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1、种子学笔记饶东云复习资料绪论一、 种子的含义种子的概念：植物学上的种子：指由胚珠发育而成的繁殖器官。 农业生产上的种子：泛指一切可以直接用作播种材料的植物器官，即农业种子。 广义的种子：能作为有性繁殖和无性繁殖的种植材料的统称。（一） 按系统发育对种子的分类1、 真种子：植物学上的种子，由胚珠发育而成。 卵细胞受精形成合子 发育成 胚； 极核受精形成初生胚乳核 发育成 胚乳； 珠心 发育成 外胚乳或消失； 珠被 发育成 种皮； 珠孔 发育成 种孔； 珠柄 发育成 种柄。 例：大部分豆类、十字花科蔬菜、瓜类、茄子、番茄、辣椒、烟草、油菜、棉花、苹果、梨、胡麻、黄麻等。2、 类似种子的干果：除具真

2、种子的基本结构外，还具有由子房等发育而来的果皮。 例：颖果（禾本科植物：小麦），瘦果（向日葵、芥麦、大麻），分果（伞形科：芹菜、胡萝卜），坚果（三毛榉科：板栗，藜科：甜菜、菠菜），荚果（乌足豆），核果（蔷薇科：桃、杏、李）。3、 用以繁殖的营养器官：根类作物的自然繁殖器官，可作繁殖材料进行播种。营养繁殖作物也可以进行有性繁殖，用于杂交育种。例：块根（山药、甘薯），块茎（马铃薯、菊芋），球茎（慈姑、芋）。4、 人工种子：将植物离体培养中产生的胚状体包裹在含有养分和具有保护作用的物质中形成的能在适宜条件下萌发出苗，长成正常植株的颗粒体，也称合成种子、人造种子或无性种子。构成：胚状体、人工胚乳、人工

3、种皮。优点：繁殖速度快，形状整齐一致，固定杂种优势。（二） 种子的意义联系前后两季作物的桥梁；种子是最基本的生产资料。1、种子学的概念：研究植物种子的特征、特性和生命活动规律的一门应用科学。2、内容基础理论：种子形成发育成熟；种子形态；化学成分；生理；生化；生态。应用技术：种子生产；种子贮藏（包括种质资源保存）；种子加工（种子清选、干燥、处理）；种子检验（种子纯度、净度、活力、生活力、病虫害等测定）。3、任务 （三）种子学与其他学科的关系 （四）种子学的发展史 1869年，创始人：诺倍（Nobbe），种子学手册第一章 种子的形态构成第1、1节 种子的基本结构一、 果皮和种皮1、1 种孔也叫发芽

4、口，由胚珠发育而来，其位置正好位于种皮下面的胚根尖端。当种子发芽时，水分首先从种孔进入种子内部，胚根细胞很快吸水膨胀，然后从种孔伸出。1、2 种脐 种子附着在胎座上的部分，即种子成熟后从珠柄上脱落时留下的疤痕。 脐的形状，颜色可作为鉴定作物类型和品种的依据。1、3 脐条 又称种脊或种脉，是倒生或半倒生胚珠从珠柄到合点的维管束遗迹。而直生胚珠的种子无明显的脐条。1、4 內脐 胚珠时期合点的遗迹，即脐条的终点部位（维管束末端）。 通常稍呈突起，在豆类和棉花的种子上较明显。二、胚 2、1胚芽也叫幼芽，是茎、叶的原始体，位于胚轴的上端，顶部为茎的生长点。禾本科植物的胚芽由35片胚叶组成，着生在最外部的

5、一片城圆筒状，称为芽鞘。 2、2胚轴又称胚茎，是连接胚芽和胚根的过度部分，种子发育前一般不太明显。禾本科作物的子实胚不明显，但在黑暗中萌发时，则延长为第一节间，称种胚轴或种胚茎。 2、3胚根 也叫幼根，在胚轴下面，为植物未发育的初生根，一条或多条。禾本科植物的胚根外包一层薄壁组织，称为胚鞘。萌发时胚根突破胚鞘冲入土中。 2、4子叶（种胚的幼叶） 分为：单子叶植物（一片叶子，也叫盾片）；双子叶植物（两片子叶）；裸子植物（多片子叶）。 子叶的功能：贮藏营养（无胚乳双子叶植物：大豆、花生、蚕豆）； 保护作用（子叶出土型双子叶植物）； 传递养料（有胚乳单子叶植物）三、胚乳 据有无胚乳对种子进行分类：（

