早熟禾-牧草種子學(xué)課件

第一節(jié)種子休眠的意義和原因一、休眠的概念和意義二、休眠的原因概述（一）種胚未成熟（二）種子未完成生理后熟(after-ripening)（三）種被的影響（四）抑制物(curb)的作用（五）不適宜條件的影響第三章種子休眠

第一節(jié)種子休眠的意義和原因第三章種子休眠1成熟后的種子在系統(tǒng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境中形成不同的反應(yīng)：（1）成熟后遇到適宜條件，在母株上便可萌發(fā)－紅豆草、白皮小麥無適宜條件時(shí)－靜止（種子）（2）成熟后遇到適宜條件也不萌發(fā)－休眠種子成熟后的種子在系統(tǒng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境中形成不同的反應(yīng)：2一、休眠的概念和意義

通稱（廣義）具有生活力的種子處于不能發(fā)芽的狀態(tài)稱休眠。1、被動(dòng)休眠（強(qiáng)迫休眠）：不具備發(fā)芽條件。2、自發(fā)休眠（生理休眠）：具備發(fā)芽條件仍不發(fā)芽的狀態(tài)（種子未通過生理成熟階段或存在某些障礙，雖然給予適當(dāng)?shù)陌l(fā)芽條件仍不能萌發(fā)，是隨著種子形成而帶來的特性，所以也稱原生休眠。一、休眠的概念和意義通稱（廣義）具有生活力的種子處于不能發(fā)31、生物學(xué)意義：是植物在系統(tǒng)發(fā)育中所形成的抵抗不良環(huán)境的適應(yīng)性。渡過不良環(huán)境，繁衍后代，有利物種保存。（1）同一批種子群體其休眠深度不一樣野生植物>牧草>蔬菜>經(jīng)濟(jì)作物>谷物原因：遺傳上的細(xì)小差異；成熟度不同；不同個(gè)體歷經(jīng)的環(huán)境有差異；種子本身的微環(huán)境不同。（2）休眠解除與環(huán)境關(guān)系有些需要冷凍或低溫下才可解除（3）保證種子在適宜的區(qū)域發(fā)芽：有些種子經(jīng)紅光照射后才能發(fā)芽，如樹蔭下的種子。1、生物學(xué)意義：是植物在系統(tǒng)發(fā)育中所形成的抵抗不良環(huán)境的適應(yīng)42、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的意義

有利的一面：（1）避免種子在株上發(fā)芽、減少收獲損失（2）在貯藏期穩(wěn)定，如硬實(shí)類種子不利的一面：（1）雜草種子，利用不同休眠的種子，持續(xù)出苗、影響雜草防除（根除難）（2）休眠不能發(fā)芽－影響種子檢驗(yàn)結(jié)果（3）休眠影響田間出苗率2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的意義有利的一面：5早熟禾-牧草種子學(xué)課件6二、種子休眠的原因

（一）種胚未成熟如：銀杏、毛茛、人參、貝母等藥用植物種子（二）種子未完成生理后熟破除方法：要求低溫層積，即在0-10℃條件下，數(shù)日的低溫層積，解除休眠。如蘋果種子在3—4℃下，層積2-3個(gè)月。

