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种子生物学复习资料

种子按化学成分分为:粉质种子、蛋白质种子、油质种子 种子的主要化学成分除了大量的水分,蛋白质,脂肪和淀粉之外,还含有少量的矿物质,维生素,酶,色 素等物质。 影响种子化学成分的因素及其调控措施 1、影响种子化学成分的内因与基因调控:(1)作物的遗传性;(2)成熟度;(3)饱满度。 2、环境条件对种子化学成分的影响与区域化种植:(1)生态条件对种子化学成分的影响:种子发育、成熟 期间的生态条件,对种子的化学成分有较大影响,约占变异的 14%,这是导致相同作物或相同品种在不同 地区、不同年份化学成分差异的主要原因。(2) 土壤营养状况对种子化学成分的影响 种子中的水分通常以自由水和结合水存在。 自由水(游离水):不被种子中的胶粒吸引或吸引作用很小,能自由流动的水。 特点:(1)存在于毛细管和细胞间隙;(2)具有普通水的性质,0℃以下能结冰, 自然条件下易蒸发;(3) 能做溶剂,能引起种子强烈生命活动。 束缚水(结合水): 被种子中的亲水胶体紧紧吸引,不能自由流动的水。
种子的基本构造:种皮、胚、胚乳 果皮:是由子房壁发育而来。分三层:外果皮、中果皮、内果皮 种皮:是种子外表的保护组织。由一层或者二层珠被发育而来,外珠被发育成外种皮(皮质厚强硬),内珠 被发育成内种皮(多呈薄膜状)。果实种子的种被包括果皮和种皮。真种子的种被仅包括种皮。 发芽口:就是指受精前胚珠时期的珠孔,授粉后,花粉管伸长,经此孔进入胚囊。当胚珠受精后发育成种 子,就成种孔或者发芽口。位置正好位于种皮下面的胚根尖端。 种脐:种子从种柄上脱落时留下的疤痕,或说是种子附着在胎座上的部位,种子发育过程中营养物质从母 体进入子体的通道。 种褥或脐冠:有些植物种子,从珠柄脱落时,珠柄的残片附着在脐上,这种附着物叫做种褥。 脐条:又称种脊或种脉,是倒生或半倒生胚珠从珠柄通到合点的维管束遗迹。 内脐:是胚珠时期合点的遗迹,位于脐条的终点部位,稍呈突起状。棉花、豆类内脐明显,是种子萌发时 最先吸胀的部位。 种阜:靠近种脐部位种皮上的瘤状突起,由外种皮细胞增殖或扩大形成。 果脐:果实与果柄接触的部位 胚:种子最重要的部分,通常是由受精卵发育而成的幼小植株体。 胚基本组成部分:胚芽、胚轴、胚根、(三者又合称胚本部或者胚中轴)、子叶。 胚芽:又称幼芽,是叶、茎的原始体,位于胚轴的上端,顶端就是茎的生长点。 胚芽鞘:禾本科植物的胚芽由 3-5 片胚叶组成,着生在最外部的一片呈圆筒状称为胚芽鞘。 胚轴:又称胚茎,是连接胚芽和胚根的过度部分。双子叶植物子叶着生点和胚根之间的部分,称为下胚轴。 而子叶着生以上的部分称为上胚轴。 胚根:又称幼根,在胚轴下面,为植物未发育的初生根,有一条或多条。 胚根鞘:禾本科植物的胚根有一层薄壁组织,称为胚根鞘。 子叶:种胚的幼叶,具一片、两片或者多片。 多胚现象:通常每颗种子只有一个胚,但是有时可发现同一颗种子里面含有 2 个或者以上的胚,称为多胚
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现象。 无胚现象:有时可以看到水稻、小麦、玉米、及某些伞形科种子,外形正常,而内部缺少胚称为无胚现象。 盾片: 禾本科植物种子的子叶位于胚本体和胚乳之间,为一片很大的组织,形状象盾或盘,常称为盾片 或子叶盘。由于种子萌发时,它并不露出种外,也称之为内子叶。 外胚叶:有些禾本科植物(如小麦、水稻)在盾片的相对一面有一小突起,称外胚叶。而有些植物(如玉 米)没有外胚叶。 胚的类型:胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。