种子萌发

种子萌发

种子萌发是指种子从吸胀开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程。种子的萌发需要适宜的温度，一定的水分，充足的空气。种子萌发时，首先是吸水。种子浸水后使种皮膨胀、软化，可以使更多的氧透过种皮进入种子内部，同时二氧化碳透过种皮排出，里面的物理状态发生变化；其次是空气，种子在萌发过程中所进行的一系列复杂的生命活动，只有种子不断地进行呼吸，得到能量，才能保证生命活动的正常进行；最后是温度，温度过低，光合作用大大减弱，呼吸作用受到抑制，光合生产率降低，种子内部营养物质的分解和其它一系列生理活动，都需要在适宜的温度下进行的。

种子萌发

种子萌发－介绍

seed germination

指种子的胚从相对静止状态变为生理活跃状态，并长成营自养生活的幼苗的过程。生产上多以幼苗出土为止。

种子从吸胀开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程，大致可分5个阶段：即吸胀、水合与酶的活化、细胞分裂和增大、胚突破种皮和长成幼苗。有的种子的下胚轴不伸长，子叶留在土中，只由上胚轴和胚芽长出土面生成幼苗，这类幼苗称为子叶留土幼苗，如豌豆；有些植物种子萌发时下胚轴伸长，把子叶顶出土面，形成子叶出土幼苗，如棉花。

种子萌发的外界条件有：①水。种子必须吸收足够的水分才能启动一系列酶的活动，开始萌发。②温度。各类种子的萌发一般都有最低、最适和最高3个基点温度。温带植物种子萌发，要求的温度范围比热带的低。③氧。种子吸水后呼吸作用增强，需氧量加大。一般作物种子要求其周围空气中含氧量在10％以上才能正常萌发。④光。有少数植物如黄榕、烟草和莴苣的种子在无光条件下不能萌发。这类种子叫需光种子。有些植物如早熟禾、月见草等的种子在有光条件下萌发得好些。还有一些百合科植物和洋葱、番茄、曼陀罗的种子萌发则为光所抑制，这类种子称为嫌光种子。

花生种子萌发过程

种子萌发- 过程

发育成熟的种子，在适宜的环境条件下开始萌发。经过一系列生长过程，种子的胚根首先突破种皮，向下生长，形成主根。与此同时，胚轴的细胞也相应生长和伸长，把胚芽或胚芽连同子叶一起推出土面，胚芽伸出土面，形成茎和叶。子叶随胚芽一起伸出土面，展开后转为绿色，进行光合作用，如棉花、油菜等。待胚芽的幼叶张开行使光合作用后，子叶也就枯萎脱落。至此，一株能独立生活的幼小植物体也就全部长成，这就是幼苗。

常见的幼苗主要有两种类型，即子叶出土幼苗和子叶留土幼苗。

(一)子叶出土的幼苗

双子叶植物无胚乳种子如大豆、棉花、油菜和各种瓜类的幼苗，以及双子叶植物有胚乳种子如蓖麻，都属于这种类型。这类植物的种子在萌发时，胚根首先突破种皮，伸人土中，形成根系。然后下胚轴加速伸长，将子叶和胚芽推出土面，所以幼苗的子叶是出土的。

(二)子叶留土的幼苗

双子叶植物无胚乳种子，如蚕豆、豌豆、荔枝、柑桔和有胚乳种子如核桃、橡胶树及单子叶植物种子如小麦、玉米、水稻等幼苗，都属于这一类型。这类种子萌发的特点是上胚轴伸长，而下胚轴却不伸长。所以子叶并不随胚芽伸出土面，而是留在土壤中，直到养料耗尽而死去。如蚕豆种子萌发时，胚根先突出种皮，向下生长，形成主根，由于上胚轴的伸长，胚芽不久就被推出土面，而下胚轴的伸长不大，所以子叶不会被推出土面，而始终埋在土里。

