蔬菜有性繁殖的生物學(xué)基礎(chǔ)

1、蔬菜有性繁殖的生物學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)、花的發(fā)育和授粉、受精一、花的發(fā)育時期和特點1、顯蕾期:肉眼剛見花蕾，花蕾極小，花的各部分剛開始發(fā)育；2、幼蕾期：花器各部分已較大，但雌雄蕊未熟，一般是花冠仍緊抱在花萼內(nèi)；3、成蕾期：蕾較大，一般為綠色，雌雄蕊已較成熟，十字花科人工自交可從此期開始；4、黃（紫）蕾期：花冠大部分已露出花萼，雌雄蕊已基本成熟，人工授粉結(jié)實率高；5、開花期：花冠展開，雌雄蕊生活力最高，為授粉最佳期，但雌雄蕊異熟的種類此時雌蕊尚未充分成熟；6、閉花期：花冠萎焉，雌雄蕊衰老，但某些種類仍具受精能力；7：謝花期：花冠、雄蕊凋落，子房膨大，完全失去受精能力。二、授粉方式和授粉習(xí)性授粉是作物繁殖

2、過程中的重要環(huán)節(jié)，受環(huán)境條件影響較大，了解并掌握各種蔬菜作物的授粉習(xí)性，采取相應(yīng)措施，提高結(jié)實率，并保證種性，是我們良繁工作者的重要任務(wù)。根據(jù)花的性質(zhì)：開花授粉（自交、異交） 閉花授粉（自交）；根據(jù)花粉來源：自花授粉（自交） 異花授粉（自交、異交）。授粉方式和授粉習(xí)性可分為以下幾類：1、異花授粉：自然條件下，借助昆蟲、風(fēng)力將花粉傳到另一花的柱頭上，異交受精。此類蔬菜以異花授粉為主，異交率超過50%，被稱為異交作物。在繁殖種子時，易串花混雜，造成品種劣變現(xiàn)象，應(yīng)嚴加防范。根據(jù)自交孕性程度，又可分為以下兩種：（1）、嚴格異花授粉：一般要求異株花粉完成受精過程，本株花粉花期自交，不能正常結(jié)實，具有高

3、度自交不親和性，異交率接近100%。此類蔬菜包括十字花科、藜科的菠菜，授粉具有選擇特性。十字花科蔬菜雌蕊成熟早，開花前34天即可接受花粉，開花當(dāng)天活力最高，花后23天也可接受花粉，故可受期長。且蕾期柱頭不敏感，自交結(jié)實率高，因而可采取蕾期自交提高結(jié)實率。雄蕊壽命長，花前34天到花后2天均有生活力，以開花當(dāng)天生活力最高。上、下午授粉效果均好，重復(fù)授粉可提高種子數(shù)量。（2）、適于異花授粉：雌、雄蕊不在同一花內(nèi)（單性花）或雌、雄蕊成熟期不一致而適于異花授粉，但自交結(jié)實率高。A、雌、雄同株異花：瓜類蔬菜 ，雌、雄蕊壽命短，開花當(dāng)天上午有生活力，811時授粉效果好。支架栽培：黃瓜、絲瓜、葫蘆等；爬地栽培

4、：西瓜、甜瓜、南瓜等。B、雌、雄蕊同花異熟：百合科、傘形科蔬菜。開花時，雄蕊成熟散粉而雌蕊不成熟，不能同花授粉，只能接受不同花的花粉。雌蕊花后23天授粉結(jié)實率高。2、自花授粉：自然條件下，雄蕊的花粉不需借助外力助媒即可直接落到本花雌蕊柱頭上，自花受精。特點：雌、雄蕊成熟一致，雄配子發(fā)育無障礙，異交率低于5%，此類作物被稱為自交作物。（1）、閉花自交：豆科（蠶豆除外）作物。開花前即散粉完成自花受精。二體雄蕊，開花時，柱頭仍被包裹在龍骨瓣內(nèi)部不外露，因而異交率極低，柱頭呈毛刷狀，粘著花粉能力強。(2)、開花自交：茄科的番茄。聚藥雄蕊，花冠展開時花藥縱裂散粉，雌蕊柱頭伸出花藥筒接受本花花粉，完成自花

