云南农业大学种子生物学期末复习资料.doc

种子复习资料第一章1.种子的概念狭义：指由胚珠发育而成的繁殖器官。广义：凡是生产上可作为播种材料的植物器官均称为种子。2.类似种子的干果植物学上称果实。成熟后果皮不开裂，可以直接用果实作为播种材料，如： （1）颖果-种子外包与种皮密连的薄果皮 小麦、玉米 （2）瘦果-与颖果不同处是果种皮可以分开。向日葵、荞麦、大麻、苎麻3.用以繁殖的营养器官包括根茎类作物的自然无性繁殖器官。如块根甘薯和山药块茎马铃薯和菊芋地上茎甘蔗球茎芋、慈菇、荸荠鳞茎葱、蒜、洋葱地下茎藕、竹鞭、苎麻4. 人工种子的优点：（1） 可使自然条件下不结实或种子很昂贵的特种植物得以繁殖（2）繁殖速度快；（3）可固定杂种优势，使F1代杂交种多代使用。第二章1.种子的基本构造（1）种被：种脐、发芽口、脐条、内脐、种阜（2）种胚：胚芽、胚轴、胚根、子叶（3）胚乳：内胚乳(endosperm, 3n ）由受精极核发育而成 外胚乳(perisperm, 2n)由珠心细胞发育而成常见 裸子植物的胚乳(1n)由雌配子体发育而成第三章1.种子的化学成分： 糖类、 脂类、 含氮物质、 水、矿物质2. 根据不同作物种子化学成分含量的差异，可把种子分为:粉质种子、蛋白质种子和油质种子三大类。3. 粉质种子大部分化学成分贮存在胚乳内；而蛋白质种子(豆类)及油质种子绝大部分化学成分贮存在子叶内4. （胚乳是种子养料的贮藏器官，胚乳细胞中充满淀粉粒和蛋白质，种子的全部淀粉粒和大部分蛋白质都集中于胚乳之中）5. 影响种子化学成分的因素：（1.） 内因-作物种子的遗传特性、成熟度或饱满度；（2.）外因-成熟期的气候及土壤条件6. 临界水分：即自由水和束缚水的分界，指自由水刚刚去尽，留下的为达饱和程度的束缚水时的种子含水量，又称束缚水量。7. 安全水分：能够保证种子安全贮藏的种子含水量范围。每逢种子入库，都要先确定其安全水分。 8.安全水分确定：临界水分高安全水分可以高 临界水分低安全水分必须低 *一般原则：安全水分 临界水分我国南方，潮湿、高温安全水分应该低；北方，干燥、低温安全水分可以高一些； 但最好不要高于临界水分！安全水分定的越低，越有利于种子贮藏9.平衡水分：当种子在外界条件相对稳定的条件下一定时间后，对水分的吸附与解吸达到动态平衡，此时的种子含水量就称为该条件下的平衡水分 10. 平衡水分的影响因素：(1)大气湿度；(2)温度；(3)种子化学物质的亲水性；(4)种子的部位与结构特性；11.平衡水分的应用：可以用平衡水分来确定种子安全贮藏水分；（2）可以解释为什么油菜种子的安全贮藏水分较低的原因；可广泛应用于种子干燥实践中；11.糖的分类：可溶性糖很少、禾谷类一般2%，主要存在于胚和胚乳的外围组织，充分成熟种子主要为蔗糖，未成熟和萌动的种子除蔗糖外，还有单糖、麦芽糖；不溶性糖很多，主要有淀粉、纤维素、半纤维素、果胶 12.与碘反应：紫红 糯性; 支链淀粉 兰黑 非糯性;直链淀粉13.酸价:是中和1g脂肪中全部游离脂肪酸所需的氢氧化钾(NaOH)mg数14.碘价:是指与100g脂肪结合所需的碘的克数15.油脂的酸败:油脂或油质种子保管不当或贮藏过久，会产生一些醛， 酮、酸类物质, 从而产生不良气味，使种子品质降低，称之为油脂酸败.一般 高温、高湿、强光、多氧、 种皮不致密、破损容易酸败16.酸败的影响因素：内因：种皮状况：完整，保护性好；破裂易发生。 脂肪成分：脂肪的不饱和程度愈高，氧化速率愈快，变质愈为迅速外因：水分高，温度高，光照强，氧气充足，种子易酸败。17.保存食用油：密闭、放低温处、小口容器、装满、避光（如棕色瓶）不易酸败。18.