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1、第三章 （一）,种子的形态结构和生理特性,一、种子的外部形态 外形 种被上的构造,种类 形态、构造 鉴别、纯度检测、清选分级、加工包装、贮藏,主要作物种子大小,（二）种被上的构造 鉴别 真种子 胚珠时期遗迹 果实种子 子房遗迹 宿存的花被 种皮上的构造,种脐,发芽口(种孔),脐条(种脊或种脉),内脐,1、种脐 种子从种柄上脱落时留下的疤痕，或种子附着在胎座上的部位。 都有,2、发芽口 种孔，珠孔遗迹，正对胚根的尖端。 萌发,3、脐条 种脊 种脉，倒生或半倒生胚珠从珠柄到合点的维管束遗迹,4、内脐 合点遗迹，脐条的终点。 棉花、豆类 萌发时最先吸胀,1.直生胚珠种子 脐和发芽口位于种子两端，内脐
2、与发芽口相对, 紧邻种脐，无脐条； 2.倒生 脐和发芽口紧邻，内脐位于种子顶部，脐条长； 3.半倒生 脐位于种子侧面，脐条短。,胚珠类型 种皮构造,直生胚珠,倒生胚珠,半倒生胚珠,发芽口,发芽口,种脐,内脐,内脐,脐条,二、种子内部结构 种被- 种子外表的保护组织。,3. 胚乳- 有胚乳种子的贮藏组织。,2. 种胚- 通常由受精卵即合子发育而成的幼小植物体。,种被 果皮+种皮 种皮 胞壁加厚的死细胞 种被致密程度、厚薄、强度 干燥、加 工、休眠、寿命、发芽,种胚,胚本部,胚芽 胚轴 胚根,子叶,单子叶 双子叶 多子叶,2. 种胚,直立型,弯曲型,螺旋型,环状型,折叠型,偏在型,大小 形状 位置
3、 胚的类型,3. 胚乳： 内胚乳(endosperm, 3n ） 受精极核 外胚乳(perisperm, 2n) 珠心细胞 裸子植物的胚乳(1n) 雌配子体,大多为内胚乳，少数外胚乳; 甜菜、菠菜 三类胚乳 外观上无明显区别，同功不同源; 大多为固体，少数液体; 椰子 固体胚乳中多数为薄壁细胞 禾本科， 少数为厚壁细胞 葱; 禾谷类的胚乳 糊粉层/淀粉层，角质/粉质,（二） 种子的形成、发育和成熟,(一)受精作用 . 授粉-花开放,花药破裂,花粉粒散出,借助各种媒介传播到柱头上。 被子植物的双受精过程 花粉粒萌发, 花粉管从花粉粒的发芽孔伸出; 花粉粒外壁挤破,内壁随花粉管从发芽孔延伸到柱头,
4、 钻进花柱到达胚珠,进入胚囊; 管核消失,生殖核分裂为2个精核,分别与雌配子和2个极核(或次生细胞)融合, 形成合子和原始胚乳细胞。 花粉管进入胚囊的途径,一、种子形成、发育的一般过程,(二)种子的发育 卵细胞+1个精子 合子 胚 胚珠 极核（2个)+1个精子 初生胚乳核 胚乳 种子 珠被（被受精所刺激） 种皮,合子休眠期 (形成-分裂） 原胚发育期 (2细胞 -球胚） 胚器官分化期 (子叶原基分化-幼胚） 扩大生长期 (体积扩大） 成熟胚,合子 2细胞原胚,顶细胞 胚体 成熟胚 基细胞 胚柄 消失（少数残存),不对称分裂,1. 胚的发育,将胚体推到胚囊中央的营养优势位 传递细胞，吸收母体养分
5、供给胚 产生激素,胚乳的发育 从初生胚乳核开始 内胚乳初生胚乳核无休眠期，一般先于合子分裂，胚乳的发育早于胚发育; 胚为无限生长, 胚乳为有限生长,核型 核分裂 几个几千个 细胞胚乳游离核 细胞型 自始至终为细胞分裂，无游离核时期 沼生目型 第次 合点室退化消失 细胞分裂 珠孔室按核型发育 胚乳 （石蒜科）,胚乳不同的发育方式:,糊粉层最外几层细胞、壁厚体小、 内含完整细胞核、大量糊粉粒 淀粉层内层，壁薄体大，大量淀粉粒、 蛋白质，原生质体破碎或消失 油质种子 蓖麻、大葱 许多胚乳中无淀粉粒，主要为脂体、蛋白体，有完整的原生质体-活细胞。,禾本科,死细胞,椰子 核型发育,大量游离核（液体）,粘
