蔬菜种子发育与发芽生理生态

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1、2024/9/251第第2章章 蔬菜种子发育和发芽生理生态蔬菜种子发育和发芽生理生态第一节第一节 种子发育的生理生态种子发育的生理生态第二节第二节 影响蔬菜种子质量的因素影响蔬菜种子质量的因素第三节第三节 蔬菜种子发芽的生态条件蔬菜种子发芽的生态条件第四节第四节 蔬菜种子的发芽特性蔬菜种子的发芽特性2024/9/252第一节第一节 种子发育的生理生态种子发育的生理生态一、种子成熟过程的形态和生理变化一、种子成熟过程的形态和生理变化 （一）从种子形态学看种子发育成熟过程（一）从种子形态学看种子发育成熟过程 （二）从生理学看种子发育成熟过程（二）从生理学看种子发育成熟过程 （三）胚和胚乳在生理上存

2、在着相互消长的关系，胚愈来愈（三）胚和胚乳在生理上存在着相互消长的关系，胚愈来愈获得更大的独立性获得更大的独立性2024/9/253第一节第一节 种子发育的生理生态种子发育的生理生态二、种子成熟过程中生理变化的生态意义二、种子成熟过程中生理变化的生态意义 （一）物质的转化形成了执行不同功能的物质结（一）物质的转化形成了执行不同功能的物质结构构 （二）种子含水量的逐渐降低，使种子具有生理（二）种子含水量的逐渐降低，使种子具有生理反应的迟钝性和对逆境的不敏感性反应的迟钝性和对逆境的不敏感性 （三）萌发抑制物质与生理活性物质消长具有生（三）萌发抑制物质与生理活性物质消长具有生态适应性意义态适应性意义

3、2024/9/254第二节 影响蔬菜种子质量的因素一、种子质量指标一、种子质量指标（一）种子质量的主要指标（一）种子质量的主要指标 1. 纯度纯度 2. 大小及其均一性大小及其均一性 3. 种皮色泽及其成熟种皮色泽及其成熟 4. 种子的完整性种子的完整性 5. 生活力生活力 6. 活力等活力等2024/9/255（二）常用的种子质量鉴定指标及方法（二）常用的种子质量鉴定指标及方法 1. 纯度（真伪度）纯度（真伪度） 反映种子群体遗传上的一致性及种子干净的程度。反映种子群体遗传上的一致性及种子干净的程度。 种子中一般的杂质容易区别，但假种子则是纯度鉴定的难点。种子中一般的杂质容易区别，但假种子则

4、是纯度鉴定的难点。n真伪种子常用鉴别方法：真伪种子常用鉴别方法： 异地种植鉴定异地种植鉴定 幼苗鉴定幼苗鉴定 同功酶或特异蛋白鉴定同功酶或特异蛋白鉴定 分子指纹鉴定分子指纹鉴定 计算机辅助形态鉴定计算机辅助形态鉴定2024/9/256 2. 大小、重量和均一性大小、重量和均一性 大小和重量常用千粒重表示；大小和重量常用千粒重表示； 均一性可测量大力种子的大小或重量的变异系数。均一性可测量大力种子的大小或重量的变异系数。 3. 色泽和成熟度色泽和成熟度 一般凭经验判断。一般凭经验判断。 4. 完整性完整性 目测计数鉴定目测计数鉴定 5. 生活力生活力 常用发芽率测定法鉴定，也有用染色法快速测定的

5、，如常用发芽率测定法鉴定，也有用染色法快速测定的，如TTC、红墨水法等。、红墨水法等。 6. 活力活力2024/9/257 反映种子活力的指标很多，但大多数测定较复杂。常用反映种子活力的指标很多，但大多数测定较复杂。常用指标有：指标有：发芽势发芽势发芽指数发芽指数活力指数活力指数顶盖能力顶盖能力电导率电导率人工老化处理后测定物质外渗（人工老化处理后测定物质外渗（K+等）等）ATP含量含量荧光物质测定荧光物质测定TTC定量法定量法2024/9/258二、影响种子发育和质量的因素二、影响种子发育和质量的因素（一）种株的生活条件（一）种株的生活条件 1. 温度：温度：高温影响种株生化代谢，从而影响种

