植物为一片,双子叶植物为二片,裸子植物为多片。一、蔬菜种子的基本结构(一)种皮是种子最外层的结构,它是46胚在种子中的生长形状,可分为以下五种:1.正直形如菊科、葫芦科2.弯曲形如豆科蔬菜种子3.镰刀形如十字花科蔬菜种子。4.环形如藜科和苋科的蔬菜种子5.螺旋形如茄科的蔬菜种子(三)胚乳胚乳是种子贮藏营养的主要器官

胚在种子中的生长形状,可分为以下五种:47第四节蔬菜种子的化学成分一、蔬菜种子化学成分概述种子中主要的化学成分是水、碳水化合物、脂肪和蛋白质,同时还有少量的矿物质、维生素、酶及色素等。通常可根据主要营养成分在种子中的含量不同而将蔬菜种子分为油质种子、粉质种子和蛋白质种子三大类。其中油质种子含脂肪特别多,大约为30%~50%,如白菜、芥菜等的种子;粉质种子的淀粉含量高,一般达50%以上,如豇豆、菜豆、甜玉米等;蛋白质种子以大豆最典型,蛋白质平均含量为37%。第四节蔬菜种子的化学成分48二、蔬菜种子的水分(一)种子中水分存在的状态

种子内水分以两种状态存在:一是游离水(自由水),另一是胶体结合水(束缚水)。游离水是细胞新陈代谢不可缺少的介质。当种子水分超过40%~60%时,就会导致种子的萌发。种子在成熟、后熟和贮藏期间的物理性质和生化过程的变化都和水分存在的状态及含量有密切的联系。(二)种子的平衡水分及其影响因素种子是一团有生命的胶体,里面分布着无数大小不一的毛细管。将种子置于恒定的温湿条件下,经一定时间后,种子水分就基本稳定不变,保持一定的含量水平,亦即达到平衡状态,此时种子对水气的吸附和解吸作用以同等速率进行着,其种子的含水量就称为该条件下的平衡水分(equilibriumwater)。二、蔬菜种子的水分(一)种子中水分存在的状态种子内水分49

种子的平衡水分因作物种类、品种以及环境条件不同而有显著的差异。湿度

总的趋势是,种子平衡水分是随着相对湿度的提高而增加的。在晾晒和贮藏种子时,当大气相对湿度超过70%时,就要特别注意吸湿回潮问题。温度

在同样的相对湿度条件下,气温愈低,则种子水分含量愈高,反之则愈低。3.种子化学物质的亲水性蛋白质含有多种亲水基,其亲水性最强;由于脂肪中没有极性基团,所以表现疏水性。吸水力大小的基本规律是:蛋白质种子>淀粉质种子>油质种子。种子的平衡水分因作物种类、品种以及环50三、蔬菜种子的主要营养成分

种子的主要营养成分有糖类、脂肪和蛋白质。(一)糖类

糖类是种子中最主要的营养物质之一,也是直接的呼吸基质。种子中的糖类主要包括可溶性糖和不溶性糖。1.可溶性糖可溶性糖有单糖和双糖之分。2.不溶性糖种子中的不溶性糖主要包括淀粉、纤维素、半纤维素等;完全不溶于水或吸水而成粘性胶溶液。三、蔬菜种子的主要营养成分种子的主要营养成分有糖51(二)脂类

脂类物质包括脂肪和磷脂两大类。

1.脂肪在贮藏不合理的情况下,由于脂肪酶的作用,使脂肪分解而产生游离脂肪酸,导致种子酸度增加,品质恶化。试验表明,游离脂肪酸和种子活力之间存在相关性:游离脂肪酸高于5%时,多数种子都会死亡;而含量在1%以下的,则很少发生种子因酸败而死。2.磷脂磷脂组合在细胞原生质的成分中,对限制原生质透性起着重要作用(三)蛋白质种子中也存在少量代谢活性强的蛋白质,如酶类。(二)脂类脂类物质包括脂肪和磷脂两大类。52四、蔬菜种子的其他化学成分(一)维生素类种子中的维生素包括脂溶性和水溶性两大类。维生素对种子生命活动所起的作用与酶有密切联系。(二)色素种子的色泽能反映出种子的成熟度和品种特征。种子的色泽可以由种皮、糊粉层、胚乳或子叶的颜色单独决定或为综合表现。种子中所含的色素有叶绿素、类胡萝卜素、黄酮素及花青素等。(三)矿物质种子中所含的矿物质有Mg、Ca、K、P、Fe、Mn、Cu等元素。四、蔬菜种子的其他化学成分(一)维生素类种子中的维生53小结狭义的蔬菜种子是指有胚珠发育而成的繁殖器官,广义上是指一切可以作为播种的材料,包括植物学上的种子、果实和营养器官。

蔬菜种子的形态构造既有普遍的规律性,也有物种的特殊性。蔬菜种子的形态、种皮和种子内部结构是鉴别种和品种的重要依据;同时,和清选分级有密切联系。蔬菜种子中的水分性质及其在种子中的分布状况,直接影响到种子的生理特性和耐贮性。种子除含水外,主要还含有糖类、脂类、蛋白质以及少量的矿物质的维生素等,它们是种子发芽和幼苗生长初期所必需的养料和能源。小结狭义的蔬菜种子是指有胚珠发育而成54第二章蔬菜种子的形成、发育和成熟蔬菜

种子的形成?、

发育?

和成熟?