6、附于胚囊腔 细胞胚乳 椰肉 保持游离核状态 （椰乳）,3.种被的发育 胚珠1层珠被 1层种皮 胚珠2层珠被 或1层种皮,脱离种子 真种子 不脱离种子 果实种子,子房壁 果皮,1.多胚粒种子中有个或个以上胚 真多胚多胚产生于同一胚 囊（多数） 假多胚多胚产生于同一珠 心不同胚囊中（少数）,二、种子发育中的异常现象 胚珠 异常种子,裂生多胚（合子、原胚、胚柄裂生），为有性 胚，多见于裸 子植物 助细胞、反足细胞 胚 有性（2n） 无性（n） 珠心 、珠被细胞 胚（不定胚，无性胚) 同一珠心形成多个胚囊 假多胚 珠心融合 胚囊裂生 多胚的意义: 发芽率可能100; 不定胚在果树繁殖上有利用价值。,真
7、多胚,2.无胚 伞形科 种子外形正常但内部无胚。 无胚率可达50。 无种用价值。 遗传，如伞形科 卵未受精 远缘杂交,生理不协调,胚早期夭折 昆虫危害,产生原因,3.无性种子 通过无融合生殖产生胚而形成种子。 配子体不经配子融合而产生孢子体，包括孤雌生殖，孤雄生殖，少数为无配子生殖 （助细胞、反足细胞胚）,多胚有性胚被无性胚排挤退化无性种子,发育中生理不协调，不亲和的杂交 病虫危害，直接或间接 营养缺乏， 营养弱势部位 恶劣环境， 冷冻、高温、农药毒害,败育原因,.种子败育 胚珠顺利通过受精, 但不能形成具发芽能力的正常种子。 发育早期败育 果实空壳 瘦秕粒 异常粒,发育中后期败育,无种用价值
8、，比例高导致产量低、质量 差。,三、发育过程中种子的变化 胚珠细胞不断分裂、分化; 营养物质逐渐积累、转化 外形和物理性 物质的输入与转化 发芽力,颜色 白（淡绿） 绿 有色 鲜重 低 营养物积累 高 含水量降低 低 干重 低 高 比重 低 高（一般） 油质种： 低 高 低 硬度和透明度 低 高 热容量与导热性 高 低 水分降低,1. 外形及物理性变化 大小（鲜体积） 小 细胞增多，扩大 大 含水量降低 稍 小 （早期） （乳熟期） （完熟期） 先变长 宽、厚,淀粉粒 脂肪体 蛋白质体 果种皮 胚乳外层 胚乳内层 可溶性糖、非蛋白态N含量降低 淀粉的支/直升高 随种子成熟 脂肪酸价降低、碘价升
9、高 贮藏蛋白（蛋白体）愈多 充分成熟的种子，产量高、品质好。,2.生理生化变化 物质转化与积累,合成为主,种子中可溶物质 不溶性物质,植株中可溶性物质,糖类 蛋白质 脂类,3.发芽力的变化 随种子发育逐渐提高，完熟达最高 （ 无休眠品种） 随成熟升高，成熟后期又下降 低 高 低（有休眠期品种） 生长发育阶段不具发芽力，收获贮藏一定 时间后才产生发芽力 银杏、毛茛、,四、种子的成熟 1. 成熟的概念 形态成熟 种子的形状大小已固定不 变，呈现出品种的固有色 生理成熟 种胚具有发芽能力 养料运输已经停止，干物质不再增加 种子含水量降低到一定程度 果种皮、内含物变硬，呈现品种固有色 种胚具有萌发能力
10、,收获指标,种用价值指标,指标,2、环境条件对种子发育、成熟的影响 光、温、湿和土壤营养 种子成熟期、产量、品质 天气晴朗，光合强度大 一般 温度适当高，昼夜温差 大 利于种子产量 空气湿度较低（但不干旱） 提高和正常早熟 N、P、K肥合理搭配施用,3. 未熟种子的利用,现实意义,北方秋冻 育种加代 抢种换茬,禾本科作物种子乳熟末期已基本可用,耐贮性差，应妥善保存且不 可时间过久 活力低， 应有较好的播种条件,注意,三,种子的化学成份,一、种子中的主要化学成分及差异,1.化学成分分类 依化学组成:糖类、脂类、含氮物质、水、矿物质 结构物质 结构蛋白、核酸、磷脂、纤维素 贮藏物质 淀粉、可溶性糖