种子中的其它化学成分：矿物质、有毒物质、色素19. 影响种子化学成分的因素：（1.） 内因: 作物的遗传性最大，约为变异的18%，成分的可遗传性和品种间较大的差异，为品质育种的依据 品种间差异品种改良潜力 成熟度种子成熟愈好，贮藏蛋白与支链淀粉含量愈高,透明度愈高，种子的食用品质愈好。 饱满度愈饱满的种子，果种皮占的比例小，出粉率、出油率高 （2） 外因气候、土壤营养状况种子发育成熟期间的环境条件，是导致相同作物或品种在不同地区，不同年份种子化学成分差异的主要原因，约占变异的14%。20.贮藏蛋白据其在不同溶剂中的溶解度可分为： 清蛋白-水溶性蛋白，溶于水或微酸溶液 球蛋白-盐溶性蛋白，溶于10%NaCl 豆类蛋白的主要成分 醇溶性谷蛋白-醇溶性蛋白，溶于 70%酒精禾谷类种子特有 谷蛋白-溶于0.2%碱溶液禾谷类中较多第四章1.受精方式：闭花受精：多数植物在授粉、受精之前，必须经过开花这一过程，但开花并非授粉受精的必要条件，例如大麦与花生常常不开花也能正常受精，称为闭花受精。珠孔受精：大多数情况下，花粉进入胚囊必须通过珠孔，才能达到受精的目的，这种受精方式称为珠孔受精（顶点受精）。合点受精：有时花粉管直接穿过合点而进入胚囊，称为合点受精。2.胚乳的发育类型：核型胚乳；主要特征是初生胚乳核的第一次分裂和以后的多次分裂，都不伴随细胞壁的形成，各个胚乳核呈游离态分布在陪囊中。小麦、水稻、玉米、棉花；细胞型胚乳；从初生胚乳核分裂开始，随即产生细胞壁，形成胚乳细胞。番茄、芝麻、烟草；沼生目型胚乳；介于核型胚乳和细胞型胚乳之间。泽泻、慈姑； 3.种皮发育，（被受精所刺激 ）珠被- 种皮 若胚珠有1层珠被，只发育成1层种皮 若胚珠有2层珠被，可能发育成层种皮或1层种皮4.种子发育过程中的异常现象 多胚现象粒种子中有个或个以上胚的现象真多胚多胚产生于同一胚囊（多数） 假多胚多胚产生于同一珠心不同胚囊中（少数）多胚现象产生的原因：受精卵裂；无配子生殖；无孢子生殖；胚珠中发生多个胚囊； 无胚现象种子外形似乎正常但内部无胚的现象无胚现象的原因：遗传，如伞形科 卵未受精 远缘杂交，生理不协调，胚早期夭折 昆虫危害 无性种子凡通过无融合生殖产生胚而形成的种子原因：无性种子发育初期可能是多胚种子，其中的有性胚被无性胚排挤而退化消失成为无性种子。 种子败育胚珠能顺利通过受精但却不能形 成具发芽能力的正常种子的现象原因：发育中生理不协调，多发生在不亲和的杂交中；受病虫危害，又有直接（吃掉胚或寄生其中）和间接（毒素毒害） 营养缺乏，多发生在营养弱势部位恶劣环境，如冷冻、高温、农药毒害 减少种子败育的措施，应视败的原因而定。 无融合生殖:指配子体不经配子融合而产生孢子体的过程，只限于胚囊中不经受精产生胚的现象，主要包括孤雌生殖，孤雄生殖，少数为无配子生殖（助细胞、反足细胞胚）5.种子成熟的概念狭义形态成熟（形状、大小、颜色固定，不发生变化了），又称工艺成熟。广义包括形态成熟和生理成熟，即真正成熟。只具备其中一个条件时，就不能称为种子真正的成熟。6.完全成熟种子的基本特点：1 养料输送已经停止;2 种子含水量减少，硬度增加;3 种皮坚固;4 种子具有较高发芽率和最强的幼苗活力7成熟的指标 形态成熟 种子的形状、大小已固定不变，呈现出品种的固有色 生理成熟 种胚具有了发芽能力种子成熟的标志: 养料运输已经停止，干物质不再增加 种子含水量降低到一定程度 果种皮、内含物变硬，呈现品种固有色 种胚具有了萌发能力8.成熟阶段：禾谷类；乳熟期、黄熟期、完熟期 、枯熟期豆类；绿熟期、黄熟前期、黄熟后期、完熟期、枯熟期十字花科和锦葵科 、白熟期、绿熟期、褐熟期、完熟期、枯熟期第五章1.种子休眠：指具有生活力的种子在适宜发芽条件下不能萌发的现象。