种子是经受精作用、种子的发育和成熟过程而后形成的,受精作用主要指精卵细胞结合和精核与极核结合的双受精过程。

种子是由胚、胚乳、种皮等主要部分发育而成的。种子的成熟包含形态上和生理上的成熟。在成熟过程中有碳水化合物、蛋白质和脂肪的形成、转移和沉积,酶活性的变化,另外还受植物激素的调节。

发育中种子干燥意味着成熟。

第二章蔬菜种子的形成、发育和成熟蔬菜

种子的形成?、

55第一节蔬菜种子的形成和发育

一、受精作用(fertilization)

雌、雄性细胞,即卵细胞和精细胞融合的过程,叫受精。第一节蔬菜种子的形成和发育

一、受精作用(fertili56(一)花粉粒的萌发和花粉管伸长花粉粒的内壁穿过外壁上的萌发孔开始向外突出,形成花粉管,这一过程叫花粉粒的萌发。花粉粒萌发的最适温度一般为20—30℃。花粉粒萌发和花粉管伸长时,花粉内容物向花粉管内移动。花粉中存在2核,其中一个较大,称为花粉管核(Pollentubenucleus);一个较小,称为生殖核。此生殖核在花粉发芽后,移于花粉管中而分裂为2个精核(spermnucleus)。雌蕊上柱头的受精能力,一般维持一至数天。(一)花粉粒的萌发和花粉管伸长57(二)双受精(doublefertilization)

细胞膜破裂而放出2个精核。1个精核突破卵细胞膜进入其中,与卵核结合而生成合子(zygote,2n);另1个精核与二核相结合,而生成3n的胚乳原核(endospermmothernucleus)。上述在胚囊内发生2次受精的现象,即称为双受精。(二)双受精(doublefertilization)58二、种子的形成和发育(一)胚(embryo)的发育胚是种子的主要部分,作物的雏形。胚是由卵细胞受精形成合子发育而成的。(二)胚乳的发育胚乳原核通常不休眠,而是立即分裂形成胚乳。(三)种皮的发育种皮是由胚珠形成的,由外种皮(episperm)与内种皮()组成。二、种子的形成和发育(一)胚(embryo)的发育胚59第二节蔬菜种子的成熟一、种子成熟过程

蔬菜种子的成熟过程,是指合子发育成种胚,以及营养物质在种子中变化和积累的过程。种子成熟应包含两方面的意义,即形态上的成熟和生理上的成熟。

种子成熟的指标有下列几点:1.种皮坚固2.种子含水量减少,硬度增加3.种子的干重不再增加,养料运输已停止。4.胚具有最高萌发能力5.酶的活性降至很低第二节蔬菜种子的成熟一、种子成熟过程60二、成熟过程中种子化学成分的变化(一)同化物(assimilates)的来源和向种子转移

种子成熟期间生物化学变化主要是合成作用。1.碳水化合物的来源和转移碳水化合物(carbohydrates)的主要来源是CO2,CO2来自空气或由植物自身呼吸所产生。CO2经光合作用或黑暗固定变成糖。其次是醋酸和丙酸。后者是土壤中生物腐烂后产生的,由根部吸收,靠木质部运输而来。种子发育的各个时期,植株提供的各光合产物的比例,多糖、蔗糖、脂肪和蛋白质均逐步提高。种子产量对同化物转移期间的不利的环境条件非常敏感。二、成熟过程中种子化学成分的变化(一)同化物(assimil612.氮化物(niride)来源和转移

土壤中存在NO3-和NH4+等离子,均由根部吸收。NO3-由木质部运输到各器官,NH4+很快被硝化为NO3-。从叶片输入豌豆种子中的含氮光合产物主要是丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸以及天门冬酰胺、谷酰胺。

2.氮化物(niride)来源和转移623.脂肪的来源和转移

人们认为脂肪是从碳水化合物转化而来的。油脂形成有两个特点:①种子成熟初期所形成的脂肪中含有较多游离脂肪酸,随着种子的成熟,游离脂肪酸逐渐减少。②种子成熟初期先形成饱和脂肪酸,然后方由它形成不饱和脂肪酸。磷脂是物理性质与脂肪相同,化学结构与脂肪相似的拟脂。土壤中的磷脂盐(K+、Ca++、Na+)及微量含磷有机物,由根部吸收,木质部运往种子,用于合成DNA,RNA,NAD,NADP的原材料。3.脂肪的来源和转移634.酶活性(enzymeactivity)的变化

酶在植物的绿色部分形成,并以溶解状态进入种子。4.酶活性(enzymeactivity)的变化64(二)贮藏组织中储备物的合成和沉积1.碳水化合物的合成和沉积

母株转运到种子的蔗糖是形成淀粉的基质.首先由蔗糖合成转化为果糖和尿苷二磷酸葡萄糖。在ADPG-淀粉合成酶(或ADPG-淀粉葡萄糖转移酶)作用下,如此反复进行,直到形成淀粉分子。2.蛋白质(protein)的合成3.类脂(lipid)的合成和沉积(1)脂肪酸(oliphatic)合成(2)油体的形成(二)贮藏组织中储备物的合成和沉积1.碳水化合物的合成和沉积65(三)激素在种子的发育过程中经常受到植物激素的调节。主要激素有吲哚乙酸、细胞分裂素和脱落酸等。

生长素(auxins)发育种子中的主要生长素为吲哚乙酸(IAA)和它的各种衍生物。赤霉素(GA)细胞分裂素(CK)脱落酸(ABA)脱落酸存在于种子中的部位因作物而异。上述激素在发育种子中的作用可以概括为:控制种子本身的发育;控制干物质在种子中的积累;控制果实生长和发育;控制种子萌发和幼苗生长。(三)激素在种子的发育过程中66三、成熟干燥——水分丢失在种子发育过程中的作用三、成熟干燥67

种子成熟干燥是大多数种子整个发育过程中的一部分。发育中种子干燥意味着终止发育而成熟。种子脱水干燥起着从种子发育进程转换到具有发芽能力的作用。而在种子发育初期,养料和水分大量流入,种子内进行大量同化合成作用,沉积贮藏物质,种子是不会发芽的。

种子发育的成熟干燥过程可分成两个时期:①不耐干燥期;②耐干燥期。把不同成熟期的种子进行上述同样处理后,能导致发芽,则该期即称耐干燥期。种子成熟干燥是大多数种子整个发育过程中68四、种子成熟期间物理性质的变化(一)种子大小一般种子先增加长度,其次增加厚度,种子体积也逐渐增大。(二)重量和比重

