《种子的奥秘》.doc

.种子的奥秘课堂提纲第1讲 种子真有奥秘吗1、 引入请同学组最后一个字是“子”的词2、 观看关于“种子的旅程”的视频1. 视频中用高速摄影机拍摄植物生长的过程2. 不同植物根据自身不同的特点，采取不同的方式传播种子（风力、雨水、动物粪便等等）3、 请同学发表观看视频后的感想我的感想：植物根据不同的自身特征，能够借助自然、借助动物采取不同的传播方式，巧妙而有效，正验证了“物竞天择，适者生存”的生命规律，这或许就是种子的奥秘所在。第2讲 从不知道说起一、引入大学：知止定静安虑得2、 历史上在农业中有所贡献的人1. 伏羲氏中华民族 文明始祖狩猎渔牧 采集野果观天察地 创制八卦伏羲+周文王+孔子易经2. 神农氏“五谷爷” “农皇爷”农业和医药的发明者3. 杜康中国酿酒业开山鼻祖4. 淮南王刘安炼制丹药 发明豆腐3、 “五谷丰登”的五谷粟（稷）、黍、菽（豆）、麦、稻分别是：小米、黄米、豆类、小麦、水稻4、 从古至今的播种器械发展1. 古代播种器械耒耜 （神农发明）2. 传统播种器械耧车（耩子）3. 现代播种器械玉米精量免耕播种机5、 古代关于农业的著述1. 周记 （2400多年前西周：周公姬旦）2. 汜胜之书 （汉朝：汜胜之）3. 齐民要术 （北魏：贾思勰）4. 四时篡要 （唐代：韩 鄂）5. 农桑衣食撮要（元代：鲁明善）6. 王祯农书 （元代：王 祯）7. 农政全书 （明代：徐光启）总结：中华民族祖先，通过长期的辛勤劳作，在播种、收获、保藏、处理种子方面，积累了丰富的经验和知识。6、 中西方的耕种方式. 东方（中国）家庭为单位. 西方（美国）个人为单位7、 农业研究上有所成就的人. 种子科学创始人诺倍. 杂交水稻之父袁隆平. 绿色革命之父诺贝尔和平奖得主勃劳格第讲种子长什么样1、 引入请同学观察种子的标本，指出自己认识和不认识的种子2、 植物的分类（地球上现存植物约50万种）.低等植物（孢子植物：藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类）.高等植物（种子植物：25万种左右）（） 被子植物（如西瓜）占99.5%以上（）裸子植物（如小麦）800多种注：种子植物是地球上的优势植物，种类繁多（草本、木本、一年生、多年生），几乎无处不有。3、 上海世博会英国种子馆万根纤细的透明亚力克外形像一朵蒲公英种子来自中国科学院昆明植物研究所野生生物种子资源库（英国皇家植物园基因千年种子银行项目的合作伙伴之一）4、 举例各类植物一株番茄结果15000个美国巨无霸南瓜198斤世界上最大的西瓜和最小的西瓜白杨树“眉目传情”（幼苗时被砍掉的树枝）（各类植物图片等等）5、 种子的特点1. 具有完整的种胚2. 备有足够的养料3. 贮藏和休眠特性4. 果种皮及附属性“无三不成理”：种子=种皮+种胚+胚乳成分=淀粉+脂肪+蛋白DNA=含氮碱基+脱氧核酸+磷酸根（中国人的“三分法思维”，如“天道、地道、人道”）6、 种子传播借助的媒体自然传播（风、水、其他物体、自主散播等）战争掠夺商业交流自身适应（如，仙人掌、一枝黄花等）7、 种子的含义1. 植物学上：指由胚珠经受精作用发育而成的繁殖器官，通常包括种皮、胚、胚乳三个主要部分2. 农业上：泛指一切可用作播种材料的植物器官，亦可称作农业种子。8、 种子的分类世界上栽培植物约有1200种，我国约有600种，包括农作物、园艺作物、牧草、林木等种类，其播种材料种类繁多，但大体上可归纳为四大类。1. 真种子（植物学所指的种子，由胚珠发育而成）如：大豆、棉花、油菜、萝卜、芝麻、茄子、瓜类2. 