种子萌发

种子萌发- 阶段

种子萌发大致可分五个阶段：

①吸胀。为物理过程。种子浸于水中或落到潮湿的土壤中，其内的亲水性物质便吸引水分子，使种子体积迅速增大（有时可增大1倍以上）。吸胀开始时吸水较快，以后逐渐减慢。吸胀的结果使种皮变软或破裂，种皮对气体等的通透性增加，萌发开始。

②水合与酶的活化。这个阶段吸胀基本结束，种子细胞的细胞壁和原生质发生水合，原生质从凝胶状态转变为溶胶状态。各种酶开始活化，呼吸和代谢作用急剧增强。如大麦种子吸胀后，胚首先释放赤霉素并转移至糊粉层，在此诱导水解酶（α-淀粉酶、蛋白酶等）的合成。水解酶将胚乳中贮存的淀粉、蛋白质水解成可溶性物质（麦芽糖、葡萄糖、氨基酸等），并陆续转运到胚轴供胚生长的需要，由此而启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程。

③细胞分裂和增大。这时吸水量又迅速增加，胚开始生长，种子内贮存的营养物质开始大量消耗。

④胚突破种皮。胚生长后体积增大，突破种皮而外露。大多数种子先出胚根，接着长出胚芽。

⑤长成幼苗。以后长出根、茎、叶，形成幼苗。有的种子的下胚轴不伸长，子叶留在土中，只由上胚轴和胚芽长出土面生成幼苗，这类幼苗称为子叶留土幼苗，如豌豆、蚕豆等。有些植物如棉花、油菜、瓜类、菜豆等的种子萌发时下胚轴伸长，把子叶顶出土面，形成子叶出土幼苗。

种子萌发和种子的休眠

成熟、干燥的种子，在没有取得一定外界条件时，是处在休眠状态下的，这时，种子里的胚几乎完全停止生长，一旦休眠的种子解除了休眠，并获得合适的环境条件时，处在休眠状态下的胚就转入活动状态，开始生长，这一过程称为种子萌发（seed germination）。萌发所不可缺少的外界条件是：充足的水分，适宜的温度和足够的氧气；有些种子萌发时，光也是一个必要的因素。

（一）种子萌发必须有充足的水分

干燥的种子含水量少，一般仅占种子总重量的5-10%，在这样的条件下，很多重要的生命活动是无法进行的，所以种子萌发的首要条件是吸收充分的水分，只有种子吸收了足够的水分以后，才能使生命活跃起来。

水在种子萌发过程中所起的作用是多方面的，首先，种子浸水后，坚硬的种皮吸水软化，可以使更多的氧透过种皮，进入种子内部，加强细胞呼吸和新陈代谢作用的进行，同时使二氧化碳透过种皮排出种子之外。其次，种子内贮藏的有机养料，在干燥的状态下是无法被细胞利用的，细胞里的酶物质不能在干燥的条件下行使作用，只有在细胞吸水后，各种酶才能开始活动，把贮藏的养料进行分解，成为溶解状态向胚运送，供胚利用。此外，胚和胚乳吸水后，增大体积，柔软的种皮在胚和胚乳的压迫下，易于破裂，为胚根、胚芽突破种皮，向外生长创造条件。

不同种子，萌发时的吸水量是不一致的，这决定于种子内贮藏养料的性质。一般种子需要的吸水量超过种子干重的30%左右，有的甚至更多，例如水稻的籽粒吸水量为40%，小麦为56％，棉为52％，油菜为48%，落花生为40-60%，大豆为120% ，豌豆为186%，蚕豆为150% 等，

以上数字，反映了含蛋白质多的种子，萌发时吸水量较大，这与蛋白质的强烈亲水性质有关，蛋白质需要吸附较多的水分子，才能被水饱和。含脂肪多的种子吸水量较少，因为脂肪是疏水性的。含淀粉的吸水量一般不大。另外，种子也能吸收大气中的水分，如果大气中的湿度相当高，或竟达饱和点时，成熟的种子也能在植株上或空气中萌发，这种现象，在谷类、豆类作物中有时可以见到。