种子重量可分为鲜重和干重。种子比重是随着成熟度的增加而提高的。(三)其他

种子在发育过程中,种皮含水量由高到低,其坚韧度逐步增强。种子的硬度和透明度也是随着成熟度提高而增大,这是与干物质在种子中积累和种子中水分散失分不开的。种子的热容量和导热率也随着水分的减少而相应降低。在成熟前期,种子具有较高的导热率,能使种子在阳光下很快升温,有利于种子干物质合成。到成熟后期,热容量和导热率下降,对种子干燥和贮藏均具实践意义。四、种子成熟期间物理性质的变化(一)种子大小69小结

蔬菜种子的形成、发育和成熟是由作物的遗传基因及它对环境因素的要求所确定的。种子是经受精作用、种子的发育和成熟过程而后形成的,受精作用主要指精卵细胞结合和精核与极核结合的双受精过程。种子是由胚、胚乳、种皮等主要部分发育而成的。种子的成熟包含形态上和生理上的成熟。在成熟过程中有碳水化合物、蛋白质和脂肪的形成、转移和沉积,酶活性的变化,另外还受植物激素的调节。

发育中种子干燥意味着成熟。小结蔬菜种子的形成、发育和成熟是由70第三章

蔬菜种子的休眠和萌发第三章

蔬菜种子的休眠和萌发71第一节蔬菜种子的休眠具有生活力的种子,处在适宜的萌发条件中,不发芽或延迟发芽,即称种子在休眠状态。

种子休眠与否决定于两个因子:

一、种子本身状况;二、影响休眠和萌发的环境条件第一节蔬菜种子的休眠具有生活力的种子,处72一、种子休眠的生物学作用

种子休眠是植物发育过程中的一个暂停现象。对作物本身来说,它既是一个很重要的生命活动过程,又是一个有益的生物学特性,是长期自然选择的结果,是蔬菜作物在系统发育过程中形成的抵抗不良环境条件的适应性。种子休眠特性是植物适应特殊外界环境而保持物种不断发展与进化的一种生态特性。种子休眠与农业生产有密切关系。一、种子休眠的生物学作用73二、休眠状态的发育

休眠也受基因控制。如莴苣栽培品种(GrandRapids)内有的株系表现传统的休眠症状,另一些株系却表现无休眠症状。起始休眠的环境因素对休眠起着重要作用。温度、光质、光量、光周期对种子休眠有一定效应。二、休眠状态的发育74根椐出现期的不同可把休眠分为二个类型:一是初生休眠,即先天性的;二是次生休眠,即因诱导产生的。当种子仍在母株上或脱离母体时,胚生长停止,自行进入休眠状态,称为初生休眠。有些原来已吸收水分,在一定光、热条件下不需休眠的,或已经通过休眠期的种子,由于处于不适宜的环境中,如不适宜的温度、起抵制作用的光照等,会使种子进入或重新陷入休眠状态。这种时候即使再给予适宜条件,休眠仍然可以持续一个时期。这种现象称为再度休眠或次生休眠。产生次生休眠的原因在于外部的变化。如需光性种子在吸水时缺光,或忌光性种子连续见光等,均可诱导次生休眠。初生休眠在种子的发育和成熟时期都会发生,不同作物种类之间存在差异。根椐出现期的不同可把休眠分为二个类型:一是初生休眠,75三、休眠的原因及机制(一)种皮的障碍1、机械约束作用2、不透气性3、不透水性:因不透水性而不能吸胀发芽的种子称为硬实。三、休眠的原因及机制(一)种皮的障碍76种皮不透水性的机制:(1)具有坚硬的种皮或果皮(2)硬实种皮中有栅状细胞一列,其中积聚大量钙盐或硅酸盐,形成坚固致密的保护层。(3)硬实种皮细胞内含有大量果胶。

种子的硬实一般属于遗传性状,但硬实形成及其程度也受环境因子的影响。种皮不透水性的机制:(1)具有坚硬的种皮或果皮77(二)生理性的休眠1、胚的休眠(1)卵细胞未受精(2)胚未分化(3)胚休眠2、有抵制物质存在:激素ABA是最普通的抵制物质。抵制发芽的物质还有盐类、氨、氰化物、芥子油、有机酸、不饱和内酯、醛类、生物碱、酚类、及其它物质等。萌发促进物质缺乏也是休眠的一个重要原因。如赤霉素(GA)、细胞激动素(CK)等都能促进种子萌发。(二)生理性的休眠1、胚的休眠783、种子有特别的要求(1)温度(2)需光和忌光:有些作物种子因光的存在而缩短或解除休眠,称为喜光性或需光性种子(light-favored)。芸薹属蔬菜、莴苣、牛蒡、茼蒿、紫苏等种子。因光的存在而助长或诱导休眠的种子称忌光性或需暗性种子(light-inhibitedseed)。如萝卜、茄子、瓜类等种子。3、种子有特别的要求79四、休眠的调控(一)后熟与温度1、干藏和高温处理:种子干藏后熟是在种子含水量较低时(5-18%)进行的。高温与干燥是同时存在的,高温可促进抵制物质的分解,干燥能引起种皮结构改变,提高透性。2、低温处理:低温后熟可使种子内部发生一系列变化,使原来不能萌发的状态逐步转换为可以萌发的状态。这些变化包括胚的生长、贮藏物质的转变、酶活性的变化以及内源激素的消长等。3、其他温度效应:变温对有些蔬菜种子有解除休眠的效果,变温的作用包括:①具有高温和低温作用;②温差作用;③高温和低温持续时间的效应;④从低温转变为高温的速率;⑤从高温转变为低温的速率;⑥高低温交替周期次数的作用;⑦变温处理期的效应。四、休眠的调控(一)后熟与温度80(二)光照1、吸水与光效应2、光敏素(phytochrome)(三)化学药剂(二)光照1、吸水与光效应81(四)解除硬实1、机械破损2、温度处理3、物理因素4、化学处理(四)解除硬实1、机械破损82(五)其他农业措施1、选种2、栽培(五)其他农业措施1、选种83第二节蔬菜种子的萌发一、种子的萌发过程具有生活力的种子通过休眠期或解除休眠以后,给予适当的发芽条件,就能正常发芽。所谓种子萌发就是指幼胚恢复了生长,幼根、幼芽穿破了种皮,并向外伸展的现象。第二节蔬菜种子的萌发一、种子的萌发过程84种子的萌发过程大致可以分为以下