一般把胚分为 6 种类型:直立型、弯曲型、 螺旋型、环状型、折叠型、偏在型。 1.直立型:胚根、胚轴、子叶与种子纵轴平行,如菊科、葫芦科等 2.弯曲型:胚根和胚芽弯曲呈钩状,如大豆、蚕豆等 3.螺旋型:子叶及胚根盘旋呈螺旋型,如番茄,辣椒等 4.环状型:胚细长,沿种皮内层绕一周呈环状,胚根与子叶几乎相接,如甜菜、菠菜等 5.折叠型:子叶发达,折叠数层,填满于种皮内部,如棉花、红麻等 6.偏在型:胚较小,位于胚乳的侧面或者背面的基部,如稻、小麦、玉米等 胚乳:分为内胚乳和外胚乳。由珠心层发育而来,称为外胚乳。由囊胚中的受精极核细胞发育而来的称为 内胚乳。 明线:大豆种子中,栅状细胞为狭长的大型细胞,排列很紧密,细胞中含有色素,此层细胞的靠外端部分 若发生硬化,就不易透水而使得种子成为硬实,该部位的物理性质和化学成分常与其他部分有所差异,在 显微镜下观察可以看到一条明亮的线,称为明线。 种子分类: 根据胚乳有无分类 (1)有胚乳种子:具较发达的胚乳的种子 按胚乳来源分 :1.内胚乳发达种子:绝大多数作物种子;2.外胚乳发达种子:菠菜、甜菜、苋菜;
(3)珠心、珠被细胞→胚(不定胚,为无性胚)
无胚现象:种子外形似乎正常但内部无胚的现象。
无性种子: 凡通过无融合生殖产生胚而形成的种子。
种子败育 :胚珠能顺利通过受精但却不能形成具发芽能力的正常种子的现象。
无融合生殖:是指配子体不经配子融合而产生孢子体的过程,只限于胚囊中不经受精产生胚的现象。主要
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)。
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特点:(1)与亲水物质紧密结合;(2)不具有普通水的性质,0℃以下不结冰;(3)只有加温加压才蒸发 掉一部分;(4)不能做溶剂,不易引起种子强烈生命活动 。 临界水分:即自由水和束缚水的分界,指自由水刚刚去尽,只剩下饱和束缚水时的种子含水量,又称束缚 水量。 安全水分:能够保证种子安全贮藏的种子含水量范围。 平衡水分:当种子在相对稳定的温湿度条件下,经过一定时间后,种子对水汽的吸附与解吸达到动态平衡, 此时的种子含水量就称为该条件下的平衡水分。变化规律:① 温度不变时,平衡水分与外界相对湿度呈 正比;② 相对湿度不变,平衡水分与温度呈反比; ③ 温湿度均不变,平衡水分因作物种类而异:油分 含量高——平衡水分低。 安全水确定依据:(1)种子的临界水分: 安全水分《临界水分;临界水分高,安全水分可以高;临界水 分低,安全水分必须低。(2)种子的贮藏环境:气候:低温干燥,可以高一些;仓贮条件:好可以高一些 解吸:被吸附的砌体分子也可以从种子表面或者毛细管内部释放到周围环境中去的过程。 吸附性:种子表面和毛细管的内壁可以吸附水蒸汽或者其他挥发性物质的砌体分子,这种性能称为吸附性。 平衡水分的影响因素:1.大气湿度 2.温度 3.种子化学物质的亲水性 4.种子的部位与结构特性 种子的三大类营养成分:糖类、脂质、蛋白质 糖类:可溶性糖、不溶性糖(淀粉、维生素和半维生素) 脂质:脂肪和磷脂 衡量种子中脂肪的两个重要指标:酸价和碘价。 酸价:中和 1 克脂肪中全部游离脂肪酸所需 KOH(NaOH)毫克数。 碘价:100 克脂肪所能吸收碘的克数。(脂肪酸价低、碘价高,表明品质好。) 碘价越高,种子的品质越好,酸价越高,种子的品质越好。 油脂酸败:油脂或油质种子保管不当或贮藏过久,会产生一些醛、酮、酸类物质,从而产生不良气味。过 程:水解和氧化 导致油脂酸败的原因:(1)脂肪因长期经光热作用被水解,放出低分子、能挥发的游离脂肪酸而发臭。(2) 不饱和脂肪酸被空气中氧气氧化,产生醛、酮类物质,也会发臭。 