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种子检验员考核学习读本知识点第四章 种子基础知识第一节 农作物种子涵义和植物学分类一、农作物种子涵义121（一）植物学中的含义 在植物学上，种子是指从胚珠发育而成的繁殖器官，包括种皮、胚、胚乳三个主要部分。342（二）农业上的含义 从农业生产的角度来说，其涵义要比植物学上的概念广泛，是指一切可以被用作播种材料的植物器官。 不管它是植物体的哪一部分，也不管它在形态构造上是简单还是复杂，只要能繁殖后代的都统称为种子。习惯上，农业工作者所讲的种子多是指农业生产上的种子概念。5燕麦大麦63甜菜紫花苜蓿7（三）种子法中的含义 种子法于2000年7月8日第九届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议通过，该法对种子的含义在第二条第二款作出了明确界定，即“本法所称种子，是指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料，包括籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。”84二、种子的植物学分类种子的分类方法有多种，但最常用的主要有两种，一种是根据胚乳的有无分类，另一种是根据植物形态学分类。这两种分类方法各有其优缺点：前者方法比较简单，但有时不很确切，因为事实上有许多植物种子虽然列入无胚乳种子，但却含有少量胚乳，如十字花科和豆科的某些属；后者虽然较为麻烦，却能把种子的形态特征与种子的识别、检验和利用综合起来，对指导生产有一定意义。(一)根据胚乳有无分类1、有胚乳种子9(1)内胚乳发达-如禾本科、大戟科、蓼科、茄科、伞形科等。(2)内胚乳和外胚乳同时存在-这类植物很少，如胡椒、姜等。(3)外胚乳发达- 甜菜、苋菜、菠菜。(4)胚乳、子叶均发达-蓖麻、黄麻2、无胚乳种子有发达的子叶，有胚乳遗迹。大豆，油菜、瓜类、棉花。105(二)根据植物形态学分类农业种子(播种材料)从植物形态学来看，往往包括种子以外的许多构成部分，现根据这些特点，分为以下五个类型：1、包括果实及外部的附属物禾本科(Gramineae)：颖果，外部包有稃(即内外稃或称内外颖，有的还包括护颖)，植物学上把这类物质归为果实外部的附属物。属于这一类型的禾本科植物如稻、皮大麦、燕麦、薏苡、粟、苏丹草等。藜科(Chenopodiaceae)：坚果，外部附着花被及苞叶等附属物，如甜菜、菠菜。蓼科(Polygonaceae)：瘦果，花萼不脱落，成翅状或肉质，附着在果实基部，称为宿萼，如荞麦、食用大黄。2、包括果实的全部11禾本科 (Gramineae)：颖果，如普通小麦、黑麦、玉米、高粱、裸小麦。棕榈科(Palmaceae)：核果，如椰子。蔷薇科(Rosaceae)：瘦果，如草莓。豆科(Papilionaceae)：荚果，如黄花苜蓿(金花菜)。大麻科(Cannabinaceae)：瘦果，如大麻。荨麻科(Urticaceae)：瘦果，如苎麻。山毛榉科(Fagaceae)：坚果，如栗、槠、栎、槲。伞 形 科(Umbelliferae) ： 分 果 ， 如 胡 萝 卜 、 芹 菜 、 茴 香 、 防风、当归、芫荽等。菊科(Compositae)：瘦果，如向日葵、菊芋、除虫菊、苍耳、蒲公英、橡胶草等。睡莲科(Nymphaeaceae)：莲。1263、包括种子及果实的一部分(内果皮)蔷薇科 (Rosaceae)：桃、李、梅、杏、樱桃、梨、苹果、枇杷。桑科(Moraceae)：桑、楮。杨梅科(Myricaceae)：杨梅。