三个阶段:(一)吸胀(imbibition)种子吸胀以后,细胞内部胶体微粒吸附了大量水分子,使一部分胶体微粒的凝聚力降低而趋向于分散,即从凝胶状态变为溶胶状态,这样有利于种子活细胞内生理生化过程的加速进行。种子吸水达到一定重量后,其吸胀的体积与气干状态的体积之比率,称为种子的吸胀率。种子的萌发过程大致可以分为以下

三个阶段:(一)吸胀(imb85(二)萌动:是种子萌发的第二阶段,也称生物化学阶段。

当胚的体积增加到一定限度时,胚根尖端就冲破种皮外伸,这一现旬即为种子的萌动,农业生产上称“露白”。(二)萌动:是种子萌发的第二阶段,也称生物化学阶段。86(三)发芽(germination)是种子萌发的最后阶段。种子萌动以后,胚部细胞继续分裂,生长速度显著加快,当胚根长度与种子等长,胚芽长度达种子一半长时,称为发芽。种子发芽后,幼苗便出土生长。据子叶出土与否可分以下两种类型:1、子叶出土型(epigealtype)2、子叶留土型(hypogealtype)(三)发芽(germination)是种子萌发的最后阶段。种87二、种子萌发的环境条件(一)水分水分是种子萌发的重要因素(二)温度各种蔬菜作物种子芽都有其最适宜的温度,并且还有最高或最低发芽温度。(三)气体一般说来,氧气分压力增高可促进发芽,CO2的浓度增高则抵制发芽。(四)光线根据蔬菜作物不同,有的蔬菜种子在光线下发芽好,有的喜欢黑暗,还有与光线不相关。二、种子萌发的环境条件(一)水分水分是种子萌发的重要因素88三、种子萌发过程中的代谢(一)种子萌发过程中的代谢特点:在发芽期间,只发生物质的转变,而没有发生物质的同化。种子发芽的基本生理过程包括两个方面:其一为呼吸作用,另一为有机物质的变化。生化变化的方向与成熟期间的合成作用相反,主要是水解作用;氧化作用和合成作用也同时旺盛地进行。三、种子萌发过程中的代谢(一)种子萌发过程中的代谢特点:在发89(二)种子萌发过程中主要贮藏物质的转化1、糖类种子中贮藏物质的糖类主要以淀粉粒的形态存在。2、脂肪油质种子萌发时,脂肪先要水解为脂肪酸和甘油,再进一步转化为糖类,才能供胚利用。3、蛋白质种子中的蛋白质可分贮藏蛋白质和结构蛋白质两类。(二)种子萌发过程中主要贮藏物质的转化1、糖类种子中贮藏90(三)萌发的能量

种子萌发期间养料的运输,不仅与物质代谢有关,同时与能量的转化也有关。(三)萌发的能量91本章小结

蔬菜种子的休眠可分为初生休眠和次生休眠。休眠是由于种皮障碍和生理性的休眠引起的。根据休眠机制,可用后熟、物理(温度、光照、机械损伤等)和化学等途径来调控休眠期。种子萌发过程分三个阶段:吸胀、萌动和发芽,幼苗出土生长。据子叶出土与否,可分为子叶留土型和子叶出土型两种。种子萌发时所需的环境条件是水分、温度、气体和光照。种子发芽期间除水外,不需外来营养物质,只发生物质的转变,而没有发生物质的同化。发芽过程中,种子进行旺盛的呼吸作用的同时,有机物质进行生物化学的变化,能量也进行着转化。本章小结蔬菜种子的休眠可分为初生休眠和次生休眠。休92第四章蔬菜种子生产的一般原理第一节种子生产的遗传学原理繁殖是生物有机体的基本特性。繁殖是连接生命不同世代间的纽带,也是从事种子生产的根本前提。蔬菜作物在长期的进化过程中形成了各自的繁殖方式,可分为有性繁殖和无性繁殖两大类。第四章蔬菜种子生产的一般原理第一节种子生产的遗传学原理93(一)有性繁殖

按照自然授粉方式的不同,又可分为自花授粉、常异花授粉和异花授粉三类。1、自花授粉蔬菜:即以同一花内或同一植株内的花粉进行授粉而繁殖后代的一类蔬菜。2、常异花授粉蔬菜:以自花授粉为主但有相当高的异花粉率(5-50%)的一类蔬菜。3、异花授粉蔬菜:即以不同基因型的植株花朵间授粉而繁殖后代的一类蔬菜。(一)有性繁殖按照自然授粉方式的不同,又94(二)无性繁殖蔬菜

