种子活力测定的生物学基础

种子生产与经营专业教学资源库种子活力测定的生物学基础一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）种子活力首先由基因型决定。（1）作物、品种间差异表

不同作物种子发芽率与成苗率

作物种子大小发芽率%成苗率%

活力玉米、豌豆

大粒9585~95

强大豆、松柏

中粒9560~80

中苜蓿、烟草

小粒9530~50

弱一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）（1）作物、品种间差异不同作物或品种由于其种子大小、发芽特性受基因型控制，发芽率相同时，田间出苗率和成苗率不一样。研究表明：萝卜种子粒大的特性有很高的遗传价值，大粒品种比小粒品种成苗率高，且株株大，根粗；而大豆种子则没有这种关系。

一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）（2）杂种优势（种子活力基因的定位）杂种的活力具有超亲优势。杂交玉米F1与亲本在活力方面存在明显差异（表）。

表

杂交玉米F1及其亲本品系活力的差异种子发芽率%幼苗鲜重/mgDNA/ugRNA/ug杂种F11001035443亲本1857945310亲本2807845299一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）（3）种皮开裂性及颜色如大豆、菜豆等豆科作物的某些品种种皮成熟后又自然开裂的现象，导致老化变质而降低活力。白色种皮与种皮开裂有连锁遗传关系，白色菜豆易自然开裂，深色不易开裂。（4）子叶出土类型如子叶出土的大豆、菜豆遇粘重、板结土壤出土难，不易深播；子叶留土的蚕豆、豌豆影响小，出苗率高。一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）

（5）硬实硬实种子贮藏期间对不良条件的抵抗能力较强，易于保持较高活力。

（6）对机械损伤的敏感性机械损伤会降低种子的耐贮性和田间出苗率。如芝麻种皮薄而软，易受机械损伤；亚麻种皮厚而坚硬，能抵御机械损伤。一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）（7）化学成分种子活力与营养品质间存在矛盾。如玉米高赖氨酸品种种子皱缩而小，活力低。甜玉米种子可溶性糖含量高，胚乳皱缩，不耐贮藏，活力低下。糯稻种子活力较低。（8）幼苗形态结构如大豆幼苗下胚轴的坚实性，易于出土-----有利于出苗成苗；玉米幼苗芽鞘开裂性，幼芽难于出土-----降低出苗率，影响植株生长发育。一、影响种子活力的因素1、遗传因素（内因）（9）低温发芽特性品种间抗低温能力不同。（10）成熟期品种间成熟期有差异。如有些品种成熟期延迟，产量提高，但活力下降；成熟期间的不良环境影响（如高温、低温、多雨、干旱等）一、影响种子活力的因素2、环境因素------决定活力的现实性（1）种子发育成熟状态的影响土壤肥力与母株条件、气候条件、成熟度、栽培条件

种子着生部位及种子成熟度

作物种子活力往往与在植株上的开花迟早有关，较早开花结实的种子因能获得较多营养贮藏物质而具较高的活力。一、影响种子活力的因素小麦：一穗中，中上部种子活力最高；小穗中、基部种子活力最高；上部颖花维管束发育不良，因此获得营养贮藏物质较少。棉花：内围铃种子活力高，外围铃不宜留种；内围铃一般取伏桃（7/15-8/10的成桃）留种，伏前桃不宜留种，因前期植株对桃铃造成荫蔽，易产生病变。玉米：果穗中下部种子着生较早，种子饱满。一、影响种子活力的因素2、环境因素------决定活力的现实性（2）种子成熟后状态的影响加工损伤：机械损伤；干燥损伤。储藏条件：温湿度、气体、病虫害。（3）发芽条件的影响吸胀冷害、吸胀损伤二、种子劣变的发生和机理1、概念种子的老化、劣变是指种子的品质及其性能或生活力自一较高水平下降至较低水平。种子老化一般指种子的自然衰老，有别于人工加速老化。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。种子劣变是指生理机能的恶化，包括化学成分的变质和细胞结构的受损。二、种子劣变的发生和机理２、活力下降和劣变发生的关系一般来说，当种子干重增至最大，达生理成熟时种子具有最高的活力和生活力，即达到作物遗传性活力的高峰，不同作物表现不同。

遗传性

发育环境

收获、干燥、加工情况

贮藏条件劣变程度浅的种子仍可发芽出苗，但畸形苗增多、发育不良，高活力种苗才能健壮生长。活力形成的高低决定于活力下降的速度决定于二、种子劣变的发生和机理

２、活力下降和劣变发生的关系二、种子劣变的发生和机理

２、活力下降和劣变发生的关系二、种子劣变的发生和机理

２、活力下降和劣变发生的关系

种子劣变与活力的关系概括为以下几点：（1）活力和劣变是相互作用的两个方面，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。二、种子劣变的发生和机理

２、活力下降和劣变发生的关系（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，表现发芽速率和生长速率及整齐度、健壮度抵抗逆境能力均逐渐下降。对种子生活力和发芽影响不大，而对活力则有影响，因此可用活力测定的方法了解变质的程度。（6）种子劣变的结果最终最大的危害是种子失去发芽能力，表现为生产性能降低。二、种子劣变的发生和机理大分子物质变性

膜系统损伤核酸降解、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３、劣变机理

劣变是一个渐进、累积的过程。二、种子劣变的发生和机理

３、劣变机理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GA３、CK减少，ABA增加——萌发受抑谷胱甘肽氧化（2GSH+1/2O2GSSG+H2O）——蛋白合成受阻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