6、1）有胚乳种子（胚乳贮藏营养）：内胚乳发达：禾本科、大戟科、蓼科、茄科、伞形科等。内外胚乳同时存在：胡椒、姜。外胚乳发达：藜科。 （2）无胚乳种子： 下胚轴贮藏营养（眼子莱科）；子叶贮藏营养（豌豆、蚕豆）；子叶贮藏营养，存在胚乳残留细胞（十字花科、葫芦科、锦葵科、蔷薇科、菊科）。第二章 种子的化学成分第2、1节 种子的化学成分及分布（课本16页）一、主要的化学成分水，营养成分（蛋白质、脂肪、淀粉），其他（矿物质、维生素、酶、色素）1、1 按化学成分状况及用途分类：（1） 粉质种子：胚乳发达，贮存营养物质；（2） 蛋白质种子：子叶发达，贮存营养物质；（3） 油质种子：子叶发达，贮存营养物质。1、

7、2 光化产物转化量和需氮量 光化产物转化量：每克光合作用产物转化成贮藏营养的量。 需氮量：种子产生1克干物质所需氮的毫克数。蛋白质含量高的种子需氮量多。例：大豆29 mg，水稻10 mg。 蛋白质种子需大量氮素来形成种子：油质种子的形成需消耗大量的光合产物。 粉质种子形成贮藏物质需要的氮素较少，同时可以经济的利用光能。第2、2节 种子水分一、种子水分的状态（课本19页） 游离水（自由水）：具有一般水的性质，可作为溶剂；0C结冰，易蒸发。 结合水（束缚水）：牢固地和种子的亲水胶体（蛋白质、糖类、磷脂等）结合在一起，不易蒸发，不具有溶剂的性能，低温下不会结冰，并具有一定的折光率。 临界水分（安全水

8、分）：种子结合水达到饱和程度并将出现游离水时的水分含量。（禾谷类：1214 % ；油料：810 % ） 在临界水分下，种子可以安全贮藏；但在相对湿度过高的仓库中也不能长期存放。二、种子平衡水分及其影响因素（课本19页）（一） 平衡水分 概念：种子对水分的吸附和解吸以同等的速率进行时的种子水分。吸 附解 吸种子外水分种子内水分吸湿平衡曲线：是一条S形曲线。分为三个明显阶段：阶段一：结合水；阶段二：靠下端的接近于结合；靠上端的接近于自由水；阶段三：自由水。三个区域：A区：种子贮藏不安全；B区：种子安全贮藏；C区：仅限于短期贮藏。（二） 种子平衡水分的影响因素（课本21页）1、 湿度在一定温度条件下

9、，大气中的相对湿度越高，种子的平衡水分越高。2、 温度在相对湿度下，气温越低，种子的平衡水分越高；反之，则越低。3、 种子化学物质的亲水性第2、3节 种子的营养成分一、 糖类（课本22页）占种子干重的2570 % 。最重要的贮能物质之一。淀粉粒：主要成分是多糖（95%以上），少量矿物质、磷酸及脂肪酸。分为单粒和复粒。由两种不同理化性质的多糖组成：直链淀粉（2025%）；支链淀粉（7580%）。直链淀粉 与 支链淀粉 的区别比较项目直链淀粉支链淀粉线型直线型分支型葡萄糖残基数200 1000600 6000化学键1，4糖苷键1，4糖苷键；1，6糖苷键溶解性易溶于热水，形成粘稠性较低的胶溶液加温加

10、压时溶解于水，形成很粘稠的胶溶液颜色反应遇碘液呈蓝黑色遇碘液呈红棕色二、 脂类2、1 脂肪（课本24页） 高能量贮藏物。酸价：中和1g脂肪酸中全部游离脂肪酸所需KOH的毫克数。衡量游离脂肪酸的多少。 酸价增高，种子品质下降。 碘价：与100g脂肪结合所需碘的克数。衡量不饱和脂肪酸的多少。 碘价越高，脂肪中的脂肪酸不饱和程度越大（双键越多），脂肪酸越容易被氧化。 2、2 磷脂 细胞原生质成分；细胞壁的必要成分；对限制细胞膜和种子的透性，维持细胞正常功能必不可少。 代表性物质：卵磷脂、脑磷脂。 种子中含量比营养器官高，一般达1.6 1.7 %。2、3脂质的酸败 种子在贮藏过程中，由于脂肪变质产生醛