无性繁殖蔬菜作物一般以无性繁殖为主,因此繁殖过程中极少产生变异,群体内个体与个体之间具有高度的一致性,繁殖后代的遗传特性也与母体的遗传性高度一致。此类作物用以繁殖后代的不是植物学上的种子,而是各种类型的营养器官,如块茎、块根、鳞茎、球茎、葡萄茎、根茎、分蘖、根株、菌丝体、不定根、不定芽等。其繁殖方式包括器官繁殖、扦插、嫁接、无融合生殖等。近年来发展起来的组织培养技术也可应用于各种蔬菜作物的无性繁殖。(二)无性繁殖蔬菜无性繁殖蔬菜作物一般以无95二、品种的混杂与退化引起品种退休的原因主要有以下几个方面:(一)发育学上的变异(二)机械混杂(三)生物学混杂(四)自然突变(五)品种本身的遗传性变化(六)病害的选择性影响(七)不良的育种及采、留种技术二、品种的混杂与退化引起品种退休的原因主要有以下几个方面:96三、品种遗传纯度的保持(一)严格控制种子来源控制种子来源的根本方法在于严格地实行种子分级繁殖制度。所谓分级繁殖,即指按种子繁殖世代的高低,划分级别由不同层次的机构或个人负责生产各级种子。三、品种遗传纯度的保持(一)严格控制种子来源97(二)严格隔离隔离的方法通常有以下三种:1、机械隔离:即利用机械条件如纸袋、网纱、大棚、温室等进行隔离的方法。2、花期隔离:即利用分期播种、分期定植、春化或光照处理、摘心整枝等措施,使不同品种的花期前后错开而实行隔离的方法。(二)严格隔离983、空间隔离:即将易于相互杂交的作物品种、变种或种的种子生产地人为地安排隔开一定的距离,以防止非目的杂交的方法。空间隔离是否有效的关键,一是影响天然杂交率的因子。影响天然杂交率的因子包括作物的授粉方式,花期昆虫的种类及群体大小、风向与风速、以下留种株群体的大小等。二是隔离区之间的障碍物。三是品种经济价值受天然杂交影响的程度。3、空间隔离:即将易于相互杂交的作物品种、变种或种的种子生产99蔬菜作物种子生产的最小隔离距离作物名称最小隔离距(m)隔离内容原种生产种芥菜400200其他芸薹属种类如结球白菜、不结球白菜、芜菁、白芥、黑芥等;OV甘蓝、花椰菜16001000青花菜、花椰菜(或结球甘蓝)、抱子甘蓝、羽衣甘蓝、球茎甘蓝;OV中国白菜16001000大头菜、芥菜、芜菁等;OV萝卜、芜菁16001000中国白菜、芥菜、对芜菁还应与芜菁甘蓝隔离;OV大豆33OV扁豆、豇豆、菜豆5025OV豌豆2010OV番茄5025OV辣椒、小辣椒400200辣椒与小辣椒彼此隔离;OV苦瓜、黄瓜、葫芦、印度南瓜、硬皮甜瓜、南瓜、西瓜、西葫芦笋瓜800400南瓜与西葫芦及笋瓜彼此隔离;OV莴苣5025OV胡萝卜1000800OV洋葱1000400OV苋菜400200野生种;OV蔬菜作物种子生产的最小隔离距离作物名称最小隔离距(m)隔离内100(三)合理的选择与留种选择应连续、定向地逐代进行,以最大限度地保持品种的典型性。留种方面,小株留种的播种材料必须是高纯度的原种,其繁殖获得的种子只能供作生产用种,而不能供作繁殖用种。在原种种子生产中选留的种株不能太少,一般不应少于50株。(三)合理的选择与留种选择应连续、定向地逐101(四)严格执行种子收获及加工等的操作规程首先:繁殖品种的田间布置要科学合理;其次:在种子收获和加工过程中,要彻底对使用的容器、运输工具及加工器具等进行清洁,以清除以往残留下来的种子。最后:在包装、贮藏运输及种子处理时,容器内外均应附上标签。(四)严格执行种子收获及加工等的操作规程首先:繁殖品种的田间102第二节种子生产的一般技术一、种子生产田的建立(一)选择适宜的生态区要科学地建立种子生产田,首先必须将其设在光照(含光周期)、温度、降雨量等生态条件均较适宜的地区。第二节种子生产的一般技术一、种子生产田的建立103(二)选择适宜的采、留种地要科学、合理地选择采、留种地,必须注意以下几个方面:1、土壤结构与肥力:种子地的土壤结构与肥力应尽可能与作物种株生长发育的要求相一致,并应考虑到种性的特殊要求。2、注意轮作:留种地不应有相同类型的蔬菜以及近缘的各种类型的蔬菜为前作,以免造成机械混杂和进一步的生物学混杂,并可防止病害的传染流行。(二)选择适宜的采、留种地要科学、合理地1043、杜绝土传病虫害:大规模的种子生产要特别警惕对土传病虫害的监测与防治,以防造成生产上病虫害大面积流行的毁灭性灾害。4、易于操作和隔离:种子生产地以地势较高、平整而便于排灌、隔离条件较好的地方为宜。3、杜绝土传病虫害:大规模的种子生产要特别警惕对土传病虫害的105二、种株的栽培管理(一)种子处理:种株栽培用的种子,在播种前常常需要经过适当的处理来防治种传病害、打破休眠、促进发芽等。(二)选择适当的播种期:由于留种栽培的目的在于收获种子,故播种期的确定主要在于保证种株的发育和开花结籽能在最适的季节。(三)去杂去劣:如前所述,病、弱株及混杂株的存在可通过天然杂交、病害传染等途径造成品种的迅速退化,故必须在种株开花前尽早将它们除去。二、种株的栽培管理(一)种子处理:种株栽培用的种子,在播种前106(四)辅助授粉:种株栽培中,由于实行了严格的隔离,所以需要采用一些补充措施来辅助授粉,以保证种子生产的产量。(五)施肥与灌溉:种株栽培中的施肥与灌溉都须适当地加以控制。故须了解种株不同发育阶段对营养条件的不同要求以实行合理的施肥。但在种子生产上,施用过量的氮肥却会延长生长期并推迟成熟,从而对种子的发育产生抵制作用。磷肥是种株发育必需的重要营养,它不仅有利于根系,茎杆的生长和发育,也能促进座果与结籽,并能增强植株的抗病和抗倒伏能力。钾肥对作物的开花和发育也很重要,适当的钾肥供应可以改善植株的光合效率,并可促进蛋白质合成及脂肪代谢率。总之,在种株栽培中要注意控制氮肥,增施磷、钾肥以促使植株发育健壮,并促进座果与结实。作物开花后可追施1——2次壮花肥,壮果肥,以提高种子的产量和质量。种子生产中灌溉不宜过勤。(四)辅助授粉:种株栽培中,由于实行了严格的隔离,所以需要采107(六)注意防治病虫:植株若遭受了病虫的危害,不仅本身减产,其生产出的种子产量也低,而且质量差。种株栽培中应从以下三方面注意病虫害的控制:1、只播种经过预备消毒处理的种子2、及时喷施药剂以防除病虫3、经常性地淘汰感病种株(六)注意防治病虫:植株若遭受了病虫的危害,不仅本身减产,其108三、采种的一般方法(一)定型品种采种法所谓定型品种,即由选种或杂交重组等育种手段先育获得的遗传性相对稳定的系统。由于定型品种的种子可以代代相传,故其采种方法比较简单。只要根据品种的需要进行隔离和针对品种的典型性进行严格的株选,在种株上直接采种即可。三、采种的一般方法(一)定型品种采种法109可分别采用大株采种、中株采种和小株采种三种方式:1、大株(成株)采种法(移植采种法):即按正常生产季节播种,待产品器官成熟时经选择确定种株(即谓大株),再移植于留种地栽培采种或窖藏于翌春定植采种的方法。