酸败的条件:(1)高温、高湿、强光、多氧易酸败;(2)种皮不致密、破损易酸败。 贮藏蛋白分类:按不同熔剂中的溶解度不同分为:清蛋白、球蛋白、醇溶谷蛋白、谷蛋白四类。 种子中的生理活性物质主要有:酶、维生素、植物激素。 种子酶类据催化的反应类型分为:氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类、合成酶类。 1.氧化还原酶类:参与氧化还原反应,催化氢原子或者电子的传递。如氧化酶脱氢酶 2.转移酶类:将某些集团从某一分子上转移到其他分子上。如转氨酶、转甲基酶 3.水解酶类:催化各种复杂的有机物加水分解成较简单的化合物的反应。如糖酶类、酯酶类 4.裂解酶类:催化一种化合物分子的键断裂形成两种化合物或者其逆反应。如脱羧酶、脱水酶 5.异构酶类:催化某种有机化合物转变为它们的同分异构体,如磷酸丙糖异构酶 6.合成酶类:利用 ATP 分解释放的能量使两种化合物进行合成作用。如乙酰 CoA 羧化酶 维生素:脂溶性维生素、水溶性维生素 植物激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。 种子的其他化学成分:矿物质、色素、有害物质 种子毒物 :种子还含有一些对人畜有毒的物质或成分,称为种子毒物。 内源性毒物:种子本身固有的对人畜有毒的化学成分,能世代遗传,对植物自身的生存繁衍有某种保护作 用。主要的内源性毒物有:大豆中的皂苷和胰蛋白酶抑制剂;油菜中的芥子苷和芥酸;棉籽中的棉酚;高 梁中的单宁;马铃薯块茎中的茄碱。 外源性毒物:在种子生长发育或贮藏过程中,由于外界生物入侵或有毒物质浸入而产生的有毒成分,主要 有感染真菌后的真菌毒素(如黄曲霉毒素)和喷洒农药后的残留物或代谢物。
第四章 种子的形成发育和成熟
胚珠——种子发育过程
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外层
外果皮
子房壁 中层
中果皮
内层
内果皮
胎座——发育变形或成假种皮
珠柄
种柄,脱落后在种皮上留下的瘢痕为种脐

子房
种被
外珠被 内珠被
外种皮 内种皮
果实
胚珠
缝线——————— 合点——————— 珠孔——————— 珠心———————
脐条(种脊) 内脐 发芽口(种孔) 残留遗迹或发育成外胚乳
3.内外胚乳同时存在种子:姜、胡椒 (2)无胚乳种子:完全无胚乳或有极少量胚乳的种子:此类种子是在发育的中后期,胚乳被胚消耗,因 而胚特别是子叶发达。主要有豆科、十字花科、锦葵科、葫芦科、菊科、蔷薇科等。
1.完全无胚乳:在种子发育过程中,胚乳中的营养物质大都转移到胚中,因而有较大的 胚,子叶尤其发达,而胚乳不复存在。
3.营养器官:包括根茎类作物用于繁殖的自然无性繁殖器官。 种质:作为品种资源予以保存以待利用的种子 植物人工种子:指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功能的物质中形成,在事 宜的条件下能够发芽成正常植株的颗粒体,也称为合成种子、人造种子、无性种子。 良种:指优良品质的优质种子,饱满完整,健康无病虫,活力强。 贮藏三大条件:低温、干燥、密闭 种子检验:干、净、饱、健、壮
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第一章 绪论
种子:种子在植物学上是指由胚珠发育而成的繁殖器官。(农业种子概念)而在农业上指凡是农业生产上 可以直接用来作为播种材料的植物器官称为种子。 农业种子分类:1..真正的种:这一大类种子指都是由母株花器中胚珠发育二来的。
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