胡桃科(Juglandaceae)：胡桃、山核桃。鼠李科(Rhamnaceae)：枣。五加科(Araliaceae)：人参、五加、西洋参。134、包括种子的全部石蒜科(Amaryllidaceae)：葱、葱头(洋葱)、韭菜、韭葱。樟科(Lauraceae)：樟。山茶科(Theaceae)：茶、油菜。椴树科(Tiliaceae)：黄麻。锦葵科(Malvaceae)：棉、洋麻、苘麻。葫芦科(Cucurbitaceae)：南瓜、冬瓜、西瓜、甜瓜、黄瓜、葫芦、丝瓜番瓜树科(Caricaceae)：番木瓜。十字花科(Brassicaea)：油菜、甘蓝、萝卜、芜菁、芥菜、白菜、大头菜、荠菜。苋科(Amaranthaceae)：苋菜。蔷薇科(Rosaceae)：苹果、梨、蔷薇。 147豆科(Papilionaceae) ：大豆、菜豆、绿豆、小豆、花生、刀豆、扁豆、豇豆、蚕豆、豌豆、豆薯、猪屎豆、紫云英、田菁、三叶草、紫苜蓿、苕子、紫穗槐、胡枝子、羽扇豆。亚麻科(Linaceae)：亚麻。芸香科(Rutaceae)：柑、桔、柚、金桔、柠檬、佛手柑。无患子科(Sapindaceae)：龙眼、荔枝、无患子。漆树科(Anacardiaceae)：漆树。大戟科(Euphorbiaceae)：蓖麻、橡皮树、油桐、乌桕、巴豆、木薯。葡萄科(Vitaceae)：葡萄。15柿树科(Ebenaceae)：柿。旋花科(Convolvulaceae)：甘薯、蕹菜。茄科(Solanaceae)：茄子、烟草、番茄、辣椒。胡麻科(Pedaliaceae)：芝麻。茜草科(Rubiaceae)：咖啡、栀子、奎宁。松科(Pinaceae)：马尾松、杉、落叶松、赤松、黑松。5、包括种子的主要部分(种皮的外层已脱去)公孙树科(Ginkgoaceae)：银杏。凤尾松科：苏铁168三、植物学名基本知识（一）概述 国际上所采用的植物学名，是林奈于1753年所创立的“双名法”，即植物的学名统一由属名和种名组成，并统一用拉丁文表示。这种国际上统一的名称，就是学名。17 掌握植物的学名，不仅有助于了解植物的亲缘关系和形态特征，而且还可以帮助掌握植物的有效成分，因为许多植物的化学成分名称系由植物的属名衍生而成。189（二）植物学名的组成1植物学名的基本组成植物学名是用拉丁文或拉丁化的希腊等国文字书写。一种植物的学名由属名和种名组成，故称为“双名法”或“二名法”。在学名后附加该种植物的命名人（或命名人的缩写），所以一个完整的植物学名包括属名、种名和命名人。并规定属名和命名人的第一个拉丁字母必须大写。19稻Oryza sativa L第 一 个 字 是 属名，是水稻的古希 腊 名 ， 是 名词；第 二 个 字 是种 名 形 容词 ， 是 栽 培的意思；定 名 人 林 奈（Linnaeus）的缩写。20102植物的属名 属名通常根据植物的特征、特性、原产区地方名、生长习性或经济用途而命名。 可以帮助了解该属植物的特性，如五加属Acanthopanax（有刺的人参属）系指本属植物形态似人参属而有刺。213植物学名中的种名 通常使用形容词、同位名词或名词所有格。 使 用 形 容 词 作 种 名 时，它的性（阳、中、阴）、数（单数或复数）和格一定要和它所形容的属的性、数、格一致。 如蓝桉Eucalyptus globulus labill，桉属的属名Eucalyptus 是阳性、单数、主格，故其种名 globulus（球形的）用 us 词尾，与属名的性、数、格相一致；2211采用同位名词，即属名和种名都是名词的主格，但性 和 数 不 一 定 相 一 致 ， 如 柳 叶 牛 膝 AchyranthuslongifoliaMakino，属名Achyranthus是阳性名词，单数、主格，而种名1ongifolia 却是中性名词、复数、主格。