类似种子的果实（由整个子房发育而成，成熟后不开裂，可以直接播种，有的果实外面，还带有花器的其他部分发育而成的附属物）常见的有：（1） 颖果：小麦、玉米、高粱等（2） 瘦果：向日葵、荞麦、菊苣、白沙蒿等（3） 坚果：甜菜、菠萝、板栗等（4） 分果：胡萝卜、芹菜、茴香等（5） 荚果：鸟足豆、二色胡枝子、草木樨等（6） 核果：桃、李、枣、椰子等4. 人工种子（将植物离体培养中产生的胚状体，或能发育成完整植株的分生组织（愈伤组织、芽）包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内，制成类似天然种子的颗粒体。）（1） 构成：胚状体、人工胚乳、人中种皮（2） 优点（无性繁殖）：繁殖速度很快固定杂种优势特种植物快繁（3）举例研制成功地人工种子：胡萝卜、芹菜、黄莲等九、种子鉴别方法1. 不同植物种子的鉴别（较易）：种子的内部构造、外部形状、大小、颜色2. 同作物不同品种鉴别（较难）：形态学、染色体、细胞学、生理学、物理法、化学法、生化法、DNA标记等等鉴定方法。第4讲 种子都可以吃吗？1、 引入“药食同源”五谷（有时候生病不一定要吃药，事物可以是很好的药）2、 农作物种子的化学成分1. 按其主要化学成分分类：（1） 粉质种子：淀粉含量60%-70% （如禾谷类、荞麦，养分贮存在胚乳内）（2） 蛋白质种子：蛋白质含量25%-35% （如豆类，养分贮存在子叶内）（3） 油质种子：脂肪含量30%-50% （如油菜、芝麻，养分贮存在子叶内）2. 种子的化学成分：水分、淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、维生素、酶、激素、色素3. 种子化学成分（贮藏物质）有何作用？种子本身生命活动的基质幼苗初期生长的营养物质人类赖以生存的食物来源3、 大豆的作用1. 食用油大豆油2. 子粒豆饼为优质饲料3. 可制多种营养副食品“青菜豆腐保平安”（1） 传统豆制品：豆腐、豆腐干、豆腐乳、豆浆、豆芽、酱油（2） 新型豆制品：豆浆粉、冰淇淋、豆奶（3） 大豆蛋白：组织蛋白、分离蛋白、浓缩蛋白、蛋白肉（4） 大豆磷脂系列产品4. 大豆是重要的工业原料（1） 工业品油漆、墨、胶合剂、塑料、人造羊毛、人造纤维等（2） 民用品脂肪酸、代乳粉、人造黄油等（3） 医用品卵磷脂等注：大豆制品可达500多种4、 无色养五脏红色养心绿色养肝黄色养脾白色养肺黑色养肾5、 种子毒物某些种子中，存在对人畜有害的化学物质，称为种子毒物油菜种子硫代葡萄糖甙（硫甙）高粱种子单宁棉花种子棉酚（含棉酚的棉籽油，长期实用会影响生育）大豆种子胰蛋白抑制剂、皂苷、植物凝血素（没烧熟的豆子不能吃，没有煮开的豆浆不能喝）马铃薯块茎茄碱（龙葵素）第5讲 种子从哪里来的1、 引入（从草说起）吃最早有草（神农尝百草）穿最早有草（草裙）住最早有草（茅屋）讨论：先有种子还是现有草？2、 植物的开花结果（种子形成发育的一般过程）1. 裸子植物种子的形成发育胚乳胚胚柄种皮种麟合子消失颈卵器+精子胚乳颈卵器消失珠被 珠心雌配子体珠麟胚珠（大孢子囊）大孢子叶腹沟细胞种 子2. 被子植物种子的形成发育被子植物的合子行程后，一般须通过短期休眠，才进行细胞的分裂分化，在形态上和生理上经过复杂的变化，最后：合子种胚极核胚乳珠被种皮三、胚珠种子发育过程中的形态变化4、 无籽西瓜为什么没有籽 普通西瓜（2n） 三倍体种子（3n）三倍体西瓜（3n）（2n）二倍体幼苗四倍体西瓜（4n）5、 种皮发育的几种结果1. 一层珠被，则形成一层种皮。（如番茄、向日葵、胡桃等）2. 具有内、外两层珠被，通常则相应形成内种皮和外种皮。