种子生理
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1、 真种子,植物学上的种子,由胚珠受精发育而成。
2、农业种子,农业生产上可直接用作播种材料的植物器官。
3、人工种子:将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内,所形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
4、 株的分生组织包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内,所
5、形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
6、种子休眠,具有生活力的种子由于本身的生理原因在适宜的发芽条件下不能萌发现象。
7、种子萌发,种胚从生命活动相对静止的状态恢复到生理代谢旺盛的生长发育阶段。变温 有利于种子萌发:促进了气体交换;减少贮藏物质的呼吸消耗;有利于某些酶的激活; 有利于休眠打破。
8、种子衰老,种子在发育到形态成熟和生理成熟后遇不到合适的萌发条件会渐渐丧失活力 。其机制有:营养亏缺论,DNA损伤假说,自由基损伤假说,植物激素调节假说,程序细胞死亡理论。其原因:1.细胞膜受到不同程度破坏引起变化2.大分子变化,核酸的变化 ,原有核酸解体,新核酸合成受阻。酶的变化,酶活性丧失,水解酶活性增加。有毒物质的累积。
9、种子呼吸,种子内活的组织在酶和氧的参与下进行的一系列氧化还原反应最后释放能量 二氧化碳和水的过程。
10、自由水(游离水):不被种子中的胶粒吸引或吸引作用很小,能自由流动的水。
11、特点:(1)存在于毛细管和细胞间隙;(2)具有普通水的性质,0℃以下能结冰,自然条件下易蒸发;(3)能做溶剂,能引起种子强烈生命活动。
12、束缚水(结合水):被种子中的亲水胶体紧紧吸引,不能自由流动的水。特点:(1)与 亲水物质紧密结合;(2)不具有普通水的性质,0℃以下不结冰;(3)只有加温加压才蒸发掉一部分;(4)不能做溶剂,不易引起种子强烈生命活动。
13、临界水分:即自由水和束缚水的分界,指自由水刚刚去尽,只剩下饱和束缚水时的种子 含水量,又称束缚水量。
14、 安全水分:能够保证种子安全贮藏的种子含水量范围。
15、平衡水分:当种子在相对稳定的温湿度条件下,经过一定时间后,种子对水汽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。
16、酸价:中和1克脂肪中全部游离脂肪酸所需KOH(NaOH)毫克数。
17、碘价:100克脂肪所能吸收碘的克数。(脂肪酸价低、碘价高,表明品质好。)
18、油脂酸败: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。易导致酸败的条件:(1)高温、高湿、强光、多氧易酸败;(2)种皮不致密、破损易酸败。
19、种子毒物:种子还含有一些对人畜有毒的物质或成分,称为种子毒物。
20、内源性毒物:种子本身固有的对人畜有毒的化学成分,能世代遗传,对植物自身的生存繁衍有某种保护作用。
21、外源性毒物:在种子生长发育或贮藏过程中,由于外界生物入侵或有毒物质浸入而产生的有毒成分,主要有感染真菌后的真菌毒素(如黄曲霉毒素)和喷洒农药后的残留物或代谢物。
22、无融合生殖:是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)。
23、种子休眠:具有生活力的种子在适宜发芽条件下不能萌发的现象。
24、种子休眠期:从种子收获到发芽率达到80%所经历的时间。
25、硬实:由于种被不透水而不能吸胀发芽的种子称为硬实。
26、硬实种子形成原因:种皮结构特性:有角质层、栅状细胞、单宁层等;果胶变性:所含水分一旦迅速失去,会使果胶变性,即种皮硬化不再吸水;种脐特性:外界湿度低,脐缝打开;外界水分高,脐缝关闭。影响硬实率的因素:(1)遗传因素(2)环境因素(3)成熟度:种子越老熟,硬实率越高。
27、种子寿命:种子在一定环境条件下能够保持生活力的期限。
28、传统型种子:耐干燥,含水量降到较低水平时(1~5%)不受伤害,种子寿命随含水量和温度降低而延长,多为中命、长命种子。
29、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分时,种子生活力全部丧失,需高水分适温贮藏,寿命短。