6、子胚的发育和成熟，高温影响种株生化代谢，从而影响种子胚的发育和成熟，降低种子的生活力和生产力。降低种子的生活力和生产力。 2. 湿度：湿度：如如Alekseev(1981) 研究，番茄花期土壤湿度研究，番茄花期土壤湿度60-65%，结，结果期果期70-75%可提高种子质量。可提高种子质量。 3. 光照：光照：光照强度和光周期都会影响种子生活力。光照强度和光周期都会影响种子生活力。 光周期还影响种子休眠性（莴苣）。光周期还影响种子休眠性（莴苣）。 4. 营养：营养：种株的营养条件会影响种子的营养积累和发育，从而影种株的营养条件会影响种子的营养积累和发育，从而影响种子的大小、色泽和生活力。响种子的

7、大小、色泽和生活力。2024/9/259（二）留种方式（二）留种方式 1. 大株（母株）采种大株（母株）采种 以无性器官为食用器官的白菜类、根菜类、鳞茎类等，以无性器官为食用器官的白菜类、根菜类、鳞茎类等，大株采种可以进行严格的选择，有利于提高种性。大株采种可以进行严格的选择，有利于提高种性。 2. 小株采种小株采种 这与这些作物野生种的生活周期接近，因而不利于中性这与这些作物野生种的生活周期接近，因而不利于中性保持。连年小株采种会引起种性退化。保持。连年小株采种会引起种性退化。 但是，有些研究认为，小株采种种子活力高，近年来洋但是，有些研究认为，小株采种种子活力高，近年来洋葱上应用小株采种较

8、多。葱上应用小株采种较多。2024/9/2510 3. 反季节栽培留种有利于提高后代的抗逆性反季节栽培留种有利于提高后代的抗逆性 用越冬菠菜留种，后代抗寒性强；而连年用越冬菠菜留种，后代抗寒性强；而连年春播留种的，后代抗寒性降低。春播留种的，后代抗寒性降低。 早熟覆盖栽培蔬菜，最好用保护地培育的早熟覆盖栽培蔬菜，最好用保护地培育的种株留种。种株留种。2024/9/2511（三）采种部位（三）采种部位 种子或果实在种株上的着生部位与种子质量和后代生产力有密种子或果实在种株上的着生部位与种子质量和后代生产力有密切关系。切关系。 一般来说，植株最基部结的种子质量并不高，因为基部的种子一般来说，植株最

9、基部结的种子质量并不高，因为基部的种子发育时植株的营养状况较差，种株所处的生活条件也不适宜。中下发育时植株的营养状况较差，种株所处的生活条件也不适宜。中下部结的种子质量好，顶部结的种子往往因种株衰老而发育不良，种部结的种子质量好，顶部结的种子往往因种株衰老而发育不良，种子质量差。子质量差。 黄瓜第黄瓜第2-3侧枝上留的种子后代生活力高；侧枝上留的种子后代生活力高； 番茄第番茄第2-3穗果留的种子发芽势显著高于第一穗果的种子；穗果留的种子发芽势显著高于第一穗果的种子； 茄子门茄和对茄种子质量较好；茄子门茄和对茄种子质量较好； 豌豆中下部种子大，生产力高；豌豆中下部种子大，生产力高； 2024/9

10、/2512 伞形科、十字花科、藜科等蔬菜的主花茎和伞形科、十字花科、藜科等蔬菜的主花茎和第一侧花茎的种子大，质量好。第一侧花茎的种子大，质量好。 种株不同部位的种子有异质性，因而有不同种株不同部位的种子有异质性，因而有不同的生产力。全息选种理论就是利用了这一原理。的生产力。全息选种理论就是利用了这一原理。 全息选种法：全息选种法： 根据果实在植株上的着生位置，在果实的相根据果实在植株上的着生位置，在果实的相应位置留种，种子质量最好，生产力高。应位置留种，种子质量最好，生产力高。2024/9/2513（四）种子成熟度（四）种子成熟度 1. 十字花科种子一般无需后熟十字花科种子一般无需后熟 一般在