二、種子休眠的原因（一）種胚未成熟7（三）種被的影響（物理性休眠）1、種被的不透水性a、種被保護(hù)性能好b、種被上有疏水物質(zhì)（脂類）

c、特殊的種皮結(jié)構(gòu)－硬實(shí)種子2、種被的不透氣性多數(shù)禾本科植物種子休眠原因，透水但對氣體的通透性差

3、種被的機(jī)械約束作用：

（三）種被的影響（物理性休眠）8（四）抑制物質(zhì)的作用1、抑制物(curb)的種類及性質(zhì)存在部位：稃殼里（禾草）、果皮（菊、十字花、藜科的部分種子）、種皮、胚乳（蘋果、梨）、胚（某些禾草）抑制物的性質(zhì)一般為水溶性；非專一性；部分具揮發(fā)性；濃度不同、作用可能相反；一定條件下可轉(zhuǎn)化為促進(jìn)發(fā)芽物質(zhì)（四）抑制物質(zhì)的作用1、抑制物(curb)的種類及性質(zhì)92、抑制物對種子發(fā)芽的影響（1）抑制DNA、RNA、Pr的合成（2）抵消生化促進(jìn)物質(zhì)的作用或抑制其合成。ABA→GA→誘導(dǎo)α—淀粉酶（3）影響細(xì)胞膜透性、阻止內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸（4）阻止呼吸向HMP（磷酸戊糖循環(huán)）途徑轉(zhuǎn)化2、抑制物對種子發(fā)芽的影響（1）抑制DNA、RNA、Pr的合103、激素對種子發(fā)芽和休眠的影響模式

（1）平衡調(diào)控模式（2）三因子模式（三因子學(xué)說）GA，種子發(fā)芽所必需；ABA，抑制GA的作；CK，解除ABA對GA的抑制作用。GA++++----CK++--++--ABA+-+-+-+-狀態(tài)√√×√××××3、激素對種子發(fā)芽和休眠的影響模式（1）平衡調(diào)控模式11（五）不適宜條件的影響對種子發(fā)芽起抑制作用的因素及不適宜的貯藏、加工、處理?xiàng)l件等均可引起二次休眠。（1）溫度萵苣適溫15-20℃，但28-30℃下進(jìn)入休眠－熱休眠（2）光梯牧草、酸模,喜光種子在黑暗條件下不發(fā)芽，后給予光照仍不發(fā)芽—暗休眠;綠尾莧等忌光種子，在較長時(shí)間紅光、遠(yuǎn)紅光照射后進(jìn)入休眠（五）不適宜條件的影響對種子發(fā)芽起抑制作用的因素及不適宜的貯12（3）水過多、不足均可引起休眠（4）氣體O2少，CO2多時(shí)，在潮濕土壤中的雜草種子可引起二次休眠，即CO2濃度高，會(huì)誘導(dǎo)吸脹種子進(jìn)入休眠。（5）化學(xué)藥劑，也可導(dǎo)致二次休眠。（3）水過多、不足均可引起休眠13一、休眠期(dormantperiod)的概念二、禾本科牧草種子休眠期及其影響因素三、禾本科植物種子的休眠原因（一）禾谷類作物種子的休眠原因（大麥、小麥、水稻等）（二）禾本科牧草種子的休眠原因（羊草、結(jié)縷草等）四、禾本科植物種子休眠及解除機(jī)理（一）激素作用（二）呼吸途徑的轉(zhuǎn)化第二節(jié)禾本科植物種子的休眠一、休眠期(dormantperiod)的概念第14休眠期(dormantperiod)：種子群體從收獲至80%的種子通過休眠能正常發(fā)芽所經(jīng)歷的時(shí)間，少數(shù)以50%或95%為界。一、禾本科牧草種子的休眠期羊草（4年）>草蘆、早熟禾（2-4個(gè)月）>鴨茅、紫羊茅（2個(gè)月）>鵝冠草、貓尾草、無芒雀麥（1-1.5個(gè)月）

休眠期(dormantperiod)：種子群體從收獲至8015二、禾本科植物種子的休眠原因（一）禾本科作物種子－種被透氣性差，含有一些酚類物質(zhì)（多酚氧化物）（二）禾本科牧草種子1.羊草種子：羊草三低（抽穗率、結(jié)實(shí)率、發(fā)芽率）二、禾本科植物種子的休眠原因（一）禾本科作物種子－種被透氣性16（1）休眠期：一般為4年左右（室溫15℃－25℃條件下干燥貯存）以50%為界。自然條件下，5-6年的種子發(fā)芽率最高，7年后下降。

（2）休眠原因：胚乳內(nèi)存在抑制物ABA（1）休眠期：一般為4年左右（室溫15℃－25℃條件下干燥貯17（3）破除方法：a、室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)建議用土培法b、低溫流水浸泡低溫－加強(qiáng)促進(jìn)物的合成或利于促進(jìn)物從結(jié)合態(tài)的釋放；流水淋洗掉抑制物貯1年的種子，流水浸泡90天為宜，發(fā)芽率最高；貯3-5年的種子，流水浸泡20天為宜，發(fā)芽率最高；貯5-8年的種子，流水浸泡6天為宜，發(fā)芽率最高c、GA處理濃度50ppm100ppm200ppm