30、超干贮藏:将种子含水量降至5%以下,置常温下密闭贮藏,以干燥代替低温延长种子寿命的贮藏方式。
31、种子中主要的内源性毒物有:大豆中的皂苷和胰蛋白酶抑制剂;油菜中的芥子苷和芥酸;棉籽中的棉酚;高梁中的单宁;马铃薯块茎中的茄碱。内源性毒物的含量因作物和品种而异。
32、影响种子化学成分的因素及其调控措施:影响种子化学成分的内因与基因调控:(1)作物的遗传性;(2)成熟度;(3)饱满度。 环境条件对种子化学成分的影响与区域化种植:(1)生态条件对种子化学成分的影响:种子发育、成熟期间的生态条件,对种子的化学成分有较大影响,约占变异的14%,这是导致相同作物或相同品种在不同地区、不同年份化学成分差异的主要原因。(2) 土壤营养状况对种子化学成分的影响
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3、 多胚种子、无胚种子、无性种子、败育种子的概念及调控措施。
无胚种子产生原因:(1)遗传特性,如伞形科;(2)卵未受精;(3)远缘杂交,生理不协调,胚早期夭折;(4)昆虫危害。
种子败育的原因:(1)发育中生理不协调,多发生在不亲和的杂交中。(2)受病虫危害,又有直接(吃掉胚或寄生其中)和间接(毒素毒害)。(3)营养缺乏,多发生在营养弱势部位。(4)恶劣环境,如冷冻、高温、农药毒害。减少种子败育的措施,应视败育的原因而定。
34、种子成熟的概念及指标:真正成熟的种子应包括形态成熟和生理成熟。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。
35、 种子成熟的指标:(1)养料运输已经停止,干物质不再增加;(2)种子含水量降低到一定程度;(3)果种皮的内含物变硬,呈现品种的固有色泽;(4)种胚具有了萌发能力。
36、玉米种子晚收的理论依据、形态指标及现实意义。
玉米不存在落粒和穗发芽,却常因籽粒成熟和苞叶成熟不一致而导致早收减产。种子完熟时,常具有一些特殊的形态指标,如籽粒中乳腺消失、黑色层出现,可以此判断成熟时期。玉米完熟有两个特征,即乳线消失和基部黑色层出现
37、未熟种子利用的现实意义和注意事项。
现实意义:(1)北方秋冻:我国北方地区若遇秋季低温,常会导致大批种子遭受冻害而失去种用价值。预报有冻害,提前收获利用未熟种子,避免冻害。(2)育种加代:利用未成熟种子,将育种材料在海南岛加代,可一年种两季,缩短育种进程。(3)抢种换茬:有些地区一年2季有余,一年3季不足,可利用未成熟种子抢种换茬。注意事项(1)耐贮性差,应妥善保存且不可时间过久。(2)活力低,应有较好的播种条件。
38、有利于种子的正常成熟的外界条件:一般天气晴朗,光合强度大,温度适当高,昼夜温差大,空气湿度较低(但不能干旱),N、P、K肥合理搭配施用有利于种子产量提高和正常早熟。
39、人工种子的概念、研制现状和意义。
人工种子:将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内,所形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
人工种子研制的意义(1)固定杂种优势,缩短育种周期。(2)加速种子繁殖速度,便于远缘杂交等突变体的利用。(3)便于工业化生产,提高农业的自动化程度。(4)有针对性添加活性物质,促进壮苗。(5)便于贮藏运输,适合机械化播种。(6)节约天然种源,保
证种子质量。
40、人工种子对繁殖体有什么特殊要求?
①诱导频率高;②发育正常,生活力旺盛,能完成全发育过程;③再生频率高;④其基因型应等同于亲本;⑤耐干燥且能长期保存。
41、目前人工种子生产中需要研究解决的主要技术问题。
目前的人工种子还远不能像天然种子那样方便、实用和稳定。
主要障碍在于人工种子的质量和成本:(1)优良体细胞胚胎发生体系的建立和高质量胚状体的诱导;(2)人工种皮材料的筛选;(3)人工种子的包被技术;(4)人工种子干燥和贮藏方法的研究和改进;(5)人工种子的制种和播种技术尚需进一步研究;(6)制作成本的降低。
42、种子休眠的概念和意义生物学意义
生物学意义(1)种子休眠是一种优良的生物学特性,是种子植物抵抗外界不良环境的一种生态适应性,有利于种族延续。(2)种子休眠是调节种子萌发的最佳时间和空间分布的有效方法,具有极其重要的生态学意。
农业生产上的意义:防止在植株上发芽,保证丰产丰收;有利于安全贮藏,减少贮藏时损失。
43、种子休眠的原因