2.种子休眠可分为：原初休眠指种子在成熟中后期自然形成的在一定时期内不萌发的特性，又称自发休眠、原生休眠二次休眠又称次生休眠，指原无休眠或已通过了休眠的种子，因遇到不良环境因素重新陷入休眠 , 为环境胁迫导致的生理抑制。3.种子休眠在生物学上和农业生产上均有重要意义：生物学上种子休眠是一种优良的生物特性，是种子植物 抵抗外界不良条件的一种适应性，有利于世代延绵 ; 干湿冷热交替地区生长的种子一般都有明显休眠期。 农业生产上：有利方面-避免成熟时遇雨穗发芽，丰产丰收减少贮藏时损失。不利方面-影响发芽结果有时降低种用价值、造成加工、除草困难。4.种子休眠的原因：（1.） 种胚未成熟；胚未分化好，即胚为一团分生细胞，胚器官未分化胚未长足，即胚虽已分化，但未达到足够大小胚休眠，即胚虽分化也达一定大小，但未通过一系列复杂的生理生化变化 种被影响； 种被的不透水性许多种子的种被特别坚实致密，不透水，由于种被不透水而不能吸胀发芽的种子称为硬实 种被不透气性有些种子种被可以透水但不透气，阻碍了种内外气体交换造成休眠 种被的机械约束作用有些种子如核果的种被特坚硬，虽透水通气，但胚在 一定时间内无法顶破向外生长减弱种被约束可打破此类种子休眠。 种子中存在抑制萌发的物质；有些植物种子在成熟过程中积累一些抑制萌发的物质，当积累达到一定量时，种子便陷入休眠5.后熟：由于此种原因休眠的种子，需要在特殊的条件下贮藏一定时间，使胚完成分化或长到足够大小或完成生理成 熟，这一过程常称之为后熟。6.硬实：自然界具有许多种皮不透水而不能吸胀发芽并保持原来大小状态的种子称为硬实(hard seed)。 硬实(hard seed)的形成是种子较深的一种休眠形式，有利于种子寿命的延长和后代的繁衍。7.硬实不透水的原因：种皮结构特性；含可变性果胶；种脐特性； 影响硬实形成的因素：遗传性凡先代硬实率高的，后代也高成熟度种子愈老熟，愈易成为硬实成熟期环境高温干燥、施钙肥多，易形成硬实干燥贮藏条件曝晒干燥，低温低湿贮藏易形成硬实8.抑制剂的去除：自然界大雨的淋洗；农业生产流水冲洗、多天浸泡和漂洗、冷处理几天、剥离胚（除去种皮）、用GA3处理等9.原生休眠：种子在植株上就已经产生和存在的休眠，是先天性的。10.二次休眠：即原来不休眠的种子或已通过休眠的种子产生休眠，即使再将种子移置正常条件下，种子仍然不能萌发。11.导致二次休眠的外界条件主要有：不适宜光照，如喜光种子无光，忌光种有光不适宜温度，过高过低都可能引起二次休眠厌氧条件，氮气或有机溶剂浸注过分干燥，可使已非硬实种子成为硬实12.光的影响：依据种子萌发对光的敏感性 非感光性种子，即萌发不受光暗影响感光性种子：喜光种子有光萌发或促进萌发忌光种子有光诱导休眠13.休眠期及其影响因素：a.遗传因素不同作物（甚至同一作物的不同品种）种子休眠的深度不一致。b.生理因素不同成熟度的和谷类种子休眠期存在显著差异。c.环境因素温度、湿度和大气含氧量14.禾谷类种子的休眠-休眠原因（种被不透气） 豆类种子的休眠-休眠原因（硬实）棉花种子的休眠原因（不透气、硬实） 向日葵种子的休眠 的原因（果种皮中存在抑制物）15.有些观赏植物因种皮不透气、不透水及种胚发育不完全等导致种子休眠。其解除方法为：（1）化学药剂：浓硫酸、盐酸或硝酸；（2）层积：变温层积或低温层积；（3）外源激素：GA、CK等16.休眠原因及去除方法：（1）种皮不透水性、不透气性和机械障碍引起休眠，可采用浓硫酸处理或机械摩擦；（2）种皮（或果皮）阻碍抑制剂从胚中排除或种皮本省存在抑制剂，可采用外源激素处理或低温层积去除；（3）胚形态后熟或生理后熟，变温处理或低温层积或用外源激素去除。