發(fā)芽率43%50%38%（3）破除方法：182、結(jié)縷草和早熟禾種子

1）休眠原因：穎苞透氣性差2）破除方法：機(jī)械去掉穎苞。硫酸或NaOH、KOH溶液處理用30%NaOH浸10—20min發(fā)芽率達(dá)90—98.3%。紅光或低溫處理激素（乙烯利）浸泡2、結(jié)縷草和早熟禾種子1）休眠原因：穎苞透氣性差19三、禾本科植物種子休眠解除的機(jī)理

－激素作用

休眠種子→種被透氣性逐漸增強(qiáng)→O2經(jīng)種皮進(jìn)入胚→種胚內(nèi)有少量GA形成或釋→使胚乳分解液化，其代謝時(shí)產(chǎn)生IAA、ck）→轉(zhuǎn)入胚中促進(jìn)胚細(xì)胞分裂、伸長、產(chǎn)生更多GA→促使胚乳進(jìn)一步水解、產(chǎn)生糖和氨基酸等物質(zhì)→幼苗生長三、禾本科植物種子休眠解除的機(jī)理

－激素作用休眠種子→種被20早熟禾-牧草種子學(xué)課件21第三節(jié)硬實(shí)及其破除方法(hardseedsandmethodologyofbreaking)一、硬實(shí)不透水的原因二、影響硬實(shí)形成的因素三、硬實(shí)的解除第三節(jié)硬實(shí)及其破除方法(hardseedsandme22硬實(shí)種子(hardseeds)：由于種皮不透水保持堅(jiān)硬狀態(tài)而不能發(fā)芽的種子。主要分布豆科植物種子，特別是小粒野生豆科植物中常見。另外，在錦葵科（棉花）旋花科（甘薯）藜科、茄科、莧科通常也有硬實(shí)種子。硬實(shí)種子(hardseeds)：由于種皮不透水保持堅(jiān)硬狀態(tài)23硬實(shí)種子特點(diǎn)a、是一種長命種子（因其種皮保護(hù)性能強(qiáng)）；b、具低水分機(jī)制c、從外部形態(tài)上很難確定，需經(jīng)浸泡，不能吸脹的種子為硬實(shí)。

硬實(shí)種子特點(diǎn)24一、硬實(shí)不透水的原因

1、種子表皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面（1）表皮角質(zhì)層－蠟質(zhì)，疏水物質(zhì)；種皮細(xì)胞內(nèi)含有果膠質(zhì)，水分失去后，硬化，不易重新吸脹，失去可逆性）（2）柵狀細(xì)胞層（馬氏細(xì)胞）其外端細(xì)胞壁加厚連接－明線是硬化的角質(zhì)層（胼胝層不透水）（3）骨狀石細(xì)胞－某些種子形成硬實(shí)的原因一、硬實(shí)不透水的原因

1、種子表皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面25早熟禾-牧草種子學(xué)課件262、種臍結(jié)構(gòu)特性種臍中間的縫稱臍門；種臍周圍的部分稱臍疤（是具有加厚的瓣膜狀組織）臍疤部位的膠體特性決定種子的透水性a、外界RH低時(shí)，種臍失水收縮活門打開，里面水向外散失b、外界RH高時(shí)，種臍吸水膨脹活門關(guān)閉，外界水進(jìn)不去種臍的臍疤控制水的進(jìn)出，只許里面水散出，不許外界水進(jìn)入。2、種臍結(jié)構(gòu)特性27二、影響硬實(shí)形成的因素

（一）內(nèi)因1、遺傳因素：野生小粒的豆科牧草種子硬實(shí)率高。百脈根（42%）白花草木棲（39%）白三葉（35%）黃花苜蓿（30%）紅豆草（10%）紫苜蓿（10%）2、成熟度：（成熟度高－硬實(shí)多）提早收獲可減少硬實(shí)。例：紫云英，株上部種子硬實(shí)率50%，株下部種子硬實(shí)率80-90%，無限花序先成熟的硬實(shí)率高。二、影響硬實(shí)形成的因素

