[牧草种子学]-第四章+牧草种子的休眠.ppt

第四章饲料种子休眠，第一节休眠的概念和重要性第二节饲料种子休眠类型第三节种子休眠机制第四节种子休眠方法，第一节休眠的概念和意义，第一，休眠的概念休眠意味着种子具有生活力，停留在不能发芽的状态。由于不满足外部条件，增长停止的现象称为“强制休眠”。与外部条件无关，只是种子本身的结构或生理原因造成的生长停止现象称为“生理休眠”。与“强制休眠”相比，“生理休眠”是实际休眠。牧草种子在不同的生理休眠期有不同的长度。例如，1 2个月就能解除休眠，花纹紫运营种子14年浸泡在发芽瓶里，不会发芽。前者是浅休眠，后者是深休眠。在生理上处于休眠状态的种子受到特定环境条件(如低温层产品、高温层产品、温度变化、光、暗)的刺激，解除休眠。但是在发芽开始之前，如果氧气不足或二氧化碳高浓度等发芽的环境条件突然改变，种子就会进入休眠状态，这种现象一般称为休眠诱导或第二次(重新休眠)。第二，休眠的意义(a)对逆境的适应种子休眠是牧场长期自然选择的结果，是植物在系统发育过程中形成的抵抗不良环境的适应能力。(b)有利于维持种质的野生和牧草种子种植，使坏环境进入休眠状态，使其生长持续。(3)有利于收获和储存植物种子的休眠特性，对物种的保存、繁殖有特殊的生物学意义，对牧草种子的生产也有一定的经济意义，种子的休眠也有助于保存健康生动的种子，延长种子的寿命。第二节饲料种子休眠类型，一(果)皮渗透率或机械束缚引起的休眠(一)种(果)皮渗透率低或不渗透(硬)这种种子通常有坚硬、不透水的皮和种皮。(b)种皮抑制气体交换种子发芽和生长所需的能量来自有机物的生物氧化。缺氧种子发芽时，物质代谢失调，抑制发芽的物质积累。使种子休眠。(3)种(果)皮对胚胎生长的机械束缚，某些饲料种子大衣水分的流入性和透气性都很好，但种子大衣的机械束缚力阻碍了胚胎的外生生长，使种子不发芽，进入休眠状态。第二，胚胎需要成熟引起的休眠，很多牧场的种子在种皮上也不会发芽。这种种子大部分需要低温、湿润或干燥通风以及高温下的宿气。(a)胚胎器官分化不完全(形态后成熟)一个完整的胚胎由子叶、细菌(芽)、胚轴和胚轴组成。有些牧场的种子(果实)已经成熟，形态上完全发育，远离母体，但胚胎还没有完全发育。种子脱离母体后，还不成熟的胚胎要过几周到几个月才能充分发育。(2)胚胎分化完美，但没有生长力(生理成熟)的一些牧草胚胎完成了形态分化，但没有通过一系列复杂的生化变化，胚胎还缺乏发芽所需的代谢物质，分解储存物质所需的水解酶和呼吸作用的氧化还原酶还处于迟钝状态，才能正常发芽。1.低温沉积使许多牧草种子的胚胎在后熟后热分化，需要数周或数月的低温和潮湿条件，才能完成后熟。2.干挂促进后熟还有很多种类的牧草种子。主要是牧草。其生理后热不是在潮湿的低温下进行的，而是在干燥的储藏下进行的。第三，由于抑制种子发芽的物质，许多休眠牧场的种子或果实中有抑制种子发芽的特定物质，如氨、氰化氢、乙烯、芳香油、生物碱和各种有机酸。抑制物质有些是完全的，有些是光谱。抑制剂可以用水冲洗或去除整个种皮，果皮，胚乳来解决。第四，光效应引起的休眠饲料种子的发芽，对光的反应差异很大，有些种子为了打破休眠，需要长期暴露在光下；其他种子只能在黑暗的地方发芽。有些种子在发芽前需要很长的阳光。另一种种子在短暂的阳光下后可以发芽。有很多牧草种子对光的反应是惰性的，对光和黑暗没有特别的需求。喜欢光的牧草种子，光对其发芽有良好的作用，能促进发芽，大大提高莱格拉斯和肯塔基蓝草等发芽率。躲避光的牧场种子或光抑制发芽的种子，光起到抑制其发芽的作用，必须在洋葱等黑暗中发芽。第五，合并休眠两个以上因素造成的休眠称为合并休眠。大部分种子是综合休眠状态，结合上述各种休眠类型，3节种子休眠机制，1，激素调节学说多种子的休眠与脱落酸(ABA)含量有关，一般深度休眠种子的脱落酸含量高，但休眠浅的种子含量低。