种子休眠研究进展.ppt

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1、种子休眠及其研究进展姜孝成2012年7月植物发育与分子生物学研究室生物学实验中心一、种子休眠的概念和作用二、种子休眠的原因三、种子休眠的生理机制主要内容四、种子休眠的调控五、水稻种子休眠的研究1.种子：在植物学上是指由胚珠（ovule)经传粉受精后发育而成的繁殖器官。【农业生产上：真种子、类似种子的果实、营养器官、植物人工种子都可称种子。】一、种子休眠的概念和作用2.休眠：有生活力的种子由于内在原因，在适宜的环境条件下仍不能萌发的现象。作用：休眠是植物在长期系统发育过程中获得的一种抵抗不良环境的适应性，可减少同伴间的竞

2、争，避免非正常季节萌发。3.休眠期：指一个种子群体休眠时间的长短。同一批种子，甚至同一植株或同一花序上产生的种子，休眠期亦有差异。习惯上常以80%种子能正常萌发作为通过休眠的标准。因此休眠期就是指种子从收获起至萌发率达到80%所经历的时间。种子休眠期与遗传及环境因素有关，取决于种、品种、收获的时间及种子发育的程度。Preharvestsprouting,aseriousproblemincerealsincludingrice,wheat,barley,andmaizeetc.Harper（1977）：（1）固有休眠（

3、原生休眠）：在种子成熟过程中形成，依赖于遗传因子和环境影响。（2）强迫休眠（生态休眠）：环境不适宜而导致种子的不萌发现象。（3）诱导休眠（次生休眠）：原来不休眠的种子，由于不良环境的影响，发生了休眠或部分休眠的种子加深休眠，即使再将种子移植到正常条件，仍不萌发。4.休眠的类型Baskin(1998):（1）生理休眠：由于胚生理抑制因素导致的休眠。又可分为浅或低度休眠、中度休眠和深度休眠。生理休眠(Physiologicaldormancy，PD)是大部分模式植物、大部分深休眠的木本植物种子和谷类种子的主要休眠形式。如挪

4、威槭(Acerplatanoides)、三角槭(A.buergerianum)、欧亚槭(A.platanoides)、假连翘(Durantarepens)、花楸(Sorbuspohuashanesis)、南京椴(Tiliamiqueliana)、桑(Morusalba)等。(Physical，PY)。这是由于种皮或果皮中有不透水层存在从而影响了透水、透气和透光。PY型主要存在于硬实性种子和坚果类种子，如马占相思(Acaciamangium)、台湾相思(A.confusa)、东北红豆杉(Taxuscuspidata)、青

5、钱柳(Cyclocaryapaliurus)、桃(Prunuspersica)、滇青冈(Cyclobalanopsisglaucoides)等。(Morphophysiologicaldormancy，MPD)的种子既具有发育未完成的胚，同时还含有诱导生理休眠的因素，如欧洲白蜡(Fraxinusexcelsior)、水曲柳(F.mandshuri)、刺楸(KalopanaxSeptemlobus)、倒卵叶冬青(Ilexmaximowicziana)等。（2）形态休眠：种胚形态结构未成熟，在脱离母株后需进一步生长。包括种

6、胚发育不全、种胚未长足、种胚未分化。（3）形态生理休眠：又称双休眠。分简单形态生理休眠和上胚轴休眠。（4）物理休眠：种皮的透水性差或不透水、透气性差或不透气、种皮或胚乳的机械阻碍等引起的休眠。（5）复合休眠：由两种或两种以上的因素所导致的休眠。(Morphologicaldormancy，MD)指种胚未完成发育，但部位有所不同(分为子叶和胚轴)。如银杏(Ginkgobiloba)和冬青属(Ilex)的一些种等。这类种子既具有不透水的种皮，又具有生理胚休眠，如秤锤树(Sinojackiaxylocarpa)、毛柄小勾儿茶

7、(Berchemiellawilsonii)、欧洲水青冈(Fagussylvatica)以及椴树属的一些种等。1.胚的影响银杏、毛茛科、罂粟科、浙贝、人参：采收时外部形态已近成熟，但胚尚未分化完全。樱桃、山楂、梨、苹果、小麦：胚的外部形态虽已具备成熟特征，但在生理上有一个后熟过程。2.种皮的影响透性不良和机械阻力。豆科植物种子：栅状组织和果胶层，不透水）；椴树：种皮虽可透水，不易透气。苜蓿、三叶草：“硬实”种子，机械阻力。含有抑制物质或阻碍抑制物质的丧失。3.抑制物质的影响种子或果实含有萌发抑制剂，化学成分因植物而异，

8、如挥发油、生物碱、激素（如脱落酸）、氨、酚、醛等。西瓜、番茄：果汁中；鸢尾：胚乳中；小麦和野燕麦：颖壳中；桃树和蔷薇：种皮中。它们大多是水溶性的，可通过浸泡冲洗排除；同时也不是永久性的，可在贮藏过程中分解、转化、消除。二、种子休眠的原因4.光的影响（1）不同植物种子的感光性。因白光的存在而缩短或解除休眠的种子，称喜光或需光种子，如