（一）內(nèi)因28

（二）外因1、貯藏期間的環(huán)境條件

高溫干燥RH<30%時(shí)，硬實(shí)率高；陰干比曬干好，曬干硬實(shí)高；黃花羽扇豆成熟無硬實(shí)種子收藏于18℃條件下，出現(xiàn)硬實(shí)。2、成熟期間的環(huán)境條件苜蓿種子硬實(shí)率高低決定于氣候條件：通常低緯度地區(qū)成熟硬實(shí)少；高緯度地區(qū)成熟硬實(shí)多；干熱條件下成熟的種子硬實(shí)多；土壤含鈣量高，硬實(shí)種子多。

（二）外因29三、硬實(shí)的解除

1．機(jī)械破損2．溫度處理：加熱干燥，促使種皮脹縮、改變種皮膠體特性；液N（-196℃）處理草木棲、苜蓿3．自然風(fēng)化（變溫）：播在土中經(jīng)受寒冷、霜雪改變種皮特性（寄籽播種）。4．物理因素：用2000大氣壓的水壓處理草木棲、苜蓿種子40分鐘，會(huì)顯著提高發(fā)芽率。5．化學(xué)處理：常用濃硫酸，對于不同硬實(shí)種子，采用不同濃度，浸泡時(shí)間各異。

三、硬實(shí)的解除1．機(jī)械破損30第四節(jié)種子休眠的控制（controlofseeddormancy）

一、根本性措施－選種二、栽培管理中控制三、貯藏中控制四、預(yù)措第四節(jié)種子休眠的控制（controlofseeddo31第四節(jié)種子休眠的控制

一、根本性的措施－選種休眠期是種子在長期系統(tǒng)發(fā)育過程中所形成的遺傳性。因此生產(chǎn)上可根據(jù)需要選育具有一定休眠期的品種。這是改變種子休眠期特性最經(jīng)濟(jì)、最有效的辦法。第四節(jié)種子休眠的控制一、根本性的措施－選種32二、栽培管理中控制

種子休眠期長短與栽培條件有關(guān)。

1、作好預(yù)測預(yù)報(bào)，采取相應(yīng)措施a、了解本品種的休眠特性－深淺（長短）b、成熟后期的天氣條件（雨水、溫度狀況）應(yīng)急措施：根據(jù)休眠期的深淺、安排收獲次序，備好人工干燥條件等。2、田間噴藥：a、穗萌抑制劑

b、催熟劑：促進(jìn)種子提早成熟，乙烯利1000-2000ppm二、栽培管理中控制種子休眠期長短與栽培條件有關(guān)。33三、貯藏中控制

1、正確控制溫濕度休眠種子，在較高溫度、良好的通風(fēng)條件下貯藏，促其干燥，可縮短休眠期。如：小麥熱進(jìn)倉（殺蟲、縮短休眠）已通過休眠的種子，在較低溫度下，保持微弱的呼吸，延長壽命，防衰退。

三、貯藏中控制1、正確控制溫濕度342、正確的貯藏方式除常規(guī)的干燥、低溫貯藏方式外，為控制休眠期的長短，園林、樹木種子－層積處理貯藏，縮短休眠期對易萌發(fā)休眠短的馬鈴薯－α萘乙酸甲酯分層撒于薯堆中可延長休眠2、正確的貯藏方式35四、播前預(yù)措

1．物理機(jī)械法：溫度處理（曬種、溫湯、自然變溫等處理）；機(jī)械摩損、切破種皮、砂擦、機(jī)碾等2、采用特殊的發(fā)芽條件a、高溫：對新收獲的玉米，發(fā)芽采用35℃條件可提高發(fā)芽率b、低溫：冬麥類，先于8-10℃條件下放三晝夜，然后移常溫下發(fā)芽。

四、播前預(yù)措1．物理機(jī)械法：溫度處理（曬種、