植物种子萌发

（二）种子萌发要有适宜的温度

种子萌发时，种子内的一系列物质变化，包括胚乳或子叶内有机养料的分解，以及由有机和无机物质同化为生命的原生质，都是在各种酶的催化作用下进行的。而酶的作用需要有一定的温度才能进行，所以温度也就成了种子萌发的必要条件之一。

一般说来，一定范围内温度的提高，可以加速酶的活动，如果温度降低，酶的作用也就减弱，低于最低限度时，酶的活动几乎完全停止。酶本身又是蛋白质类物质，过高的温度会破坏酶的作用，失去催化能力。所以，种子萌发对温度的要求，表现出三个基点，就是最低温度、最高温度和最适温度。最低和最高温度是二个极限，低于最低温度或高于最高温度，都能使种子失去萌发力，只有最适温度才是种子萌发的最理想的温度条件。几种常见作物种子萌发的温度范围。-

不同植物种子萌发时，对温度条件的不同要求，是这类植物生长在某一地区（南方或北方）长期适应的结果，是由这一植物的遗传性所决定的。了解种子萌发的最适温度以后，可以结合植物体的生长和发育特性，选择适当季节播种，过早或过迟都会对种子的萌发发生影响，使植株不能正常生长。

种子萌发

（三）种子萌发要有足够的氧气

种子萌发时，除水分、温度外，还要有足够的空气，这是因为种子在萌发时，种子各部分细胞的代谢作用加快进行，一方面，贮存在胚乳或子叶内的有机养料，在酶的催化作用下就很快地分解，运送到胚，而胚细胞利用这部分养料加以氧化分解，以取得能量，维持生命活动的进行，还把一部分养料经过同化作用，组成新细胞的原生质，所有这些活动是需要能量的，能量的来源只能通过呼吸作用产生。所以种子的萌发，氧气就成为必要的条件之一，特别是在萌发初期，种子的呼吸作用十分旺盛，需氧量更大。作物播种前的松土，就是为种子的萌发提供呼吸所需要的氧气所以十分重要。旱地作物如高粱、落花生、棉等种子，如果完全浸于水中或埋在坚实的土中，以致正常的呼吸不能进行，胚就不能生长。水稻籽粒长期浸泡水中，同样不能萌发，或不能正常生长。所以播种前的浸种、催芽，需要加强人工管理，以控制和调节氧的供应，萌发才能正常进行。

三者缺乏任何一条，都不能使种子萌发。一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好，对这些种子，光就成为萌发的必要条件之一，如烟草、杜鹃等植物。相反，也有少数植物的种子，如苋菜、菟丝子等，只有在黑暗条件下才能萌发。光照所以能促进某些植物种子萌发，或抑制另一些种子萌发是通过植物内一种称为光敏素（Phytochrome）的特殊物质的作用来产生影响的。再如土壤的酸碱性，对种子萌发也有一定关系。一般种子在中性、微酸性或微碱性的情况下，萌发良好。酸碱度过高对一般种子萌发不利。

种子萌发- 方法

促进种子萌发的方法有：

（1）冷水或温水浸种。较易发芽的种子可在播种前用冷水或温水（35－40℃）浸种处理，待种皮变软后即取出播种。

（2）挫伤种皮。荷花、美人蕉的种子种皮坚硬，不易吸水，可用挫刀磨破或刻伤种皮，再用温水（35～40℃）浸种处理，待种皮变软后即取出播种。

（3）酸、碱处理。采用酸、碱处理种子，腐蚀种皮，处理后用清水洗净药剂。

（4）药剂处理。大花牵牛种子在播种前用10－250毫克／升的赤霉素溶液浸种，可代替低温的作用，促进其发芽。

（5）超声波处理。

（6）冰冻或低温层积法。对要求在低温与湿润条件下完成休眠期的花卉种子，有明显的促进发芽效果

种子萌发

参考文献：

甘蓝型油菜抗角果内种子发芽的研究