脱落酸抑制以DNA为模板的mRNA转录，抑制开始发芽所需的特定酶的合成。细胞分裂素/abscisic acid的交互作用在控制gibberellin方面起着主导作用，其中gibberellin在解除休眠方面起着主要作用，而细胞分裂素和abscisic acid主要起“允许”和“干扰”作用因此，赤霉素控制的发芽过程不会发生，除非有足够的细胞分裂症克服其抑制效果。赤霉素、细胞分裂、脱落酸是种子休眠和发芽所需的调节剂。种子可能有8种激素的生理状态，生理活性浓度的这3种激素，如果没有任何一种，可能表明处于休眠或发芽状态。种子休眠生理学的原因可以概括如下。一种情况是赤霉素不足。另一种情况是存在abscisic acid，缺少cytokinin，因此即使gibberellin存在也不起作用。赤霉素一般存在于胚胎体内部，细胞分裂素和脱落酸分布在胚胎体外部。第二，光敏调节理论需要光种子在红光照射后能解除休眠。通过红光解除休眠的种子立即被远处的红光照亮，种子可以重新回到休眠状态。是否处于休眠状态取决于最后的灯光处理。金矿种子在发出遥远的红光后解除休眠，但在发出红光后可以逆转。这两种现象称为光可逆，如光纤尾草。种子休眠和萌发对光的这种可逆反应是由一种叫做光敏色素的物质控制的。光敏色素有两种分子结构形式：红色吸收状态Pr和原红色吸收状态Pfr，红色吸收状态无催化作用，原红色吸收状态有催化生理效应，光敏色素两种状态，可逆光化学转化等。光敏色素的远场红色吸收Pfr具有调节核酸代谢的作用。解除光休眠通过光敏剂合成gibberellin和cytokinin，调节内源激素的平衡，同时激活基因，调节核酸代谢，促进蛋白质和核酸的合成，最终导致种子发芽。对光敏感的种子发芽时对光的依赖就像画眉种子一样，随着休眠期的自然释放而消失。第三，呼吸路径调节论充满活力的种子瞬间呼吸，即使处于非常干燥的休眠状态，其新陈代谢也不会停止。种子的呼吸可以通过不同的途径进行。休眠种子的呼吸通过糖醇分解(EMP)三羧酸循环(TCA)氧化磷酸化途径实现。种子打破休眠后，发芽代谢必须经过磷酸戊糖途径(PPP)才能实现。种子解除休眠是因为在磷酸戊糖途径中产生的戊糖是合成核苷酸的原料，然后可以合成对种子发芽的物质分解和生物合成至关重要的核酸和辅酶。4节打破种子休眠方法，1，物理去除方法(a)温度处理1。采用低温处理适当的低温冷冻处理，可以克服种皮的透刺，促进种子休眠，促进种子内部新陈代谢，加速苜蓿、冰草、肯德基蓝草等种子发芽。2.高温处理对特定牧草种子进行高温干燥后，种子大衣在松散紧密的状态下裂开，改善种子的气体交换条件，解除种子大衣引起的休眠，促进草地早熟禾、苜蓿、白三叶、红三叶等发芽。3.温度变化处理未经过生理休眠的种子或坚硬的种子在温度变化处理后，种皮因热膨胀和低温收缩而受到机械损伤，种皮开裂，促进种子内外气体交换，解除休眠，促进发芽。(b)机械处理1。用破种皮开裂，沿开裂的水分进入种子，打破种子大衣引起的休眠，如草、紫云英种子等。2.高压处理高压处理种子，沿裂缝流入种子，解除休眠，达到发芽的目的。例如月见草、苜蓿、白花草等。物理处理方法主要改变种皮的渗透性，促进代谢生长，解除休眠。第二，化学处理方法(a)武器化学药品处理部分无机酸、盐、碱等化学药品，可以腐蚀种皮，改善种皮和种子内部抑制物质的作用，也可以打破种子休眠，促进发芽。浓硫酸，氢氧化钠，过氧化氢等。(b)处理许多有机化合物的有机化学药品，有打破种子休眠，刺激种子发芽的作用。有些种子可以完全或部分取代生理成熟或发芽时对某些条件的要求。二氯甲烷、丙酮、硫脲、甲醛、乙醇、氢醌、单宁酸、秋水仙碱、羟基氨、丙氨酸、苹果酸、丁二酸、谷氨酸、谷氨酸、酒石酸等。(c)植物激素处理1。赤霉素可以替代特定种子生理成熟中对低温的要求和对光的喜光种子的要求条件，从而促进特定种子的发芽能力，促进种子的早期发芽，使种子发芽整齐。NaOH处理80%，160mg/kg