2、中株(半成株)采种法:即比大株采种晚些播种,待产品器官已表现出品种特性但尚未成熟时即行株选确定种株(即谓中株,也称半成株),再移植于留种地栽培采种的方法。3、小株采种法:即将种子直接播在留种地内,可以不经过营养产品器官的形成阶段而在小秧(即小株)上直接采种的方法。目前国内定型品种普遍采用大株采种法生产原原种和原种,再用此类种子经由中株或小株采种法大量繁殖生产用种。可分别采用大株采种、中株采种和小株采种三种方式:110(二)杂种品种制种法所谓杂种品种,即经过亲本的纯化、选择、选配、配合力测定等一系列试验而选育的优良杂交组合,亦称F1杂种。杂种制种实际上包括两方面的工作:一是亲本的繁殖与保纯;二是配制一代杂种种子。生产一代杂种种子需由二亲本相间种植进行杂交,其原则是杂种种子的杂交率要尽可能地高。(二)杂种品种制种法111一代杂种制种法可概括为以下几种:1、人工去雄制种法即用人工去掉母本的雄蕊、雄花和雄株,再任其与父本自然授粉或人工辅助授粉从而配制杂种种子的方法。]2、利用自交不亲和系制种法即利用遗传性稳定的自交不亲和系作亲本(母本或双亲),在隔离区内任父母本自由授粉而配制一代杂种的方法。利用自交不亲和系制种的关键是要育成优良的自交不亲和系。一代杂种制种法可概括为以下几种:1123、利用雄性不育系制种法即利用遗传性稳定的雄性不育系统做母本,在隔离区内与父本系统按一定比例相间种植,任其自由授粉而配制一代杂种种子的方法。利用雄性不育系制种必须有一个前提,即首先解决“不育系”(A系)、“保持系”(B系)的配套问题,对那些产品器官为果实或种子的作物(果菜类、粮食作物等),还须育成“恢复系”(R系),以解决“三系配套”。甘蓝雄性不育株花朵甘蓝雄性不育株3、利用雄性不育系制种法即利用遗传性稳定的雄性不育系统做113植物雄性不育遗传型可概括为“核不育型”和“细胞质雄性不育型”。(1)利用核不育系的制种法:所谓核不育型,是指完全受核基因控制的雄性不育类型。这类不育性通常受一隐性单基因ms控制。从理论上讲,核不育系找不到具有完全操持能力的保持系。所谓“两用系”就是指既用作不育系(A系)又用作保持系(B系)的同一系统。两用系制种法虽然需要增加拔除能育株这一工序,但对在初花期易于区别不育株和能育株且花数多的作物来讲,增加种子生产的成本是不多的。植物雄性不育遗传型可概括为“核不育型”和114(2)利用细胞质型不育系的制种法所谓细胞质型,即指由核基因和胞质双方互作而控制的雄性不育类型,其实质上为“核-质互作型”利用细胞质雄性不育系(简称CMS系)配制一代杂种种子,每年需设两个隔离区,即一个制种区和一个不育系繁殖保持区。(2)利用细胞质型不育系的制种法1154、利用雌性系制种法:即选育利用作物只生雌花不生雄花的稳定株系(雌性系)作母本,在隔离区内与父本相间种植,任其自由授粉以配制一代杂种种子的方法。目前在黄瓜、南瓜、甜瓜等作物中都已发现雌体系,国内外在黄瓜生产上已有采用其雌性系来配制一代杂种种子。4、利用雌性系制种法:即选育利用作物只生1165、利用雌株系制种法:即在雌雄异株的蔬菜中,利用其雌二性株或纯雌株育成的雌二性株系或雌株系作母本,在隔离区内与另一父本系统杂交以配制杂种种子的方法。5、利用雌株系制种法:即在雌雄异株的蔬菜中,利用其雌二性株或1176、利用苗期标记性状制种法:即选用作物有苗期隐性性状的系统作母本,在隔离区内与具有相对显性性状的父本系统自由杂交,以配制一代杂种种子的方法。蔬菜用物中,象甜瓜、西瓜的裂叶,番茄的黄苗、薯叶,大白菜的无毛等都是稳定的苗期隐性性状。7、化学去雄制种法:即利用化学药剂处理母本植株,使之雄配子形成受阻或雄配子失去正常功能,而后与父本系自由杂交以配制杂种种子的方法。除以上制种法外,有时对少数去雄困难的异花授粉作物也采用简易制种法生产一代杂种种子。6、利用苗期标记性状制种法:即选用作物有苗期隐性性状的系统作118四、收获与采后处理收获是种子生产的另一重要环节。种子收获时期、方法及程序等,对种子产品的遗传纯度、播种品质等都具有重要的影响。四、收获与采后处理收获是种子生产的另一重要环节。种119第三节种子生产的计划与制度种子生产必须有计划地进行,同时,从事种子生产还必须遵循一定的制度。第三节种子生产的计划与制度种子生产必须有计划地进120一、种子生产计划的拟订不同蔬菜作物每年的种子生产计划,必须在上一年的年终前制订。应以以下各方面为基础,经过科学的分析和预测后,全面而合理地拟订种子生产计划:(一)当地的育(引)种计划(二)当地的蔬菜生产计划(三)历年种子的销售量和库存量(四)当地的自然气候条件一、种子生产计划的拟订不同蔬菜作物每年的种121在充分考虑以上因素的基础上,还应全面地考虑不同蔬菜的繁殖系数、各种蔬菜作物对环境条件的适应能力以及种子生产技术水平与条件等,经过综合、分析、预测等方面的研究和论证,才能最终科学而合理地制订出切合本地区实际需要的种子生产计划。一个科学的种子生产计划至少应包括以下几方面的内容:1、种子生产的目的2、种子生产的任务3、种子生产的技术路线4、种子生产的进度安排5、种子的质量控制6、种子的经营与发放在充分考虑以上因素的基础上,还应全面地122二、良种繁育制度良种繁育制度,即指种子生产所必须遵循的一定规范和法则(一)良种繁育体系主要是指良种繁育的组织、领导及生产的方式、方法等。种子工作要实现“四化一供”,所谓“四化”是指:1、种子生产专业化2、种子加工机械化3、种子质量标准化4、品种布局区域化所谓“一供”是指以县为单位统一组织供应良种。二、良种繁育制度良种繁育制度,即指种子生产所必须遵123(二)良种繁育程序是指根据品种繁殖阶段的先后和种子世代的高低而从事种子生产的次序和方式等。正规的种子生产程序应该是:由原原种生产原种,再由原种生产生产用种。1、原原种生产:原原种是由育种者(单位)直接生产和控制的质量最高的繁殖用种。2、原种生产:原种是由原原种繁殖得到的、质量仅次于原原种的繁殖用种。3、生产用种生产:生产用种是由原种种子繁殖获得的直接用于生产上栽培种植的种子。(二)良种繁育程序124(三)品种审定制度品种审定(cultivarassessment)是指专门的权威机构(如品种审定委员会)对新育成或新引进的品种能否推广和能在什么范围内推广等作出评价、审议和决定的步骤。品种审定的依据是品种试验。品种审定工作包括以下三个方面的内容:①领导和组织品种区域试验和生产试验(示范);②评价、审定新品种;③对已推广的品种和新品种的示范、繁育和推广工作提出建议。(三)品种审定制度125本章小结