5、授粉。異交率5%左右。雌雄蕊壽命較長，花前2天到花后2天均有生活力，開花當(dāng)天最高。3、常異花授粉：包括茄科的茄子、辣椒，豆科的蠶豆。異交率10%以上，介于自交作物和異交作物之間。自然條件下多為自交，但要達到高度自交需要風(fēng)力和昆蟲助媒。茄子、辣椒蕾期，雄蕊相互靠攏將花柱包圍，開花時花藥散開并遠離柱頭，同時花粉散出。無風(fēng)、昆蟲時，單果種子少，有風(fēng)、昆蟲時，單果種子多。茄子、辣椒授粉習(xí)性與番茄相同。甜、辣椒在不同條件下對種子量的影響三、受精及受精的異常現(xiàn)象1、花粉的發(fā)芽與花粉管的伸長開花傳粉時，成熟柱頭分泌的粘液（內(nèi)有識別蛋白）一方面粘著花粉，另一方面可促進花粉萌發(fā)?；ǚ酃苌扉L受外界環(huán)境影響很大，以

6、溫度為主，每種蔬菜均有各自最適宜溫度，過高、過低均影響花粉管伸長，影響種子產(chǎn)量。另外，一些化學(xué)物質(zhì)如B、Ca、蔗糖對花粉管萌發(fā)及伸長十分必要。B還能增強作物的光合作用，因而在開花期，適當(dāng)葉面噴B可大幅度提高種子產(chǎn)量。2、受精過程：略花粉數(shù)量越多，萌發(fā)越快。重復(fù)授粉在自然界十分普遍，早期的胚乳及幼胚仍可吸收一部分重復(fù)授粉的花粉管物質(zhì)。因此，充足花粉及重復(fù)授粉在育種及良繁工作中具有十分重要意義。3、受精的異常現(xiàn)象不親和植物在受精過程中，經(jīng)常發(fā)生異常現(xiàn)象_不親和性，即有性過程中，由于植物個體細胞或組織水平上的不協(xié)調(diào)而使受精不正?；蚴芫蟛荒墚a(chǎn)生后代的現(xiàn)象。A、自交不親和：雌雄蕊具完全生殖能力的兩性花

7、，或雌雄同株的單性花中，開花時用同株或同花授粉不能正常結(jié)實的現(xiàn)象。它由不親和基因控制。B、雜交不親和:科、屬、種間雜交時，盡管雙親具功能正常配子和性器官，但組合不當(dāng)仍不能受精，這種現(xiàn)象稱雜交不親和。它由染色體不同所致。不親和性具有重要意義：不親和性是穩(wěn)定物種的重要機理之一;不親和性有利于維持個體的雜合性。因而對物種的生存和進化具極其重要的意義。自交不親和性自交不親和系雜交種雜交不親和性繁種時可相鄰種植第二節(jié)、蔬菜種子和果實的形成與一般特性一、種子1、種子的概念、形態(tài)和類型（1）種子的涵義較廣，所有播種材料均可稱為種子。在植物學(xué)上包括:真正種子：十字花科、豆科、茄科、葫蘆科、百合科；果實：傘形科

8、、菊科、藜科營養(yǎng)器官：大蒜、生姜、山藥、蓮藕菌絲組織：各種食用菌（2）種子的形態(tài)有圓球形（白菜）、腎形（菜豆）、扁圓形（番茄）、長橢圓形（黃瓜）、三棱形（大蔥）、不規(guī)則形（胡蘿卜）。（3）種子大小按千粒重分為以下五級：A、大粒種子：每克含10粒以下種子，包括扁豆、菜豆、毛豆、南瓜、絲瓜、大粒西瓜，毎粒1克以上者包括佛手瓜、大刀豆、蠶豆、蓮子。B、較大粒種子：每克含11150粒種子，包括黃瓜、甜瓜、菠菜、蘿卜、芫荽、冬瓜、小粒西瓜。C、中粒種子：每克含151400粒種子，包括番茄、茄子、辣椒、白菜、甘藍、蔥、韭菜。D、較小粒種子：每克含4011000粒種子，包括胡蘿卜、萵苣、茼蒿。E、小粒種子：