使用名词所有格，这是用以纪念某一分类学家或某一标本采集者，这种情况在人名后加i、ii或ae，如川乌Aconitum carmichaeli Debx，金花小檗Berberis Wilsonae Hemsl.。234植物学名的附加部分 命名人是用ex连接的两个人名，如白亮独活Herac1eum candicans Wall ex DC，这是表示本种植物由Wall定了名，但尚未正式发表，以后DC同意此名称并正式加以发表。命名人为用et连接的两个人名的，表示这一学名系由二人合作命名，如紫草LithospermumerythrorhizonSieb. et Zucc.。2412有时在植物学名的种名之后有一括号，括号内为人名或人名的缩写，此表示这一学名经重新组合而成。如紫金牛（矮地茶）Ardisia japonica（Horhst）Blume，这是由于紫金牛的植物学名由Hornsted命名为Bladhia japonica Hornst，以后经Blume研究应列入Ardisia属。根据植物命名法规定，需要重新组合（如改订属名、由变种升为种等）时，应保留原种名和原命名人，原命名人加括号。255种以下的植物学名表示方法种以下的分类等级： 亚种（Subspecies），在学名中缩写为subsp或ssp； 变种（varietas）缩写为var； 变型（Forma）编写为f.。 这些分类等级的学名表示法，为原种名后加亚种的缩写，其后写亚种名及亚种命名人。变种和变型也是同样的表示法。2613例子：柴胡的亚种膜缘柴胡Bup1eurum falcatumLinn. sspmarginatum（Wall.） Clarke，黄皮树的一变种峨眉黄皮树Phellodendron chinenseSchneld. var. omeiense Huang，地黄的变型怀庆地黄Rehmannla glutinosa（Gaertn.） Libosch. f.hueichingensis（Chaot etSchih）Hsiao。27第二节 种子形态构造与化学成分（一）种子的外部性状一、种子的形态构造1、外形常见的种子的外形：球形(豌豆)、椭圆形(大豆)、肾脏形(菜豆)、牙齿形(玉米)、纺锤形(大麦)、扁椭圆形(蓖麻)、卵形或圆锥形(棉花)、扁卵形(瓜类)、扁圆形(兵豆)、楔形或不规则形(黄麻)等。其他比较稀少：有三棱形(荞麦)、螺旋形(黄花苜蓿的荚果)、近似方形(豆薯)、盾形(葱)、钱币形(榆树)、头颅形(椰子)。此外还有细小如鱼卵(苋菜)，带坚刺如菱角(菠菜)，具薄翅如蝴蝶（墨西哥猴梳藤）、细小如尘埃(兰花)以及其它种种奇异形状。2814饭豆鹰嘴豆扁豆293015 2、色泽种子因含有各种不同的色素，往往呈现不同的颜色及斑纹。可根据不同色泽鉴别作物的种和品种：如大多数玉米品种的子实呈橙黄色，有的品种则呈鲜黄色、浅黄色、玉白色乃至乳白色。大豆品种也有多种多样的颜色，如浅黄、淡绿、紫红、深褐以及黑色等。小麦品种有红皮及白皮两大类型，每类型又有深浅明暗的差别。利马豆小豆31Yellow lupine seed3216 3大小 种子的大小常用子粒的平均长、宽、厚或千粒重来表示。不同植物的种子，大小相差悬殊。就农作物而言，大粒蚕豆的千粒重可达2500g以上，而烟草种子的千粒重仅0.060.08g。同一种作物因品种不同，种子大小的变异幅度也相当大，如小粒玉米的千粒重约50g，而大粒品种可达1000g以上。主要农作物的种子千粒重大多数在2050g。