17.延长种子休眠期1、品种选育2、药剂调控 3、环境因子调控18.缩短和解除种子休眠期1、种子处理（1）药剂处理：使用生长调节物质（田间喷药）；（2）机械处理：马铃薯切块、麦类针刺胚轴、十字花科种子挑破种皮；（3）温度处理：高温、低温、变温；（4）层积处理：暖层积、低温层积；（5）干燥处理2.、改变种子发芽条件 许多作物的休眠种子并非绝对不能发芽，而是其萌发温度不同于非休眠种子，而且发芽的温度范围偏狭。若将它们置于一定温度条件下，可以提高其发芽率或使之发芽良好。第六章1.种子萌发实质是种胚从休眠状态恢复到活跃生长状态的生命活动历程。 从形态上讲，则指种胚开始生长，胚根胚芽突破种皮向外伸长的现象。2.种子萌发期间的吸水呈现快-慢-快的S型曲线，由此将吸水分为三个阶段：（1）第一阶段为开始吸水期，对应种子的吸胀阶段；（2）第二阶段为滞缓期，对应种子吸胀到萌动之间的一段时间；（3）第三阶段为重新大量吸水期，对应种子萌动之后的阶段。 3. 依据子叶发展趋向分为： 子叶出土型：葱蒜、棉花、油菜、大豆、黄麻、烟草、蓖麻、向日葵和瓜类等。浅播子叶留土型：蚕豆、豌豆、茶叶、禾谷类；深播花生为半留土型-浅播4.种子萌发的生态条件水分-是种子萌发的首要条件温度种子萌发的必需条件之一；种子萌发的温度三基点即萌发的最低、最适、最高温度 氧气-亦是种子萌发的必需条件，若低于一定程度，种子便不能萌发 光多数种子对光不敏感，但喜光种和忌光种对光敏感，光的有无为感光性种子萌发的必需条件。5.吸胀损伤：如果种子吸胀速率快，细胞膜就无法修复而且出现更多的损伤，物质外渗加剧，种子发芽成苗能力下降。 吸胀冷害：有些作物干燥种子短时间在零度以上低温吸水，种胚就会受到伤害，再转移到正常条件下也无法正常发芽成苗。6. 最低温度和最高温度-分别是指种子至少有50%能正常发芽的最低、最高温度界限；最适温度-是指种子能迅速萌发并达到最高发芽百分率所处的温度。7.变温促进种子发芽：1）有利于氧气的供应，促进酶的活动-氧气多，发芽有关的酶活动也强。2）提高物质效率 3）增加发芽促进物，减少发芽抑制物第七章1.种子生活力(viability)指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生命力，亦指活种子所占的百分数。2.种子发芽力(germinating ability)种子在实验室条件下发芽并长成正常幼苗的能力，通常以发芽势、发芽率表示。3. 种子活力(vigor)指决定种子和种子批在发芽和出苗期间活性强度及该种子特征的综合表现。 种子活力-在广泛的田间条件下，决定种子迅速整齐出苗和长成正常幼苗潜在能力的总称。4.影响种子活力的因素：遗传因素： 不同作物和不同品种杂种优势不同作物和不同品种杂种优势种皮破裂性和种皮颜色子叶出土型硬实对机械损伤的敏感性化学成分幼苗形态结构 11.低温发芽性 、12.作物成熟期 环境条件：土壤肥力和母株营养土壤肥力和母株营养栽培条件发育成熟期间的气候条件种子成熟度种子机械损伤种子干燥种子贮藏种子微生物及仓虫 5.种子劣变：种子活力在达真正成熟时最高，然后便进入活力下降的不可逆变化，这些不可逆变化的综合效应便称为种子劣变。 活力形成的高低决定于：遗传性 、发育环境 活力下降的速度决定于：收获、干燥、加工情况、贮藏条件6.劣变机理： 大分子物质变性：核酸降解、合成受阻RNA、DNA含量低，ATP生成量少；结构蛋白变性失去活化能力分生组织坏死；合成酶活性降低，水解酶活性升高。 膜系统损伤：膜漏现象严重内含物外渗，脂质团形成； 细胞器损伤；萌发时修复能力降低影响正常代谢 有毒物质积累：代谢的中间产物如乙醇、CO2、醛、酮、酸类、多胺、丙二醛的积累使活 组织中毒。 