11、、酮、酸等物质而发生苦味和不良气味哈气，称为酸败。例：向日葵、大豆、花生、玉米等含油量高的种子易发生酸败。 种皮破裂的种子常加速酸败。 高温、高湿、强光、多氧促进酸败。二、 蛋白质（课本25页） 分类：复合蛋白（含量较少）：脂蛋白（生物膜）、核蛋白（染色体）； 简单蛋白：清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白（贮藏蛋白）、谷蛋白（贮藏蛋白）。四、种子蛋白质的氨基酸组成（课本26页）： 种子营养价值的决定因素：种子蛋白质含量；构成蛋白质的氨基酸，尤其是人体必须氨基酸的比率（以赖氨酸为代表）；种子蛋白质能被消化和吸收的程度。例：赖氨酸是第一限制氨基酸；麸皮是很好的饲料；稻米的蛋白质含量相对较好，其赖氨酸含量高于

12、麦类，醇溶蛋白含量较低，80%为谷蛋白；玉米、高粱严重缺乏赖氨酸和色氨酸，不宜单纯作主食或饲料。第2、4节 生理活性物质（课本27页）种子中所具有的能调节种子生理状态、生化变化、生命活动作用的化学物质。包括 ： 生长素（IAA）、 赤霉素（GA）、 细胞分裂素（CK）、 乙烯（E）、脱落酸（ABA）。第2、5节 其他化学成分一、色素（课本30页） 种子的色泽不仅是品种特性的重要标志，而且能表明种子的成熟度和品质状况。色素分为：叶绿素、类胡萝卜素、黄素酮、花青素（紫色）等。在环境条件作用下，种子的颜色会发生改变，如光照不足，受过严重冻害，经发热霉变及高温损害，以及贮藏时间较长的陈种子，和正常种子

13、的颜色有一定的区别。二、矿物质（课本31页） 种子中的矿物质有30多种，据其在种子中的含量可分为大量元素和微量元素。一般禾谷类种子的灰分率为1.53.0%，豆类种子含量较高，尤其是大豆高达50%。种子中的矿物质有P、Na、K、Ca、Fe、S、Mn等，许多元素为维持动植物正常生理功能所必需。三、种子毒物和特殊化学成分（课本31页） 1、硫葡萄糖 （芥子 ） 2、单宁 3、棉酚（课本32页）第2、6节 种子化学成分的影响因素（课本32页）内因：作物遗传特性、成熟度、饱满度。外因：成熟期间的气候和土壤条件。第三章 种子的休眠休眠：凡具有生命活力而停留在发芽的状态中，均称为休眠。种子休眠：种子本身尚未

14、完成生理成熟或存在发芽的障碍，即使给予适当的条件也不能发芽。静止种子：种子已具有发芽能力，但不具备发芽所必需的基本条件，种子逼迫处于静止状态。第3、1节 种子休眠的原因（类型）和机理一、种子休眠的原因1、1 种胚尚未成熟种子其他部分已经成熟，而种胚在脱离母体后仍需从胚乳或其他组织中吸收养料，进行细胞组织的进一步分化或生长，直至完全成熟。1、2 种子尚未完全成熟胚虽已成熟，但还未通过一系列复杂的生物化学变化，激素的水平还不足以导致萌发，或在胚乳细胞中还缺少萌发时所需的同化物质和能量。1、3 种皮障碍 主要表现在种皮不透水（如硬实）、种皮不透气、种皮的机械束缚作用。1、4 种皮存在有抑制物质 主要