33（二）种子的基本构造 农作物种子形形色色，形态性状非常多样化，但从植物形态角度进行观察和研究，大多数种子的构造，基本上具有共同点，即每颗种子都由种皮、胚和胚乳三个主要部分组成。34171、果皮和种皮起保护作用，成熟后细胞死亡，内含物消失，只留下细胞壁。果皮-由子房壁发育而成，一般分三层：外果皮，中果皮及内果皮；但在农作物中，水稻、小麦、玉米等果皮分化均不明显。种皮-由一层或二层珠被发育而成，外珠被发育成外种皮，内珠被发育成内种皮。外种皮质厚而强韧，内种皮多成薄膜状。禾谷类作物种皮到成熟时，只残留痕迹，而豆类作物种子的种皮一般都很发达。在种皮的细胞中，不含原生质，因此细胞是没有生命的。一般在种子外部可看到发芽口、脐、脐条、内脐等几种胚珠遗迹。2、胚胚是种子最主要的部分，由受精卵发育而成的幼小植物体。一般可分为胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分。35(1)胚芽长成地上部分，它是叶、茎的原始体，位于胚轴的上端，它的顶部就是茎的生长点。在种子萌发前，胚芽的分化程度是不同的，有的在生长点基部已形成一片或数片初生叶，有的仅仅是一团分生细胞。禾本科植物的胚芽是由3-5片胚叶所组成，着生在最外部的一片，呈圆筒状，称为芽鞘。(2)胚轴是连接胚芽和胚根的过渡部分。双子叶植物子叶着生点和胚根之间部分，称为下胚轴，而子叶着生点以上部分的，称为上胚轴。在种子发芽前大都不十分明显，所以通常胚轴和胚根的界限从外部看不清楚，只有根据详细的解剖学观察才能确定。有些种子萌发时，随着幼根和幼芽的生长，其下胚轴也迅速地伸长，因而把子叶和幼芽顶出土面，如大豆，棉花等，有的在发芽时，胚芽显著生长，下胚轴仍很短时，则子叶残留在土中，如蚕豆，豌豆等。3618(3)胚根长成地下部分，又称幼根，在胚轴下面，为植物未发育的初生根，有一条或多条。在胚根中已经可以区分出根的初生组织与根冠部分；在根尖有分生细胞。当种子萌发时，这些分生细胞进行迅速生长和分化而产生根部的次生组织。禾本科植物的胚根外包有一层薄壁组织，称为根鞘。当种子萌发时，胚根突破根鞘而伸入土中。(4)子叶即种胚的幼叶，具一片(单子叶植物称内子叶，子叶盘或盾片)、两片(双子叶植物)或多片(裸子植物)。子叶和真叶是不同的，子叶常较真叶为厚，叶脉一般不明显，也有较明显的，如蓖麻。两片子叶通常大小相等，互相对称，但经仔细观察，有时也会发现两片子叶大小不同的类型，如棉花，油菜等。双子叶植物种子的胚芽着生于两片子叶之间，子叶起保护作用；出土的绿色子叶又是幼苗最初的同化器官；贮藏营养物质，供发芽用。禾本科植物种子的子叶(即盾片)具有特殊的生理功能，在发芽时能分泌酶使胚乳中的养料迅速分解，成为简单的可溶性物质，并吸收以供胚利用，起了传递养料的桥梁作用。37通常每颗种子只有一个胚，但有时可发现同一颗种子里包含着2个或2个以上的胚，这称为多胚现象。在裸子植物里，多胚现象是很常见的。在被子植物中也可发现这种多胚现象，例如在柑桔类等植物中较为普遍；在禾本科、烟草属、慈菇属及百合属中也曾发现。多胚容易和复粒相混淆。复粒是在同一花内，由两个或两个以上的子房发育而成；例如复粒稻是在同一颗谷子里含有2粒或2粒以上的米粒，而每粒米是一个颖果，只有一个胚，所以不能称为多胚。在另一方面，有时也能看到水稻、小麦、玉米、蓖麻及某些伞形科植物的种子，外形正常，而内部却缺少胚，这种情况称无胚现象。38193、胚乳贮藏营养，对幼苗健壮程度有着重要的影响外胚乳-由珠心层细胞直接发育而成；内胚乳-由受精极核细胞发育而成。有的胚乳在种子发育过程中被胚吸收而消耗殆尽，仅留下一层薄膜，因而成为无胚乳种子。在无胚乳种子中，营养物质主要贮藏在子叶内，如豆科、葫芦科、蔷薇科及菊科植物种子。