9、每克含1000粒以上種子，包括芥菜、薺菜、芹菜。不同種類的種子，保持生活力最有利的水分和相對濕度不同，據(jù)此將蔬菜分為兩大類，及耐干性和喜濕型。耐干型：收獲后，將水分降低到相當(dāng)?shù)退剑胚m于長期貯藏。絕大部分種類種子屬于此類型。喜濕型：此類要求保持2030%的水分，生產(chǎn)上常與半濕的沙土混藏，如佛手瓜。2、種子的形成與構(gòu)造 （ 略）種子在發(fā)育過程中，積累大量的營養(yǎng)物質(zhì)，以供未來幼苗之用。蔬菜種子的營養(yǎng)物質(zhì)大部分在種株生長后期積累，因此，要加強植株后期管理，防止植株早衰，以提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量。3、種子壽命及影響因素種子壽命是指種子在一定環(huán)境條件下保持生活力的期限。從理論上講，毎粒種子都有一定的生存年

10、限，但實際上卻不能一粒一測定，而只能從種子群體中取樣來測定其存活率。當(dāng)一個種子群體的發(fā)芽率降到50%左右時，此即該種子群體的平均壽命，或稱種子半活期。種子壽命，均以半活期為準(zhǔn)。蔬菜種子依壽命長短分為三類：長命種子,一般45年，如西瓜、葫蘆瓜、南瓜常命種子，一般23年，如白菜、蘿卜、甘藍、黃瓜、等短命種子，一般1年，如大蔥、圓蔥、韭菜、胡蘿卜影響種子壽命因素：1、內(nèi)因：A、種子本身特性；B、種子大小、飽滿度和完整性；C、籽粒生理狀態(tài)，包括種子成熟度及受凍受潮等；2、外在因素：A、種子發(fā)育期間的環(huán)境條件，如礦質(zhì)元素缺乏、極端溫度等均會減少種子壽命；B、貯藏條件，低溫、干燥延長種子壽命。4、種子休眠

11、：凡具有生活力的種子，給以適宜的發(fā)芽條件而不能發(fā)芽，這種現(xiàn)象稱種子休眠。自然休眠（生理休眠）：種子本身未完全通過生理成熟階段或存在某些障礙，雖給予適宜的發(fā)芽條件而不能萌發(fā)，這種情況稱為自然休眠。強迫休眠：種子本身已具有發(fā)芽條件，但不具備發(fā)芽所需的基本條件，種子仍被迫處于靜止?fàn)顟B(tài)，暫時不能發(fā)芽，這種狀況稱為強迫休眠。影響種子休眠的因素：（1）種胚未完全成熟：貯藏、高溫處理；（2）種皮不透性：種皮堅硬或很厚，不透水、不透氣。如蓮子、無籽西瓜，打破種皮；（3）果實或種子中含有抑制發(fā)芽物質(zhì)：如黃瓜、西瓜、番茄，發(fā)酵處理；（4）不適宜的外界條件：不休眠或已通過休眠種子在不適條件下進入休眠狀態(tài)。二、果實花