15、是激素，如：脱落酸和乙烯。 抑制作用的影响：抑制物质浓度；种胚对抑制物质的敏感性；种子中可能存在的拮抗性物质。 抑制物质特点：没有专一性。它不仅影响本身的正常发芽，对其他种子也能发生抑制作用。1、5 需要特殊的发芽条件光 大多数种子对光不敏感，而有些种子发芽需要光或暗的发芽条件，否则就停留在休眠状态。 种子对光的敏感性分类：白光结束种子发芽； 白光抑制发芽； 对白光不敏感，但存在光敏素系统。1、6 不良条件的影响次生休眠 原来不需休眠或已通过休眠的种子，如果处于不适宜的环境中，会使它重新陷入休眠状态，即使再给予适宜条件，也不能萌发，称为次生休眠，也称二次休眠或诱发休眠。 诱导因素：光、温、水、

16、气等。1、7 综合休眠：由多种原因引起的休眠。二、种子休眠的机理 2、1 内源激素调控“三因子学说”（课本38页图31） 1975年，美国学者Khan.A.A.提出。内容：种子的休眠和发芽由萌发促进物质赤霉素（GA）、 细胞分裂素（CK）、 和萌发抑制物质脱落酸（ABA）三种因子调节。能发芽的种子中均存在生理活性浓度的GA，但存在生理活性浓度GA的种子不一定能发芽。如果种子同时存在GA和ABA，则GA诱导萌发的作用就受到抑制。若GA、ABA、CK同时存在，则CK能解除ABA对GA的抑制作用而是萌发成为可能。2、2 呼吸途径论（课本38页）1973年Roberts研究休眠种子的呼吸作用。提出“休

17、眠的破除是从糖酵解途径（包括三磷酸循环）转向磷酸戊糖途经的结果”。磷酸戊糖途经可产生5磷酸核糖，是合成DNA和RNA的必需物质，有利于染色体复制和细胞分裂。2、3 光敏色素的调控（课本39页）1952年，Borthwick.Hendricks等研究莴苣时发现。结论：光敏素有Pr（吸收红光形式）和Pfr（吸收远红光形式）两种状态，Pfr比例提高，促进发芽。光照条件可促使种子中Pr和Pfr相互转化：红光（660nm）可促使Pr向Pfr转变；而远红光（730nm）可促使Pfr向Pr转变。2、4 膜相变化1982年由Bewley提出。 细胞膜可因温度变化而使其物理状态发生可逆变化，即在低温下细胞膜呈凝

18、胶状，较高温则变为流体状态。 膜相变化促使许多与膜结合的酶活性发生变化，还能使膜蛋白发生位移，并导致细胞膜的透性发生变化，致使溶质渗漏，从而影响到与种子萌发有关的许多代谢过程。第3、2节 禾谷类种子的休眠休眠的原因：种皮透气性不良。阻碍氧气供应；颖稃壳含抑制物质。休眠期：种子从收获起，经过休眠，发芽率达到80%（也有50%）所经历的时间。休眠期发芽率80% ；农业种子寿命90% ；平均寿命50% 。二、影响休眠的因素 2、1 遗传因素不同作物或不同品种存在较大差异。例：皮大麦休眠期裸大麦。2、2 生理因素 不同成熟度的种子差异较大，成熟度越高，休眠期越短。 种子着生部位不同，其成熟度和休眠度不

19、同。2、3 环境因素 温度：成熟期影响休眠的最主要因素。温度越高，休眠期越短。 湿度 氧气：氧气含量高，解除休眠越快。第3、3节 豆类种子的休眠（硬实）（课本42页）一、硬实 由于种皮不透水而不能吸胀发芽的种子。二、硬实的原因： 种皮中含有疏水性物质；硬实表皮为一角质层，其下有栅栏状细胞，坚固致密，随成熟而加厚，难以透水。 “种脐疤”的控水作用。豆类种子脐部有一瘤状突起，称“种脐疤”。在干燥条件下，“种脐疤”收缩，通道打开，种子水分外溢；在潮湿条件下，“种脐疤”吸胀，通道关闭，外界水分难以进入。三、 影响硬实的因素（课本43页）（1） 遗传因素；（2） 生理因素；（3） 环境因素：变温处理、干

