蔬菜種子發(fā)育與發(fā)芽生理生態(tài)

2024/8/31第2章蔬菜種子發(fā)育和發(fā)芽生理生態(tài)第一節(jié)種子發(fā)育的生理生態(tài)第二節(jié)影響蔬菜種子質(zhì)量的因素第三節(jié)蔬菜種子發(fā)芽的生態(tài)條件第四節(jié)蔬菜種子的發(fā)芽特性2024/8/32第一節(jié)種子發(fā)育的生理生態(tài)一、種子成熟過程的形態(tài)和生理變化

（一）從種子形態(tài)學看種子發(fā)育成熟過程（二）從生理學看種子發(fā)育成熟過程（三）胚和胚乳在生理上存在著相互消長的關(guān)系，胚愈來愈獲得更大的獨立性2024/8/33第一節(jié)種子發(fā)育的生理生態(tài)二、種子成熟過程中生理變化的生態(tài)意義

（一）物質(zhì)的轉(zhuǎn)化形成了執(zhí)行不同功能的物質(zhì)結(jié)構(gòu)（二）種子含水量的逐漸降低，使種子具有生理反應(yīng)的遲鈍性和對逆境的不敏感性（三）萌發(fā)抑制物質(zhì)與生理活性物質(zhì)消長具有生態(tài)適應(yīng)性意義2024/8/34第二節(jié)影響蔬菜種子質(zhì)量的因素一、種子質(zhì)量指標（一）種子質(zhì)量的主要指標

1.純度

2.大小及其均一性

3.種皮色澤及其成熟

4.種子的完整性

5.生活力

6.活力等2024/8/35（二）常用的種子質(zhì)量鑒定指標及方法

1.純度（真?zhèn)味龋┓从撤N子群體遺傳上的一致性及種子干凈的程度。種子中一般的雜質(zhì)容易區(qū)別，但假種子則是純度鑒定的難點。真?zhèn)畏N子常用鑒別方法：異地種植鑒定幼苗鑒定同功酶或特異蛋白鑒定分子指紋鑒定計算機輔助形態(tài)鑒定2024/8/36

2.大小、重量和均一性大小和重量常用千粒重表示；均一性可測量大力種子的大小或重量的變異系數(shù)。

3.色澤和成熟度一般憑經(jīng)驗判斷。

4.完整性目測計數(shù)鑒定

5.生活力常用發(fā)芽率測定法鑒定，也有用染色法快速測定的，如TTC、紅墨水法等。

6.活力2024/8/37

反映種子活力的指標很多，但大多數(shù)測定較復雜。常用指標有：發(fā)芽勢發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)頂蓋能力電導率人工老化處理后測定物質(zhì)外滲（K+等）ATP含量熒光物質(zhì)測定TTC定量法2024/8/38二、影響種子發(fā)育和質(zhì)量的因素（一）種株的生活條件

1.溫度：高溫影響種株生化代謝，從而影響種子胚的發(fā)育和成熟，降低種子的生活力和生產(chǎn)力。

2.濕度：如Alekseev(1981)研究，番茄花期土壤濕度60-65%，結(jié)果期70-75%可提高種子質(zhì)量。

3.光照：光照強度和光周期都會影響種子生活力。光周期還影響種子休眠性（萵苣）。

4.營養(yǎng)：種株的營養(yǎng)條件會影響種子的營養(yǎng)積累和發(fā)育，從而影響種子的大小、色澤和生活力。2024/8/39（二）留種方式

1.大株（母株）采種

以無性器官為食用器官的白菜類、根菜類、鱗莖類等，大株采種可以進行嚴格的選擇，有利于提高種性。

2.小株采種

這與這些作物野生種的生活周期接近，因而不利于中性保持。連年小株采種會引起種性退化。但是，有些研究認為，小株采種種子活力高，近年來洋蔥上應(yīng)用小株采種較多。2024/8/310