11、植株上成熟时就具有较高的质量。但是种子在一般在植株上成熟时就具有较高的质量。但是种子在植株上的异质性比较明显。植株上的异质性比较明显。 2. 瓜类种子一般需要后熟瓜类种子一般需要后熟 黄瓜开花后黄瓜开花后25天采收的瓜经天采收的瓜经20天后熟，种子与开花后天后熟，种子与开花后40天采收的发芽率与发芽势相同，均达天采收的发芽率与发芽势相同，均达100%。 冬瓜种子需要较长时间的后熟，经冬瓜种子需要较长时间的后熟，经60天后熟发芽率显天后熟发芽率显著提高，发芽也整齐。著提高，发芽也整齐。 2024/9/2514 3. 茄果类种子早、晚熟的都有茄果类种子早、晚熟的都有 番茄早熟，辣椒和茄子需后熟。番

12、茄早熟，辣椒和茄子需后熟。 番茄种子先于果实发育，绿熟期果的种子已具备高的番茄种子先于果实发育，绿熟期果的种子已具备高的发芽率，甚至有人提出绿熟期采种后代早熟性好。发芽率，甚至有人提出绿熟期采种后代早熟性好。 如如20天果龄的种子经后熟天果龄的种子经后熟20天，种子发芽率为天，种子发芽率为65%，而而30-50天果龄的种子发芽率为天果龄的种子发芽率为88%。所以，番茄一般在。所以，番茄一般在果实食用成熟时采种。果实食用成熟时采种。 辣椒、茄子后熟效果显著。辣椒、茄子后熟效果显著。2024/9/2515（五）采收方法及采种方法（五）采收方法及采种方法 1. 分次采收提高种子质量分次采收提高种子质

13、量 许许多多作作物物，如如十十字字花花科科、藜藜科科、伞伞形形科科、百百合合科科等等，种种株株上上种种子子成成熟熟很很不不一一致致，成成熟熟早早的的易易脱脱落落，成成熟熟晚晚的的到到种种株株收收获获时时又又不不能能成成熟熟，所所以以一一次次采采收收的的种种子子成成熟熟度度不不一一致致，影影响响种种子子质质量量。若改为分次采种，则可提高种子产量和质量。若改为分次采种，则可提高种子产量和质量。 2. 脱胶发酵条件脱胶发酵条件 番番茄茄种种子子采采后后要要发发酵酵脱脱胶胶，才才能能洗洗去去种种子子表表面面的的胶胶质质和和果果瓠瓠。发发酵酵温温度度和和时时间间都都影影响响种种子子质质量量，一一般般在在

14、15-20发发酵酵2-32-3天天为好。为好。2024/9/2516（六）种子年龄及贮存条件（六）种子年龄及贮存条件 1. 种子的年龄种子的年龄 一般来说，新种子比陈种子好，而且越陈的种子生活力越一般来说，新种子比陈种子好，而且越陈的种子生活力越低。低。 伞形科和百合科的种子维持发芽力的时间短，一般只能使伞形科和百合科的种子维持发芽力的时间短，一般只能使用用1年。尤其是百合科种子。年。尤其是百合科种子。 然而，在短时间内，有些蔬菜种子陈的比新的更好。如黄然而，在短时间内，有些蔬菜种子陈的比新的更好。如黄瓜新种子后代的营养生长过旺，开花结瓜能力较差；而贮藏瓜新种子后代的营养生长过旺，开花结瓜能力