20、湿交替、微生物作用可解除硬实。第3、4节 种子休眠的调控（课本46页）种子调控的原因：种子休眠对自然环境的适应，对其本身有利，但对农业生产并不一定有利。一方面，休眠期太短，往往造成收获前在母株上发芽，影响种子的产量和质量。另一方面，休眠期太短，不利于适时播种或播种后田间出苗参差不齐，出苗率低。一、 延长休眠期 1、1选种 许多作物品种由于休眠不深，很容易在植株上或贮藏期间发芽，可通过选种选育休眠期较长的新品种。 1、2施用农药 小麦花后18天喷施0.10.2%青鲜素（MH），或于完熟前10天喷施催熟剂；大麦在完熟前7天喷施。 1、3合理贮藏 禾谷类种子在干燥、低温贮藏。 马铃薯种子可与大蒜一起

21、贮藏，利用大蒜中挥发出的抑制物质抑制马铃薯发芽。二、 缩短种子休眠期原因：采用未通过休眠的种子播种，出苗率很低，出苗时间延长，耽误生产季节，影响作物产量。采取措施，打破休眠，提高种子发芽率，提高出苗整齐度。2、1 种子处理（课本47页）1 药剂处理：生长调节物质；2 机械处理：马铃薯切块，麦类针刺胚轴，十字花科种子挑破种皮；3 温度处理：高温、低温、变温处理；4 层积处理：暖层积（胚尚未成熟的种子）、低温层积（未通过后熟的种子）。5 干燥处理2、2 改变发芽条件 许多作物休眠种子并非绝对不能发芽，而是萌发温度不同于非休眠种子，发芽温度范围有偏差，若置于一定温度条件下，可提高其发芽率或使之发芽良

22、好。第四章 种子活力、生活力、发芽力一、种子活力的概念（课本49页） 种子活力的地位：种子活力是种子质量的重要指标； 种子活力是利用价值的主要组成部分； 种子活力与种子田间出苗密切相关。种子活力：指在广泛的田间条件下，决定种子迅速整齐出苗和成长正常幼苗潜在能力的总称。种子活力的特性：种子发芽期间一系列生物化学变化，如酶的反应和呼吸强度； 种子发芽和幼苗生长速度和整齐度； 田间出苗、生长速率和整齐度； 在不同环境条件下种子出苗能力。二、种子活力的潜在条件（课本50页） 21种子生活力：种子的发芽潜在能力和种胚所具有的生命力。 通常用一批种子中具有生命力的种子占种子总数的百分率来表示。 22种子发

23、芽力：指种子在适宜条件下（一般指实验室可控制条件）下发芽并成长成正常植株的能力。 通常用 发芽势 和 发芽率 来表示。（课本211页）： 100发芽势（%）= 发芽初期（规定日期内）正常发芽种子数 供试种子数100发芽率（%）= 发芽终期（规定日期内）全部正常发芽种子数 供试种子数种子活力、生活力、发芽力的关系图（课本50页图41）第4、2节 种子活力的重要意义一、高活力种子的优越性（课本51页）提高田间出苗率； 提高田间整齐度； 抵御不良环境条件；增强对病虫杂草的竞争能力；抗寒力强，适于早播；节约播种费用；提高种子耐藏性。二、测定种子活力的必要性（课本52页）是保证田间出苗率的必要手段；是种

24、子工业必不可少的环节；是育种工作者必须采取的方法；是生理工作者研究种子劣变生理的必要方法。三、种子活力的生物学基础 31 影响种子活力的因素 （1）遗传因素 不同作物和不同品种、杂种优势、种皮破裂性和颜色、子叶出土型、硬实、机械损伤的敏感性、化学成分、幼苗形态结构、低温发芽性、作物成熟期。 （2）环境条件 土壤肥力和母体营养，栽培条件，成熟期气候，成熟度，干燥，贮藏，微生物及仓虫。 32 种子活力与种子劣变的关系 活力和劣变是相互作用的两个方面，种子劣变增强，活力下降； 种子劣变的不可避免性； 种子劣变的渐进性； 种子劣变是细胞膜、细胞器、细胞核内物质作用能力的改变； 种子劣变程度较低时，对种

25、子生活力和发芽力影响不大，而对活力则有影响，因此可用活力测定方法了解变质程度； 种子变质结果表现生产能力降低，最终和最大的危害是种子失去发芽能力，从种子检验角度来看是失去长成正常幼苗的能力。四、种子活力测定 41 幼苗生长测定（课本60页） 禾谷类的苗长和直根作物的幼根长。 方法：吸水纸或滤纸（30cm25cm），取25粒种子粘于中心线，卷成筒状，培养7天后统计苗（根）长，计算平均长度L=nixi/25。（60页图44）42 幼苗评定测定（课本60页）用于大粒豆类种子，用于标准发芽方法。 43 发芽速率的测定（课本61页） 初期发芽率；发芽率达90%（或50%）所需日数；发芽指数（GI）=（G