3.反季節(jié)栽培留種有利于提高后代的抗逆性

用越冬菠菜留種，后代抗寒性強；而連年春播留種的，后代抗寒性降低。早熟覆蓋栽培蔬菜，最好用保護地培育的種株留種。2024/8/311（三）采種部位

種子或果實在種株上的著生部位與種子質(zhì)量和后代生產(chǎn)力有密切關(guān)系。一般來說，植株最基部結(jié)的種子質(zhì)量并不高，因為基部的種子發(fā)育時植株的營養(yǎng)狀況較差，種株所處的生活條件也不適宜。中下部結(jié)的種子質(zhì)量好，頂部結(jié)的種子往往因種株衰老而發(fā)育不良，種子質(zhì)量差。黃瓜第2-3側(cè)枝上留的種子后代生活力高；番茄第2-3穗果留的種子發(fā)芽勢顯著高于第一穗果的種子；茄子門茄和對茄種子質(zhì)量較好；豌豆中下部種子大，生產(chǎn)力高；

2024/8/312

傘形科、十字花科、藜科等蔬菜的主花莖和第一側(cè)花莖的種子大，質(zhì)量好。種株不同部位的種子有異質(zhì)性，因而有不同的生產(chǎn)力。全息選種理論就是利用了這一原理。

全息選種法：

根據(jù)果實在植株上的著生位置，在果實的相應(yīng)位置留種，種子質(zhì)量最好，生產(chǎn)力高。2024/8/313（四）種子成熟度

1.十字花科種子一般無需后熟

一般在植株上成熟時就具有較高的質(zhì)量。但是種子在植株上的異質(zhì)性比較明顯。

2.瓜類種子一般需要后熟

黃瓜開花后25天采收的瓜經(jīng)20天后熟，種子與開花后40天采收的發(fā)芽率與發(fā)芽勢相同，均達100%。冬瓜種子需要較長時間的后熟，經(jīng)60天后熟發(fā)芽率顯著提高，發(fā)芽也整齊。

2024/8/314

3.茄果類種子早、晚熟的都有

番茄早熟，辣椒和茄子需后熟。番茄種子先于果實發(fā)育，綠熟期果的種子已具備高的發(fā)芽率，甚至有人提出綠熟期采種后代早熟性好。如20天果齡的種子經(jīng)后熟20天，種子發(fā)芽率為65%，而30-50天果齡的種子發(fā)芽率為88%。所以，番茄一般在果實食用成熟時采種。辣椒、茄子后熟效果顯著。2024/8/315（五）采收方法及采種方法

1.分次采收提高種子質(zhì)量

許多作物，如十字花科、藜科、傘形科、百合科等，種株上種子成熟很不一致，成熟早的易脫落，成熟晚的到種株收獲時又不能成熟，所以一次采收的種子成熟度不一致，影響種子質(zhì)量。若改為分次采種，則可提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量。

2.脫膠發(fā)酵條件

番茄種子采后要發(fā)酵脫膠，才能洗去種子表面的膠質(zhì)和果瓠。發(fā)酵溫度和時間都影響種子質(zhì)量，一般在15-20℃發(fā)酵2-3天為好。2024/8/316（六）種子年齡及貯存條件

1.種子的年齡

一般來說，新種子比陳種子好，而且越陳的種子生活力越低。傘形科和百合科的種子維持發(fā)芽力的時間短，一般只能使用1年。尤其是百合科種子。然而，在短時間內(nèi)，有些蔬菜種子陳的比新的更好。如黃瓜新種子后代的營養(yǎng)生長過旺，開花結(jié)瓜能力較差；而貯藏2-3年的種子發(fā)育比較協(xié)調(diào)。貯藏過長的種子營養(yǎng)生長弱，果實生長慢，產(chǎn)量低。2024/8/317

2.種子貯藏條件

貯藏條件中，溫度、濕度和氣體適應(yīng)性種子壽命的主要因素。選擇適宜的3種綜合條件，貯藏種子有很大的潛力。種子貯藏的溫度可以低至-273℃，含水量至6-8%，空氣相對濕度35%甚至更低。2024/8/318第三節(jié)蔬菜種子發(fā)芽的生態(tài)條件一、溫度