15、较差；而贮藏2-3年的种子发育比较协调。贮藏过长的种子营养生长弱，果实生年的种子发育比较协调。贮藏过长的种子营养生长弱，果实生长慢，产量低。长慢，产量低。2024/9/2517 2. 种子贮藏条件种子贮藏条件 贮藏条件中，温度、湿度和气体适应性种子贮藏条件中，温度、湿度和气体适应性种子寿命的主要因素。选择适宜的寿命的主要因素。选择适宜的3种综合条件，贮藏种综合条件，贮藏种子有很大的潜力。种子有很大的潜力。 种子贮藏的温度可以低至种子贮藏的温度可以低至-273，含水量至，含水量至6-8%6-8%，空气相对湿度，空气相对湿度35%35%甚至更低。甚至更低。2024/9/2518第三节第三节 蔬菜种

16、子发芽的生态条件蔬菜种子发芽的生态条件一、温度一、温度 耐寒和喜凉蔬菜的种子发芽的温度三基点较低，耐寒和喜凉蔬菜的种子发芽的温度三基点较低，喜温和耐热的蔬菜种子发芽温度三基点较高。喜温和耐热的蔬菜种子发芽温度三基点较高。 大多数蔬菜种子发芽适宜于恒温条件；有的种大多数蔬菜种子发芽适宜于恒温条件；有的种类，如茄子，发芽喜变温条件。而且种子年龄越小，类，如茄子，发芽喜变温条件。而且种子年龄越小，对变温条件的要求越严格。对变温条件的要求越严格。2024/9/2519二、水分二、水分 水是种子萌发的主要条件，种子吸水相关的因素有：水是种子萌发的主要条件，种子吸水相关的因素有： （一）种皮结构（一）种皮

17、结构 种皮木栓化或木质化程度高则吸水困难。种皮木栓化或木质化程度高则吸水困难。 种皮厚度、致密度等。种皮厚度、致密度等。 （二）种子贮藏物质的化学成分（二）种子贮藏物质的化学成分 蛋白质含量高的种子吸水能力强，如大豆；蛋白质含量高的种子吸水能力强，如大豆； 碳水化合物含量高的种子吸水能力中等，如碗豆、蚕碳水化合物含量高的种子吸水能力中等，如碗豆、蚕豆；豆； 脂肪含量高的种子吸水能力弱，如白菜类。脂肪含量高的种子吸水能力弱，如白菜类。2024/9/2520 （三）种子成熟度（三）种子成熟度 充分成熟的种子吸水慢；充分成熟的种子吸水慢； 未成熟的种子吸水快。未成熟的种子吸水快。三、气体三、气体 高

18、氧促进种子萌发，低氧抑制种子萌发。高氧促进种子萌发，低氧抑制种子萌发。 茄子、芹菜、萝卜、甘蓝等发芽时要求较高的氧分压，茄子、芹菜、萝卜、甘蓝等发芽时要求较高的氧分压，O2低低到到10%时发芽率明显降低，低于时发芽率明显降低，低于5%时几乎不发芽。时几乎不发芽。 黄瓜、大葱、白菜等发芽耐低氧分压，在黄瓜、大葱、白菜等发芽耐低氧分压，在O2分压分压5%时发芽时发芽率几乎不受影响，率几乎不受影响， O2分压分压2%时仍有较高的发芽率。时仍有较高的发芽率。 大部分蔬菜种子当大部分蔬菜种子当O2分压分压1%时不能。时不能。2024/9/2521四、光暗四、光暗 （一）需光种子（一）需光种子 菊科的莴苣

19、、茼蒿、牛蒡菊科的莴苣、茼蒿、牛蒡 伞形科的胡萝卜、芹菜、鸭儿芹伞形科的胡萝卜、芹菜、鸭儿芹 唇形科的紫苏唇形科的紫苏 （二）嫌光种子（二）嫌光种子 茄科、葫芦科、百合科的种子及萝卜茄科、葫芦科、百合科的种子及萝卜 （三）中光性种子（三）中光性种子 藜科、豆科、十字花科（除萝卜外）藜科、豆科、十字花科（除萝卜外）2024/9/2522 有些种子对光的反应与发芽温度有关：有些种子对光的反应与发芽温度有关： 如如莴莴苣苣种种子子在在发发芽芽适适温温（15-20）下下暗暗中中也也能能发发芽芽，但在但在25以上的高温环境下则显示出需光特性。以上的高温环境下则显示出需光特性。 萝萝卜卜和和瓜瓜类类在在1