26、Dt） （：总数，Gt：7日内的发芽数，Dt：发芽日数）；活力指数（VI）GIS（一定时期苗长cm）；简易活力指数=G（发芽率）S；发芽速率（日）=（GtDt）G（发芽率）；相对发芽速率：峰值（PV）=达峰值的累计发芽率达峰值的天数 平均发芽率（MDG）=总发芽率发芽总天数 发芽值（GV）=PVMDG44 低温试验（课本62页） 45 低温发芽试验（课本62页） 46 希特纳试验（课本62页） 47 加速老化试验（课本63页） 原理：采用高温（4045），高湿（100%）处理种子，加速老化。 高活力种子老化后仍能发芽，低活力种子则刚长出不正常幼苗或全部死亡。样品箱（课本63页图45） 48 人

27、工变质试验（课本63页） 49 电导率测定（课本63页） 原理：高活力种子细胞膜的完整性好，侵入水中后渗出的可溶性物质或电解质水，浸泡液的电导率低；低活力种子细胞膜的完整性差，浸泡液的电导率高。电导率与田间出苗率成负相关。 410 图形的四唑测定（课本64页） 411 糊粉层的四唑测定（课本6465页）第4、3节 种子生活力测定一、生活力测定的意义（课本217页）正确地评价种子品质；生物化学方法测定种子生活力可在短期了解种子发芽率。二、种子活力测定的方法 1、物理机械法（常规法） 原理：用物理方法解除由于种子障碍造成的休眠，再通过发芽试验测定生活力。 解除休眠的方法：手剥或出糙机脱去稃壳； 针

28、刺、切割法切伤种皮。 2、物理速测法（1）荧光法 种子在紫外线的照射下，因死种子与活种子的化学成分、细胞传物有所不同，发出不同的荧光，借此可测定种子生活力。 （2） 软X射线造影法（课本225页）原理：植物活细胞的质膜具有选择透过性吸收功能，死种子无此功能； 用重金属盐（BaI2或BaCl2）溶液浸种后，重金属离子不能被活种子细胞吸收，而可溶入失去活力的种子内部； 软X射线可被渗有重金属离子的死种子吸收，穿透力减弱，不使感光片感光。软化种子（清水浸种1224 h药剂浸种（20%BaCl2冲洗晾干（50） 照射造影鉴定（黑色的为活种子，透明的为死种子） 3、生物化学速测法（课本221页） 原理：

29、化学药剂处理种子，使种子解除休眠，再通过发芽试验测定种子发芽力。方 法原 理结 果活种子死种子四唑染色法氧化还原反应红色无色靛红染色法选择性功能无色蓝色红墨水染色法选择性功能无色红色第4、4节 种子发芽试验（课本203页）一、种子发芽试验的重要意义： 正确评价种子等级； 正确计算种子用价； 保证出苗齐全； 防止浪费，节约粮食； 检查贮藏质量。二、设备（课本204页） 21 发芽床（课本205页） （1）纸床：滤纸、吸水纸、纸巾。 要求：吸水性良好，无毒质，无病菌，韧性好。（2）砂床：细砂、清水砂。 处理：洗涤、高温消毒（130），过筛（0.05 0.08 mm）。 （3）土壤床：要求：不结块，并无大颗粒。 22 发芽箱和发芽室（课本204页） 电热恒温发芽箱：保温、加热、控温； 变温发芽箱； 调温调湿箱； 光照发芽箱； 发芽室三、方法（课本207页）四、结果计算（课本211页）100发芽势（%）= 发芽初期（规定日期内）正常发芽种子数 供试种子数100发芽率（%）= 发芽终期（规定日期内）全部正常发芽种子数 供试种子数第五章 种子的寿命（课本65页）种子寿命：种子生活力在一定环境条件下能保持的期限。平均寿命（半活期）：当一批种子的发芽率从收获后降低到半数种子存活所经历的时间。农业种子寿命：是指种子生活力在一定环境条件下能保持