耐寒和喜涼蔬菜的種子發(fā)芽的溫度三基點較低，喜溫和耐熱的蔬菜種子發(fā)芽溫度三基點較高。大多數(shù)蔬菜種子發(fā)芽適宜于恒溫條件；有的種類，如茄子，發(fā)芽喜變溫條件。而且種子年齡越小，對變溫條件的要求越嚴格。2024/8/319二、水分

水是種子萌發(fā)的主要條件，種子吸水相關(guān)的因素有：

（一）種皮結(jié)構(gòu)

種皮木栓化或木質(zhì)化程度高則吸水困難。種皮厚度、致密度等。

（二）種子貯藏物質(zhì)的化學成分

蛋白質(zhì)含量高的種子吸水能力強，如大豆；碳水化合物含量高的種子吸水能力中等，如碗豆、蠶豆；脂肪含量高的種子吸水能力弱，如白菜類。2024/8/320

（三）種子成熟度

充分成熟的種子吸水慢；未成熟的種子吸水快。三、氣體

高氧促進種子萌發(fā)，低氧抑制種子萌發(fā)。茄子、芹菜、蘿卜、甘藍等發(fā)芽時要求較高的氧分壓，O2低到10%時發(fā)芽率明顯降低，低于5%時幾乎不發(fā)芽。黃瓜、大蔥、白菜等發(fā)芽耐低氧分壓，在O2分壓5%時發(fā)芽率幾乎不受影響，O2分壓2%時仍有較高的發(fā)芽率。大部分蔬菜種子當O2分壓1%時不能。2024/8/321四、光暗

（一）需光種子

菊科的萵苣、茼蒿、牛蒡傘形科的胡蘿卜、芹菜、鴨兒芹唇形科的紫蘇

（二）嫌光種子

茄科、葫蘆科、百合科的種子及蘿卜

（三）中光性種子

藜科、豆科、十字花科（除蘿卜外）2024/8/322

有些種子對光的反應(yīng)與發(fā)芽溫度有關(guān)：如萵苣種子在發(fā)芽適溫（15-20℃）下暗中也能發(fā)芽，但在25℃以上的高溫環(huán)境下則顯示出需光特性。蘿卜和瓜類在15-20℃溫度下有明顯的嫌光性，而在25-30℃高溫下則沒有明顯的嫌光性。種子發(fā)芽對光的反應(yīng)實質(zhì)上是光敏素（phytochrome）控制的,紅光（660nm）促進發(fā)芽，遠紅光（700nm）抑制發(fā)芽。2024/8/323第四節(jié)蔬菜種子的發(fā)芽特性一、十字花科蔬菜

1.自發(fā)休眠期很短，種子成熟后遇陰雨可能出現(xiàn)果莢中發(fā)芽現(xiàn)象。

2.發(fā)芽的溫度范圍較寬，2-3℃以上均可發(fā)芽，適溫為15-30℃。

3.大多數(shù)表現(xiàn)為中光性。二、傘形科蔬菜

胡蘿卜種子采收后有2-3個月的胚休眠期，當年新籽夏播時發(fā)芽極差。芹菜、芫荽、發(fā)芽適溫15-20℃，高溫下易休眠，22℃以上發(fā)芽不良，且有明顯的需光性。2024/8/324三、藜科種子

菠菜約有3個月休眠期，休眠原因來自種子和果皮。葉甜菜果皮中含萌發(fā)抑制物，浸種2h洗去抑制物可促進發(fā)芽出苗。四、菊科種子

萵苣種子在高溫及暗中進入休眠，不易萌發(fā)；新種子比陳種子更不耐高溫。

GA、硫脲、硝酸鹽、磷酸鹽可促進需光種子萌發(fā)。2024/8/325五、葫蘆科蔬菜

冬瓜為最難發(fā)芽的種