种子生产必须针对不同作物的遗传特点,采用相应的选择方法、隔离手段及育种繁育程序。品种在繁殖过程中,由于混杂、遗传变异及育种、采留种技术不当等多种原因的影响,常常会发生退化现象。要防止退化,尽可能地保持品种的遗传纯度,就必须严格控制种子来源、严格隔离、合理进行选择与采留种、严格执行种子收获加工操作规程,并加强病虫害监测防治与种子质量检验控制等。在种子生产的农艺技术中,要特别注意科学地建立种子生产田、加强种株的栽培管理及采用适当的采种方法采种等方面。蔬菜种子生产中一般用大株采种法生产原原种和原种,再由高纯度的原种经由大株法、半成株法或小株法大量繁殖生产用种。要搞好种子生产,首先必须拟订合理的计划和建立相应的制度,这是决定整个种子工作是否科学有效的重要基础。本章小结126第五章蔬菜种子的收获和干燥第五章蔬菜种子的收获和干燥127第一节蔬菜种子的收获一、倒伏种子收获以前植株倾倒称倒伏。有些蔬菜特别容易倒伏,如白菜、甘蓝、莴苣、茼蒿等种株。一些栽培技术和环境因素也会促成倒伏。种株发育早期高水平的氮肥,风和暴雨使植株枝叶下垂而倾斜,水土流失,根系暴露,家畜践踏。第一节蔬菜种子的收获一、倒伏128二、收获时期掌握采种时期,是采种工作的重要环节。适宜的采种时期应该是种子完全成熟,伤害性气候刚开始或尚不严重,种子容易收获和清选,种子损失最小的时候。理想收获时期应该是大部分种子已基本成熟,种子损失量小于采种量的时候。收获着生于潮湿或新鲜果实内的黄瓜、冬瓜、南瓜、辣椒和番茄等的种子,果实应在母株上充分成熟。二、收获时期129三、收获材料的类型采种时所收获的材料大致分为三类:(一)干种子和干果(二)相对干燥的肉质果(三)潮湿的肉质果三、收获材料的类型130四、手工收获与机械收获(一)从植株上采种果(二)收割植株(三)从水面采集四、手工收获与机械收获131第二节蔬菜种子的脱粒一、脱粒前的后熟处理后熟处理对种子的千粒重和生活力有一定影响。若采种材料为潮湿的肉质果,则后熟处理效果类似干果类。第二节蔬菜种子的脱粒一、脱粒前的后熟处理132南瓜种果的收获期和后熟天数与种子品质的关系采种期后熟后数发芽率(%)发芽势(%)千粒重(g)黄熟期010203020.788.798.796.014.076.774.080.7158168188182完熟期010203014.092.795.396.76.737.393.390.0172202197200过熟期010203090.797.394.096.065.385.398.092.0203197176188南瓜种果的收获期和后熟天数与种子品质的关系采种期后熟后数发芽133二、人工脱粒人工脱粒的方法很多,主要有:(一)滚压、锤打法(二)水洗法(三)发酵法(四)酸解法(五)千脱粒(六)不脱粒保温、保湿法二、人工脱粒134三、机器脱粒机器脱粒有数种类型,有用专用脱粒机脱粒的;还有用与收割机结合在一起的联合收割机脱粒的;以及结合速冻或罐藏工艺流程,使种子与果肉分离。三、机器脱粒135第三节蔬菜种子的干燥一、种子干燥的原理(一)种子干燥与空气湿度的关系:种子是高度吸湿的活的有机体,它们的水分与种子周围的空气温度和相对湿度有关。这种关系的决定因素是种子内部和种子周围的水气压。种子干燥速度取决于从种子核心到表面的水分迁移速度和种子表面的水分蒸发到周围空气中的干燥方法。种子温度、物理结构、种子化学成分和种皮透气性等均影响着种子水分从中心迁移到表面的速度,而干燥空气的流动速度、相对湿度和温度等,则影响从种子表面迁移水分的速度。确定所需热量的根据是:①被干燥种子的水分含量;②外面空气的相对湿度。第三节蔬菜种子的干燥一、种子干燥的原理136(二)种子干燥和种子生理的关系(三)种子干燥和种子化学成分的关系1、淀粉类:较易干燥,可采用较高温度干燥。2、蛋白质类:干燥时应采用较低温度。3、油脂类:一般说来,可以用较高温度干燥。(二)种子干燥和种子生理的关系137二、蔬菜种子的自然干燥与人工干燥为了保持种子的活力和生命力,种子批必须干燥,降低种子水分,以达到安全水分的标准。(一)自然干燥:或称日光干燥,一般把种子放在竹匾或芦席上晒干,不要在水泥场地上曝晒。(二)人工干燥1、自然空气干燥2、增补热量干燥3、热空气干燥:空气加热到430C进行干燥。二、蔬菜种子的自然干燥与人工干燥138三、种子干燥的设备(一)自然干燥:主要有竹垫、竹匾、芦席等摊晒工具和竹耙等翻动工具,有的晾晒还用木架、铅丝等。(二)人工干燥1、烘箱2、简易风干机三、种子干燥的设备139蔬菜种子安全贮藏水分蔬菜名称水分≤%蔬菜名称水分≤%蔬菜名称水分≤%蔬菜名称水分≤%番茄茄子辣椒甜椒韭菜葱黄瓜香瓜7-127-117-127-117-117-117-129-11南瓜丝瓜冬瓜菠菜芹菜芫荽苋菜蕹菜8-1198-98-118-111188茼蒿莴苣甜菜芥菜不结球白菜结球白菜大头菜荠菜8-117-1189-117-117-1177结球甘蓝花椰菜萝卜毛豆豇豆豌豆菜豆蚕豆7-107-99-1199-1210-1110-1212-13蔬菜种子安全贮藏水分蔬菜名称水分≤%蔬菜名称水分≤%蔬菜名称1403、热空气干燥系统热空气干燥系统一般要掌握以下几方面:(1)必要的构件:包括贮藏箱、空气流动系统和加热器。(2)干燥机的选择:干燥机依据供给空气热量的方式不同,可分为两种主要类型:①直接点火加热;②间接点火加热。(3)种子干燥过程的管理:种子收到以后,立即干燥。种子进行热空气干燥前,必须过筛。3、热空气干燥系统141本章小结采种的适宜时期是种子完全成熟、伤害性气候尚不严重、种子容易脱粒和清选、种子在田间散落最少的时候。蔬菜作物收获的材料有:干种子、相对干燥的肉质果、潮湿的肉质果三类。采种方法有:从植株上采种果、收割植株和水面采集等。蔬菜种子脱粒之前进行后熟,能提高种子的千粒重和活力。人工脱粒方法有:滚压、锤打法、水洗法、发酵法、酸解法、干脱粒等。还有不脱粒的保温、保湿法。机器脱粒有:专用脱粒机、联合收割机和结合加工流程脱粒的机械设备。当种子内部的水气压超过它周围空气的水气压,水蒸气从种子内移入空气时,种子发生干燥。种子干燥所需的温度和种子化学成分有关。种子干燥处理有助于长期贮藏和保证种子质量。种子应干燥至安全贮藏水分为止。本章小结142第九章