11、、贮藏蛋白、脂肪 生理活性物质 酶、维生素、植物激素 水 矿物质 有毒物质,2.种子按化学成分含量划分,粉质种子淀粉含量高,6070% 脂肪极少,14% 蛋白质,812% 禾谷类 蛋白质种子蛋白质含量高2030% 油质种子脂肪含量高,3050% 蛋白质高,2030%,3. 种子蛋白质中氨基酸的组成,禾谷类,蛋白质含量低，仅为豆类的1/21/3 赖氨酸含量低，玉米中色氨酸含量低 胚乳中主要是醇溶、碱溶蛋白， 谷酰胺、脯、亮氨酸多 胚中清、球蛋白较多, 赖、色、精氨酸比例高,粮食加工 胚的营养成分； 品质育种 提高优质蛋白(清、球)含量,二.安全水分 -临界水分以下，一般认为可以安全贮藏，称安全水
12、分。,表2-2 不同水分时小麦的呼吸强度（mgCO2/kg24hr）,(1)种子超过安全水分的变化 1. 超过12-14%，使用熏蒸剂,损害发芽力； 2. 表面和内部的真菌生长； 3. 超过18-20%， “发热”； 4. 超过40-60%, 发芽。,(2)安全水分的确定,时 地 种子量 种子用途,最好不低于临界水分 高, 安全水分可以高 低, 安全水分必须低 一般：安全水分 临界水分 贮藏 气候 各地区标准 南方，潮湿、高温, 安全水分低; 北方, 干燥、低温, 安全水分可高一点。,谷类 南方 13%以下 北方 可略高于南方,表2-3 谷物种子安全贮藏水分（）,植物激素,（1）赤霉素 赤霉素
13、，是广泛存在的一类植物激素。其化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得。可刺激叶和芽的生长。,例如提高无籽葡萄产量，打破马铃薯休眠；在酿造啤酒时，用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发；当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时，用赤霉素处理能促进抽穗；或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇等。,（2）生长素,生长素（auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素，英点击此处添加图片说明文简称IAA，国际通用，是吲哚乙酸（IAA）。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。,1872年波兰园艺学家谢连斯基对根尖控制根伸长区生长作了研究；后来达尔文父子
14、对草的胚芽鞘向光性进行了研究。1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物质，能够控制胚芽生长。1934年，凯格等人从一些植物中分离出了这种物质并命名它为吲哚乙酸，因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。,IAA,（3）脱落酸,脱落酸(abscisic acid，ABA)别名：天然脱落酸。一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。除促使叶子脱落外尚有其他作用，如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。对细胞的延长也有抑制作用。1965年证实，脱落素II和休眠素为同一种物质，统一命名为脱落酸。,特性,植物的“生长平衡因子“ 脱落酸又叫S-诱抗素。S-诱抗素是平衡植物内源激素和有关生长活性物质代谢的关键因子。具有促进植物平衡吸收水、肥和协调体内代谢的能力。可有效调控植物的根/冠和营养生长与生殖生长，对提高农作物的品质、产量具有重要作用。,植物的“抗逆诱导因子“ S-诱抗素是启动植物体内抗逆基因表达的“第一信使“，可有效激活植物体内抗逆免疫系统。具