（如油菜、蓖麻等）也有一些植物，虽有两层珠被，但在发育过程中，其中一层珠被被吸收而消失，只有另一层珠被发育成种皮。（如大豆、蚕豆的种皮，由外珠被发育而来；小麦、水稻的种皮，由内珠被发育而来）3. 在大多数被子植物中，当种子成熟时，种皮成为干种皮。4. 在少数被子植物中（如石榴）和裸子植物（如银杏）中，种皮可以成为肉质。5. 种皮的表面常具有附属物，最常见的是，棉花的外种皮的表皮细胞外向突出、伸长而形成的“纤维”。6、 种子发育过程中的几种形态1. 假种皮有些植物的种子外面具有假种皮，它是由珠柄或胎座发育而成的。（如荔枝、龙眼果实中的肉质可食部分，就是珠柄发育而来的假种皮）2. 发芽口在胚珠末端的珠孔，发育成为发芽口。3. 种柄胚珠基部的珠柄，发育成为种柄。4. 种脐种子成熟干燥以后，从种柄上脱落，在种皮上留下一个疤痕，即为种脐。第6讲 种子也睡懒觉吗 1、 种子休眠的概念广义额种子休眠是指具有生活力的种子，停留在不能萌发的状态。包括两种情况：生理休眠即种子本身未完成生理成熟，或存在发芽的障碍，虽然给予适宜的发芽条件，仍然不能萌发。被迫休眠即种子已具有发芽能力，但由于缺少萌发所具备的外界条件，而被迫处于静止状态。2、 种子休眠的意义1. 生物学意义：种子休眠对植物本身来说，是一种有益的生物学特性，或者说是植物在长期系统发育过程中，形成的抵抗不良环境的一种适应性，即对逆境的适应。（种子休眠，可以避开干旱、酷暑、严寒等恶劣气候，应对洪水、火灾、泥石流等突发性自然灾害，有利于种质延续。）2. 农业生产意义：（1） 有利面：可防止种子在母株上发芽，如穗发芽，有利于种子的收获。有利于种子长期安全贮藏，保持种子生活力和延长种子寿命。（2） 不利面：若播种季节种子仍处于休眠状态，则会影响生产或浪费种子影响种子发芽试验结果的正确性造成根除杂草的困难三、种子休眠的原因1.种胚休眠（1）种胚尚未达到形态成熟。（如银杏、人参、草莓、兰花、白蜡树等）（2）种胚尚未完成生理后熟。（如苹果、梨、山楂、樱桃、牡丹、芍药、三叶草等）2.种被障碍种被不透水（如豆科类的硬实种子）种被不透气（如禾谷类、棉花等）种被阻止抑制物质逸出（如野燕麦）种被减少光线到达胚部（如藜）种被的机械约束作用（如桃、李、杏、桑、苋菜等）3. 存在发芽抑制物质抑制物质，可存在于稃壳、果皮、种皮、胚乳、胚等不同部位。（氰化氢、氨、乙烯、芥子油、芳香油、柠檬醛、肉桂醛、水杨酸、没食子酸、咖啡碱、古柯碱、香豆酸、花楸酸、肉桂酸、咖啡酸、阿魏酸、脱落酸、甘氨酸、色氨酸等）4. 光照的影响（1） 喜光（需光）性种子苋菜、芥菜、莴苣、烟草、芹菜等（2） 忌光性种子葱、黑种草、落芒草、黍等（3） 非感光性种子大部分农作物种子（现已探明，光对种子休眠和萌发的影响，是受光敏素控制的）5. 不良环境条件的影响不良环境条件，可诱导某些种子，产生二次休眠。（二次休眠：原来没有休眠，或已解除休眠的种子，由于遇到不良环境条件，重新进入休眠状态。）例：加温干燥的温度较高或时间过长，可使某些豆类和大麦、高粱种子，进入二次休眠。贮藏湿度过高，也可导致大麦、小麦种子二次休眠莴苣种子，在黑暗条件下或在30以上温度下发芽，均会产生二次休眠4、 影响人寿命的因素（五福临门：长寿、康宁、富贵、好德、善终）1. 世界卫生组织认为：人的健康取决因素有遗传因素（15%）社会条件（10%）医疗条件（8%）自然环境（7%）生活方式（60%）2. 中国百岁老人的共性特征心态平和，顺其自然饮食节制，粗茶淡饭勤劳好动，终身劳作家庭和睦，子女孝敬环境优良，水土特殊遗传因素，家族长寿5、 种子的分类1.