12、開后，子房膨大，發(fā)育成果實。果實在發(fā)育過程中所需的生長素來自正在發(fā)育的種子，無種子的幼果發(fā)育不良，早期脫落。因此，授粉不好會發(fā)生落花落果現(xiàn)象。黃瓜有單性結(jié)實現(xiàn)象，即不經(jīng)授粉受精，子房能正常發(fā)育成果實。單性結(jié)實對繁種不利。根據(jù)成熟時果皮是否肉質(zhì)化，將果實分兩類：1、干果：成熟后果皮干燥。（1）裂果：成熟后果皮裂開，包括莢果（豆科）、角果（十字花科）、蒴果（百合科)(2)閉果：成熟后果皮不裂開，包括瘦果（菊科、藜科）、雙懸果（傘形科）、穎果（禾本科）、堅果（蓮子）。2、肉果：成熟后果皮肉質(zhì)化。（1）漿果：茄科(2) 瓠果：子房與花托發(fā)育而成，葫蘆科第三節(jié)、種株的生育階段、特點及調(diào)控作為直接采種用的

13、植株稱為種株。二年生蔬菜是指處于生殖生長階段的植株，而處于營養(yǎng)生長階段作為菜種用的預(yù)備植株稱為母株（母根）；一年生蔬菜的采種株可稱之為種株。種株的生長發(fā)育（尤其是二年生蔬菜）有階段性，按著由花芽分化到種子成熟過程中種株外部形態(tài)以及花和種子的發(fā)育情況，可分為以下幾個階段：抽薹、現(xiàn)蕾、開花、結(jié)實、種子成熟。每個階段各有其特點，了解其特點，則可加以利用和控制。一、抽薹的類型及控制抽薹：指葉菜類或根菜類從蓮座葉叢抽出花薹的現(xiàn)象。它是由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長的重要標(biāo)志。1、完全抽薹：植株春化和光照階段已完全完成，同時植株營養(yǎng)條件較好，溫度條件合適時，植株抽薹正常，開花結(jié)實好。這是繁種所要求的。植株長相：主

14、薹和分支適期抽出且生長發(fā)育良好，莖生葉大小肥厚正常，分支部位和數(shù)量正常，現(xiàn)蕾開花亦正常，結(jié)實率高。它可以在母株充分長成之后或未完全長成（小株）之前進行。2、不完全抽薹：采種植株雖然也抽薹，但由于形成花芽和抽薹的主要條件不夠充分，抽薹不良。表現(xiàn)：抽薹期延遲，花薹生長緩慢，粗短或瘦弱，分支級別及總量減少，莖生葉多而肥大，花蕾數(shù)量少，結(jié)實不良，產(chǎn)量低。3、中途停止的抽薹：抽薹后由于條件不良而抽薹中途停止，恢復(fù)營養(yǎng)生長。這種類型是由于低溫處理非常不足造成。如結(jié)球甘藍抽薹后，頂端又長出蓮座葉。各科蔬菜在條件不適宜時均可產(chǎn)生抽薹不良現(xiàn)象，故抽薹前的管理非常關(guān)鍵。影響抽薹的因素及控制:1、溫度：溫度過高，不

15、能通過春化階段；溫度過低，即使通過春化階段也不會抽薹。2、光照：是影響光照階段完成的必要條件，也是花薹是否生長良好的必要條件。3、其它因素A、播種期。播期影響低溫時間。B、母體的營養(yǎng)狀況。營養(yǎng)條件不好會影響抽薹，如圓蔥、韭菜。C、氣候條件。暖冬、倒春寒的反常天氣易引起先期抽薹。D、種子的陳舊。陳種子幼苗長勢差，抽薹早。E 、生長調(diào)節(jié)劑。GA3能部分代替低溫，促進抽薹。二、現(xiàn)蕾和開花二年生蔬菜經(jīng)過低溫春化后，當(dāng)溫度升高時，花芽分化發(fā)育成花蕾，當(dāng)花蕾長到肉眼能見時，即現(xiàn)蕾。當(dāng)花蕾長大，花的各部分成熟，花冠開發(fā)，即開花。種株開花就一株及一個群體講，有初花期、盛花期、末花期和終花期，此四個時期又稱開花物侯期。這四個時期出現(xiàn)的早晚和長短與環(huán)境條件密切相關(guān)，在采種過程中與栽培季節(jié)相關(guān)。在采種過程中，開花的同步性非常重要。開花同步性：指采種蔬菜群體的始花