一般认为胚乳细胞是死的，但外层的糊粉层细胞是活的，发现有细胞核，含有线粒体，还有酶产生。39种1、胚(1)胚根位于胚的最下端，包括根的生长点和根冠；禾本科作物的胚根周围有根鞘保护着。 子( 幼(2)胚芽位于胚的最上端，包括茎的生长点和若干片真叶； 胚植禾本科作物的胚芽周围有芽鞘保护着。的物) (3)胚轴连接胚根和胚芽的中间部分，位于子叶着生点以中组成下；禾本科种子放在黑暗中发芽，胚轴特别延长，即中胚轴或称中茎。(4)子叶胚的初生叶，单子叶植物有一片，双子叶植物有二片，裸子植物有二至十多片不等。 轴2、胚(1)内胚乳由极核或次生细胞经受精作用发育而成，有些部乳植物在发育过程中被吸收。( 营(2)外胚乳由珠心层直接发育而成。分养 组织) 3、种包在种子的表面，一般分内层和外层。禾谷类种子的种皮很薄，皮和果皮密接在一起，不易分离，合称果种皮；有些植物种子( 保的外部还附有假种皮。 护 构造) 4020二、种子的化学成分 （一）种子的化学成分组成 （二）种子的化学成分分布414221（一）种子的化学成分组成种子的化学成分有许多种类，包括水分、营养成分、矿物质、维生素、酶及色素等物质。其中营养成分主要有淀粉、脂肪和蛋白质。按照主要营养成分和用途，可以分为:蛋白质种子，如大豆；粉质种子，如水稻、玉米、小麦和高粱等；油质种子，如花生、油菜、芝麻等。43（二）种子的化学成分分布农作物种子中各种化学成分的分布很不均衡，在不同部位的含量相差很大。胚在整粒种子中所占比重很小，但含有较高的蛋白质、脂肪、可溶性糖和矿物质。可见胚的营养价值很高，但由于其中糖分、脂肪和水分含量较高，在贮藏中比其他部分更容易变质。4422胚乳是养料的贮藏器官，胚乳细胞中充满了淀粉粒和蛋白质，种子的全部淀粉和大部分蛋白质都集中于胚乳之中。麸皮（包括果种皮）中极少含有营养成分，因为充分成熟的果种皮细胞中已不存在原生质，而是无内含物的空细胞壁，其纤维素和矿物质的含量特别高。糊粉层是胚乳的外层，在种子中所占的比例很小，如小麦中仅一层细胞，但却含有非常丰富的蛋白质（主要以糊粉粒的形式存在）、脂肪、矿物质和维生素，其化学成分的特点与胚部大致相同。第三节 种子寿命与劣变一、种子寿命 （一）种子寿命的含义45 种子寿命-是指种子群体在一定环境条件下保持生活力的期限。4623当一批种子的发芽率从收获后降低到半数种子存活所经历的时间，即为该批种子的平均寿命，也称半活期。因为一批种子死亡点的分布呈正态分布，因此，半活期正是一批种子死亡的高峰期。47 种子的寿命因作物种类不同而差异悬殊，短则数小时，长则可达千、万年。据历史记载和科学家研究，迄今为止寿命最长的种子是在北极冻土地带旅鼠洞中发现的羽扇豆，经处理后仍可发芽并长成正常植株。据测其寿命已达1万年以上。我国辽东半岛南部一干涸湖底挖掘出1000多年前的古莲籽仍然能开花结果，这是我国迄今为止发现的最长命种子。4824（二）植物种子寿命的差异性 作物种子的寿命，在不同地区和不同条件下观察的结果虽有很大差异，但若在相同条件下观察，其结果较为一致。据Ewart的分类法，种子寿命大致可分为长命种子（15年以上），常命种子（315年）以及短命种子（3年以下）三大类49（1）长命种子的作物。如蚕豆、绿豆、紫云英、豇豆、小豆、甜菜、陆地棉、烟草、芝麻、丝瓜、南瓜、西瓜、甜瓜、茄子、白菜、萝卜及茼蒿等。（2）常命种子的作物。如水稻、裸大麦、小麦、高梁、粟、玉米、荞麦、中棉、向日葵、大豆、菜豆、豌豆、油菜、番茄、菠菜、葱、洋葱、大蒜及胡萝卜等。（3）短命种子的作物。如甘蔗、花生、苎麻、洋葱、辣椒等。此外，许多林木、果树种子大多寿命较短。