依据种子寿命长短分类短的几小时、几十天梭梭树、兰花几小时、可可35小时、杨树、柳树1周多长的1千年，1万年古莲籽1000多年（中国）、2000多年（日本）、苋菜3000多年（阿根廷）、北极羽扁豆1万多年（加拿大）、狗尾草1万多年（中国）澳大利亚Ewart（1980）分类：（1） 长命种子：15年（2） 中命种子：3-15年（3） 短命种子：3年2. 依据种子贮藏的难易程度分类易藏、中藏、难藏3. 依据种子贮藏行为分类（1） 传统型（正常型）种子适合于干燥低温贮藏。一般来说，种子水分、贮藏温度越低、寿命越长。（如大多数农作物、蔬菜和牧草种子）（2） 顽拗型种子不耐低温、不耐脱水干燥。一般来说，脱水干燥种子损伤，0以下冻害，造成死亡（如水浮莲、菱角、茭白、荔枝、龙眼、咖啡、可可、椰子、橡胶、茶籽、板栗、银杏）注：研究表明，较高水分+较高温度+充足氧气，可延长顽拗型种子的寿命（3） 中间型种子6、 影响种子寿命的因素1.遗传特性+发育状况+贮藏条件遗传因素（内因）植物种类、种被结构、化学成分、生理状态、物理性质、种胚性状环境条件（外因）水分、温度、氧气、其他（光、微生物、仓虫、化学物质）2. 贮藏技术的关键词：干燥、低温、密闭“三低贮藏”：低水分（安全水分以下）低温度（15以下）低氧气（3%以下）第7讲 种子到哪里去了1、 种子的生命循环 种子散播植株幼苗种子入土休眠发芽（幼苗未露出土而死）制约休眠制约休眠（老化、动物及微生物危害）无休眠种子死亡 2、 种子的萌发的概念1. 萌发的五个过程：生根发芽长叶开花结果（春生夏长秋收冬藏）2. 萌发的含义 ：生理上干燥种子吸水到种胚突破种皮的过程生产上种胚生长成具有正常构造幼苗的过程3. 观看关于种子萌发的视频大豆种子的萌发二翘豆种子萌发种子萌发的条件三、种子萌发的条件1.本身内在条件具有生活力，且通过休眠或无休眠2.外界环境条件适宜的水分、温度和氧气。另外，还有光照、化学物质、土壤因素、生物因素等。（春秋末年，历史上发生的一个与种子有关的故事越王煮米） 4、 种子萌发过程及其特点1. 吸胀过程吸胀是指种子吸水而体积膨胀的现象吸胀是种子萌发的起始阶段，但不是生命现象，而是一种单纯的物理过程死种子的亲水胶体也同样能够吸胀；有生命力的硬实种子，由于种皮不透水则不能够吸胀（注：种子是否能够吸胀不能作为判断种子有无生活力的标志） 种子吸胀能力的强弱主要决定于种子的化学成分例如：豆类种子吸水量接近或超过种子本身的干重粉质种子吸水量一般大约占种子干重的1/2油料种子含油量越高，吸水力越弱吸胀率种子吸水达一定量时，吸胀体积与气干状态的体积之比粉质种子的吸胀率130%-140%豆类种子的吸胀率200%左右第二阶段滞缓期水分吸收（种子鲜重增加量表示）吸胀时间第一阶段开始吸水期第三阶段重新大量吸水期萌动种子萌发过程中水分吸收的典型模式（胚根突破种皮） 2. 萌动阶段萌动是种子萌发的第二阶段，也称生化阶段种子萌动：种子吸水后，胚部细胞开始分裂、伸长，当胚的体积增大到一定程度时，胚根尖端就突破种皮外伸。（农业生产上俗称“破胸”或“露白”） 绝大多数植物的种子萌动，首先冲出种皮的是胚根（因为胚根的尖端，正好对着发芽口而种子又主要是通过发芽口吸水 ，因而胚根优先获得水分，代谢活动和细胞分裂先行）水分过多时，先出胚芽（水分过多造成缺氧的情况下，胚根所受的抑制作用比胚芽大得多）少数情况下，有些死种子在充分吸胀后，胚根也会因体积膨大而伸出种皮以外，这种现象被称为“假发芽”3. 发芽阶段发芽种子萌动以后，种胚细胞开始加速分裂和分化，胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度（我国和国际种子校验规程定义：当种子发育长成具备正常主要构造的幼苗才称为发芽）发芽