生理活性物质破坏与失衡：维生素氧化、损坏酶活性下降、胚劣变；GA、CK减少，ABA增加萌发受抑；谷胱甘肽氧化蛋白合成受阻。7.种子活力与种子劣变的关系： （1）活力和劣变是相互作用的，种子劣变增强，则活力下降； （2）种子劣变是不可避免的，控制种子本身的状态和环境条件，可延缓活力降低速度； （3）种子劣变是逐渐加深和伤害积累的结果； （4）种子基本的变质是细胞膜、细胞器和细胞核内物质作用能力的改变； （5）种子劣变程度较低时，即在失去发芽力之前，表现发芽速率和生长速率及整齐度、健壮度均逐渐下降，且出苗时对环境条件的敏感性增加，即抗逆境能力下降； （6）种子劣变的结果表现生产性能降低，最终和最大的危害是种子失去发芽能力。8.选用活力测定方法的原则和要求 1、选用原则（1）根据当地土壤气候条件选用适宜方法；（2）根据作物的特性选用适宜方法2、选用要求低成本、简单易行、快速、结果准确、重演性好第八章1.种子寿命概念：指种子在一定环境条件下所能保持生活力的期限，即种子能存活的时间。2.种子寿命：单粒正常发育成熟的种子，在普通的储藏条件下，维持生命力的最长期限。（绝对量）3.种子的平均寿命：从收获到半数种子存活所经历的时间或种子成熟至发芽率降至50%的时期。4.种子利用年限：把种子成熟至发芽率降至农用(90%)种子规定的最低要求的期限。5.种子寿命与农业生产的关系 种子寿命与种子在农业生产上的使用年限呈正相关； 对于种质资源来说，种子寿命长可减少种植次数，还有利于种质典型性和纯度的保持 农业生产上的种子寿命或称使用年限，应指在一定条件下种子生活力保持在国家颁布的质量标准以上的期限，通常为80%左右的发芽率。6.依据种子寿命大的差异，Ewart将种子分为短、中、长命三类：1 短命种子寿命15年，许多豆类、瓜类、陆地棉、莲类。特点是种皮坚韧致密，脂肪含 量少，且多为小粒种子7.依据种子的贮藏行为，Roberts又把农作物种子分为传统型、顽拗型和中间型种子：1 传统型种子耐干燥，含水量降到较低水平时（15）不受伤害， 贮藏寿命随含水量和温度降低而延长，多为中、长命种子2 顽拗型种子对脱水和低温高度敏感，干燥时会受损伤，新种子的生 活力随干燥而降低，当降低至某一临界水时，种子生活力 全部丧失，须高水分适温贮藏，寿命短 , 如水浮莲、橡胶、板栗、龙眼、荔枝、银杏等3 中间型种子贮藏习性介于传统型和顽拗型之间，即开始寿命随水分降 低 而延长，但当水分降低到一定程度（712）时，寿命与水分的负相关关系发生逆转，如柑桔、小果咖啡等 8.影响种子活力和寿命的因素： 内因（种子本身的状况） 种子的遗传性: 子代种子受其亲代影响种皮结构、化学成分属遗传性状 种子大小、饱满度、完整性凡小粒、不饱满、破损种子寿命短 籽粒的生理状态凡受冻、受潮、不充分成熟的种子寿命短 外因（环境条件） 发育环境充足光照、适当高温、全面营养活力高、寿命长 干燥条件忌曝晒、忌高温、忌发热 贮藏条件: 水分传统型种子宜干燥，顽拗型需高水分温度低温利于寿命延长，但必伴随低湿气体少氧利于寿命延长，但必须低湿、低温9. 萝卜用陈种子播种能抑制地上部分徒长而促进地下根的肥大；蚕豆种子用陈种子播种可使植株矮壮，节间缩短，每节结荚数和每荚数增加；10.计算题1. 应用对数直线回归方程式及其列线图预测： Roberts在详尽研究了种子生活力丧失的规律及其与温度、水分的关系后，推导出了对数直线回归方程式： LogP50 = Kv - C1m - C2t 式中：P50 平均寿命（天） m 种子含水量（%） t 贮藏温度（ ）Kv、C1、C2为常数（表）例：一批水稻种子含水量10%