5025 以上分类仅为大体划分，实际上各类型之间并没有严格界限。例如，列入第三类的花生种子，晒干后贮藏在密闭条件下，可以保持8年以上而发芽仍然很好。又如玉米、大豆和菠菜、番茄均列入第二类。但在一般贮藏条件下，番茄和菠菜种子寿命要比玉米和大豆长得多。51（三）正常型种子和顽拗型种子 从长期种子贮藏的实践和研究中发现，植物种子对贮藏的水分和温度有不同的反应，据此按种子贮藏特性不同分为正常型种子（Orthodox Seed）和顽拗型种子（Recalcitrant Seed）。52261正常型种子 具有适于干燥低温贮藏的特性。一般来说，种子水分和贮藏温度越低，越有利于延长种子寿命。 大多数农作物、蔬菜和牧草种子属于这一类型。2顽拗型种子53具有不耐低温贮藏和不耐脱水干燥的特性。一般来说，脱水干燥会造成种子损伤，零度以下低温会引起冻害，而造成种子死亡。如茶籽、板栗、咖啡、可可和橡胶等林木种子。顽拗型种子特性的形成和当地的地理气候条件有很大关系。热带气候高温潮湿，种子随时可以萌发长成植株，加上多年生木本植物的种子客观上无须具有较长的寿命以度过不良环境。因此，顽拗型种子的寿命较短。为了延长顽拗型种子的寿命，必须满足它生理上需要的条件，即较高的水分、较高的温度和充足的氧气。5427 顽拗型种子可以通过干燥和低温处理后是否死亡来鉴别。然而实际上问题是很复杂的，因为正常型种子用不适当的干燥方法和低温处理（例如速度太快或者变化幅度太大），也会造成死亡。因此，确定某种种子是否属于顽拗型种子，必须经过多年研究和反复验证才能得出结论。二、种子劣变（一）种子劣变的含义55种子劣变 (deterioration)-是指种子的结构和生理机能的恶化。种子在生理成熟时，其活力达到最高点。之后，随着贮藏时间的延长，种子逐渐老化，最终丧失发芽能力。种子老化的过程是渐进式的，而且是有次序的，通常是先产生生物化学变化，然后再产生生理变化。5628（二）导致种子劣变的因素 1种子特性 2环境因素5758291种子特性 （1）种皮结构 （2）化学成分 （3）种子的生理状态 （4）种子的物理性质（1）种皮结构 种皮（有时包括果皮及其附属物）是空气、水分、营养物质进出种子的必然通道，也是微生物侵入种子的天然屏障。 凡种皮结构坚韧、致密、具有蜡质层和角质层的种子，劣变较慢。 凡遭受严重机械损伤的种子，其劣变将明显加快。596030（2）化学成分 糖类、蛋白质和脂肪是种子三大类贮藏物质，其中脂肪较其他两类物质更容易水解和氧化，常因酸败而产生大量有毒物质，如游离脂肪酸和丙二醛等，对种子生活力造成很大威胁，容易导致种子劣变。（3）种子的生理状态 种子若处于活跃的生理状态，其耐藏性是很差的。 生理状态活跃的明显指标是种子呼吸强度增强。凡未充分成熟的种子，受潮受冻的种子，尤其是已处于萌动状态的种子，或者发芽后又重新干燥的种子，均由于旺盛的呼吸作用而导致迅速劣变 。616231（4）种子的物理性质 种子大小、硬度、完整性、吸湿性等因素均影响种子劣变，因为这些因素归根结底影响着种子的呼吸强度。小粒种子、瘦粒种子、破损种子，其比面积大，且胚部占整粒种子的比率较高，因而呼吸强度明显高于大粒、饱满和完整的种子，其劣变较快。吸湿性强的种子，相应地含水分和微生物较多，容易引起种子劣变。2环境因素 （1）湿度 （2）温度 （3）气体 （4）光 （5）微生物及仓库害虫636432（1）湿度在贮藏环境条件下，种子水分随着贮藏环境湿度而变化。因为种子若不是完全密闭贮藏在容器内，它必定和周围环境的湿度产生交换而达到自动平衡。如果环境湿度较高，种子将会吸湿而使水分增加，而种子水分是影响种子劣变的最关键因素。种子水分和种子呼吸强度关系最