20、5-20温温度度下下有有明明显显的的嫌嫌光光性性，而而在在25-30高温下则没有明显的嫌光性。高温下则没有明显的嫌光性。 种种 子子 发发 芽芽 对对 光光 的的 反反 应应 实实 质质 上上 是是 光光 敏敏 素素（phytochrome）控控制制的的, ,红红光光（660nm660nm）促促进进发发芽芽，远远红红光（光（700nm700nm）抑制发芽。）抑制发芽。2024/9/2523第四节第四节 蔬菜种子的发芽特性蔬菜种子的发芽特性一、十字花科蔬菜一、十字花科蔬菜 1.自发休眠期很短，种子成熟后遇阴雨可能出现果荚中发芽现象。自发休眠期很短，种子成熟后遇阴雨可能出现果荚中发芽现象。 2.发

21、芽的温度范围较宽，发芽的温度范围较宽， 2-3以上均可发芽，以上均可发芽，适温为适温为15-30。 3.大多数表现为中光性。大多数表现为中光性。二、伞形科蔬菜二、伞形科蔬菜 胡萝卜种子采收后有胡萝卜种子采收后有2-32-3个月的胚休眠期，当年新籽夏播时发芽个月的胚休眠期，当年新籽夏播时发芽极差。极差。 芹菜、芫荽、发芽适温芹菜、芫荽、发芽适温15-20，高温下易休眠，高温下易休眠，2222以上发芽以上发芽不良，且有明显的需光性。不良，且有明显的需光性。 2024/9/2524三、藜科种子三、藜科种子 菠菜约有菠菜约有3个月休眠期，休眠原因来自种子和果皮。个月休眠期，休眠原因来自种子和果皮。 叶

22、甜菜果皮中含萌发抑制物，浸种叶甜菜果皮中含萌发抑制物，浸种2h洗去抑制物可洗去抑制物可促进发芽出苗。促进发芽出苗。四、菊科种子四、菊科种子 莴苣种子在高温及暗中进入休眠，不易萌发；新种莴苣种子在高温及暗中进入休眠，不易萌发；新种子比陈种子更不耐高温。子比陈种子更不耐高温。 GA、硫脲、硝酸盐、磷酸盐可促进需光种子萌发。、硫脲、硝酸盐、磷酸盐可促进需光种子萌发。2024/9/2525五、葫芦科蔬菜五、葫芦科蔬菜 冬瓜为最难发芽的种子之一，主要原因是后熟不足。种子层积砂藏冬瓜为最难发芽的种子之一，主要原因是后熟不足。种子层积砂藏可能有助于快速、整齐发芽。可能有助于快速、整齐发芽。 其它瓜类有不同程

23、度的休眠性。其它瓜类有不同程度的休眠性。 瓜类一般为嫌光性种子。瓜类一般为嫌光性种子。六、茄科蔬菜六、茄科蔬菜 茄子是最难发芽的种子之一，主要由于种皮厚而致密，外包被蜡质，茄子是最难发芽的种子之一，主要由于种皮厚而致密，外包被蜡质，透气性差。透气性差。20以上发芽不良，温度愈高愈不易发芽，以上发芽不良，温度愈高愈不易发芽， 15-20恒温下恒温下发芽良好。变温有利于发芽，在发芽良好。变温有利于发芽，在15-35范围内，变温温差越大，发芽范围内，变温温差越大，发芽越好。越好。 辣椒种子发芽难度介于茄子与番茄之间。辣椒种子发芽难度介于茄子与番茄之间。 番茄种子发芽相对比较容易。番茄种子发芽相对比较容易。