十字花科主要蔬菜的种子生产十字花科蔬菜主要有芸苔属的甘蓝类、白菜类、芥菜类及萝卜属中的萝卜等作物。第一节甘蓝的种子生产

甘蓝类蔬菜包括结球甘蓝、花椰菜及青花菜、抱子甘蓝、羽衣甘蓝、球茎甘蓝(苤蓝)和芥蓝等。基本染色体组为n=9。第九章

十字花科主要蔬菜的种子生产十字花科蔬菜主143蔬菜种子生产技术---课件144一、起源与类型(一)起源甘蓝起源于地中海沿岸,后传至欧洲西北部及北部。甘蓝可能是在17世纪末期由俄国传入我国黑龙江及新疆等地的。甘蓝适应性强,既抗寒,又有一定的耐热能力。(二)类型结球甘蓝分化出以下三种主要类型:1、尖头类型2、圆头类型3、平头类型一、起源与类型145二、开花授粉生物学甘蓝为二年生作物。它第一年形成叶球,经过冬季低温通过春化阶段,第二年才能开花、结实。甘蓝通过春化阶段需要二个条件:一是幼苗要有一定大小的营养体;二是要有适宜的低温条件,并要有一定长度的低温持续时间。二、开花授粉生物学146三、定型品种的种子生产(一)气候及土壤条件1、气候条件:甘蓝属耐寒性作物,也较喜光。2、土壤条件:适应土壤范围较广。(二)隔离条件:原种生产隔离距离要求在1600m以上,生产用种则要求1000m左右。(三)采种方法通常采用以下两种方法:1、小株采种法或半成株采种法,即从种子种子的采种方法。2、成株采种法:即从种子叶球种子的采种方法。三、定型品种的种子生产147(四)采种农艺技术要点1、播种与定植:留种田第一年的栽培管理与普通栽培基本相同。但种子生产播种可以比普通栽培稍晚。2、种株选择(1)苗期选择:甘蓝的叶形与球形有一定的相关性。(2)成熟期选择(3)抽薹期选择3、种株处理:处理方法常见以下三种:(1)留心柱法(2)刈球法(3)带球留种法4、种侏管理5、收获与脱粒(四)采种农艺技术要点148四、F1杂种制种技术甘蓝杂优利用中,利用自交不亲和系配制单交种是目前国内外通行的方法。利用自交不亲和系(或自交不亲和系X自交系)配制杂一代种子,实际上包括“亲本保持”与“配制杂种”两大环节的工作。(一)亲本的保持与繁殖蕾期授粉应特别注意以下事项:1、严格隔离2、适龄蕾选择3、花粉选择4、授粉方法四、F1杂种制种技术149(二)杂一代制种1、制种方式:甘蓝杂一代制种可有露地制种、保护地制种、露地—保护地制种(1)露地制种(2)保护地制种(3)保护地—露地制种法2、技术要点(1)保证隔离条件(2)注意调节双亲花期(3)加强田间管理种子收获,可视亲本性状而异。双亲均为自交不亲和系且正反交差异不大时,可将父母本种子混收;正反交差异显著者,则应分开收获分别利用。(二)杂一代制种150五、其他繁殖方法(一)扦插繁殖法(二)离体培养法六、种子传染的主要病害五、其他繁殖方法151第二节大白菜的种子生产白菜类(BrassicacampestrisL)蔬菜主要包括大白菜(B.campestrisssp.chinensisL.)、菜心(菜薹)[B.campestrisssp.

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