种子休眠的原因很复杂,可能是单一因素造成,也可能是多种因素的综合影响。1、种胚未成熟:有些植物种子,除种胚以外的部分均已成熟且已收获,却不能萌发,因为种胚形态未成熟或种胚生理未成熟(未完成生理后熟)。2、种被障碍:许多种子在成熟后,种被常成为萌发障碍而使种子处于不能萌发状态。种被影响种子萌发又分三种情况:(1)种被不透水(2)种被不透气(3)种被机械障碍3、发芽抑制物质的存在: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。4、不适宜环境条件的影响导致二次休眠的外界条件主要有:①不适宜光照,如喜光种子无光,忌光种子有光。②不适宜温度,过高过低都可能引起二次休眠。③厌氧条件,氮气或有机溶剂浸注。④过分干燥,可使已非硬实种子成为硬实。
44、控制种子休眠与萌发的激素相互作用三因子假说
GA是种子萌发的必需激素,种子中无足够量GA,种子处于休眠状态。2、ABA是诱发种子休眠的主要激素,种子中虽有G但同时存在ABA种子休眠,因为ABA抑制GA作用的发挥。3、CK并独对休眠与萌发起作用,不是萌发所必需的激素,但能抵消ABA的作用,使因存在ABA而休眠种子萌发。
45、种子活力、种子生活力和发芽力含义的差异及其相互关系
种子生活力(Viability)是指种子的发芽潜在能力和种胚所具有的生命力,通常是指一批种子中具有生命力(即活的)种子数占种子总数的百分率。种子发芽力是指
种子在适宜条件下(实验室可控制的条件下)发芽并长成正常植株的能力,通常用发芽势和发芽率表示,发芽试验的目的也是测定一批种子中活种子所占的百分率,因此某种意义上说,广义的种子生活力应包括种子发芽力。但狭义的种子生活力是指应用生化法(四唑)快速测定的结果。种子活
力通常指田间条件下的出苗能力及与此有关的生产性能和指标。联系:高活力的种子必定具有高的发芽力和高的生活力,具有高发芽力的种子也必定具有高的生活力;但具有生活力的种子不一定都具有发芽力,能发芽的种子活力也不一定高。三者既相互区
别,又相互联系。
46、种子活力的重要意义
提高田间出苗率(2)抵御不良环境条件(3)增强对病虫杂草竞争能力(4)抗寒力强,适于早播(5)节约播种费用(6)增加作物产量(7)提高种子耐藏性
47、种子劣变的概念及其形态、生理生化机制膜系统损伤及膜脂过氧化:膜漏现象严重内含物外渗,酯质团形成,细胞器损伤。萌发时修复能力降低影响正常代谢。2、营养成分的变化长期呼吸消耗,导致种胚分生组织或胚轴中营养物质缺乏,种子生活力、活力丧失。3、有毒物质积累:代谢的中间产物的积累使活组织中毒4、合成能力下降碳水化合物、蛋白质合成能力明显下降;核酸降解、合成受阻—RNA、DNA含量低,ATP生成量少5、生理活性物质的破坏与失衡。
48、种子活力的指标及测定方法原理。
直接法:在实验室条件下模拟田间不良条件,测定出苗率或幼苗生长速度和健壮度。间接法:测定与种子活力相关的生理生化指标和物理特性。
49、种质资源保存的意义与方法
种质资源的重要性:种质资源是植物育种的物质基础;同时也是进行植物生物学研究的重要材料。保存方式分两大类:原生境保存和非原生境保存。原生境保存:在原来的生态环境中就地进行自我繁殖保存。非原生境保存:将种质保存于该植物原产地以外的地方。主要方式:种质库:种子保存;田间种植库:植株保存;试管苗种质库:细胞组织培养物保存。种子保存:保存期方便高效,易于交换利用等优势,是目前世界上种质资源保存最主要的形式。
50、利用陈种子应注意的问题
使用前应进行活力测定。若活力无明显降低,可作大田用种,反之则不能。特殊情况下需要用衰老较严重的陈种子播种时,应精细整地,给予良好的播种条件。一些勉强可用于播种的陈种子,可尝试用某些能提高种苗活力的处理方法处理后再播种。
51、种子萌发阶段的特点
吸胀①吸胀是种子萌发的第一阶段,是种子萌发的开端。②种子吸胀是物理现象而非生理
作用。③活种子吸胀与死种子吸胀不同。萌动种子萌动期间,对外界环境条件特别敏感,是植物一生中对不良环境条件抵抗力最弱的时期。同时也是创造变异的最佳时期。3、发芽水、气协调,芽为根长一半;水分少,根长芽短;水分多,芽长根短(根对少氧敏感)。4、幼苗的形成子叶出土型优点:能保护幼芽,子叶能进行光合作用;缺点:顶土力弱,子叶受损影响幼苗生长甚至开花结实。子叶留土型幼苗顶土力强,易出苗;禾本科为胚芽鞘先出,胚芽鞘受损幼苗出土会受阻。子叶半留土型(花生)下胚轴粗短,伸长缓慢。覆土浅则子叶出土,覆土深则子叶留土。
52、种子萌发过程中代谢特点
种子萌发期间物质代谢的特点:贮藏器官发生贮藏物质分解,转化成可溶性物质运到胚部:①作为呼吸基质;②作为合成新细胞的材料。