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第一节 植物的休眠与种子的萌发
➢ 在休眠芽恢复生长时,提取物内细胞分裂素活性增加。多 年生草本植物的休眠形成与上述木本植物相同。在有旱季 的地区,这些草本植物在旱季进入休眠期。
芽休眠的解除 1.低温处理 2.温浴法 :把植株整个地上部分或枝条浸入30~35
摄氏度温水中12小时,取出放入温室就能解除芽的 休眠。 3.乙醚气薰法:将整株植物或离体枝条至于一定量的 乙醚熏气的密封装置内,保持1~2天便能发芽。 4.植物生长调节剂 :GA
2.种皮(果皮)的限制 ➢ 豆科、锦葵科、藜科、樟科、百合科等植物种
子,有坚厚的种皮、果皮,或上附有致密的蜡 质和角质,被称为硬实种子、石种子。 ➢ 这类种子往往由于种壳的机械压制或由于种(果) 皮不透水、不透气阻碍胚的生长而呈现休眠, 如莲子、椰子、苜蓿、紫云英等。
3.抑制物的存在
➢ 抑制物多数是一些低分子量的有机物,如具挥发性的氰氢酸 (HCN)、乙烯、芥子油;醛类化合物中的柠檬醛、肉桂醛; 酚类化合物中的水杨酸、没食子酸;生物碱中的咖啡碱、古 柯碱;不饱和内酯类中的香豆素、花楸酸以及脱落酸等。这 些物质存在于果肉、种皮、果皮、胚乳、子叶等处。
(8)物理方Leabharlann 用X射线、超声波、高低频电流、电磁场处理 种子,也有破除休眠的作用。
(三)芽休眠
➢ 芽休眠(bud dormancy)指植物生活史中芽生长 的暂时停顿现象。
➢ 芽是很多植物的休眠器官,多数温带木本植物, 包括松柏科植物和双子叶植物在年生长周期中明 显地出现芽休眠现象。
➢ 芽休眠不仅发生于植株的顶芽、侧芽,也发生于 根茎、球茎、鳞茎、块茎,以及水生植物的休眠 冬芽中。
(2)清水漂洗 西瓜、甜瓜、番茄、辣椒和茄子等种 子外壳含有萌发抑制物,播种前将种子浸泡在水 中,反复漂洗,流水更佳,让抑制物渗透出来, 能够提高发芽率。
(3)层积处理 一些木本植物的种子,如苹果、梨、榛、山毛榉、 白桦、赤杨等要求低温、湿润的条件来解除休眠。通常用层 积处理,即将种子埋在湿沙中置于1~10℃温度中,经1~3 个月的低温处理就能有效地解除休眠。在层积处理期间种子 中的抑制物质含量下降,而GA和CTK的含量增加。一般说来, 适当延长低温处理时间,能促进萌发。
第一节 植物的休眠与种子的萌发
一、植物休眠 (一)植物休眠的概念及其生物学意义 1.休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分生长暂
时停顿的现象,是植物抵制不良自然环境的一种自 身保护性的生物学特性。 2.休眠的类型: 按机理分:强迫休眠、生理休眠 按器官分:种子休眠、芽休眠
3.意义:一是对植物的生存和适应有着重要意义(如一、 二年生植物在成熟后形成种子,可以在严寒的冬季不被冻 死而保存生活力);二是有利于物种延续(如杂草种子可 以在土层下保持多年不萌发,因而萌发期非常不整齐,有利 于物种延续)
(二)种子的休眠 种子休眠的原因:
种子休眠主要是由以下三方面原因引起的:
➢ 1.胚未成熟
➢ 2.种皮(果皮)的限制
➢ 3.抑制物的存在
1.胚未成熟 ➢ 一种情况是胚尚未完成发育,如银杏种子成
熟后从树上掉下时还未受精,等到外果皮腐 烂,吸水、氧气进入后,种子里的生殖细胞 分裂,释放出精子后才受精。 ➢ 另一种情况是胚在形态上似已发育完全,但 生理上还未成熟,必须要通过后熟作用才能 萌发。
2.休眠促进物
➢ 促进休眠的物质中最主要是脱落酸,其次是氰化氢、氨、 乙烯、芥子油、多种有机酸等。短日之所以能诱导芽休眠, 这是因为短日照促进了脱落酸含量增加的缘故。
➢ 短日照条件下桦树中的提取物(含ABA)能抑制在14.5h日照 下桦树幼苗的生长,延长处理时间可以形成具有冬季休眠 芽全部特征的芽。
➢ 种子萌发
➢ 从形态角度看,萌发是具有生活力的种子吸水后,胚生 长突破种皮并形成幼苗的过程。通常以胚根突破种皮作 为萌发的标志。
➢ 从生理角度看,萌发是无休眠或已解除休眠的种子吸水 后由相对静止状态转为生理活动状态,呼吸作用增强, 贮藏物质被分解并转化为可供胚利用的物质,引起胚生 长的过程。
(6)生长调节剂处理 多种植物生长物质能打破种子休眠, 促进种子萌发。其中GA效果最为显著。
(7)光照处理 需光性种子种类很多,对照光的要求也很不一 样。有些种子一次性感光就能萌发。如泡桐浸种后给予 1000lx光照10min就能诱发30%种子萌发,8h光照萌发 率达80%。有些则需经7~10d,每天5~10h的光周期诱 导才能萌发,如团花、八宝树、榕树等。藜、莴苣、云杉、 水浮莲、芹菜和烟草的某些品种,种子吸胀后照光也可解 除休眠。
➢ 萌发抑制物抑制种子萌发有重要的生物学意义。如生长在沙 漠中的植物,种子里含有这类抑制物质,要经一定雨量的冲 洗,种子才萌发。如果雨量不足,不能完全冲洗掉抑制物, 种子就不萌发。这类植物就是依靠种子中的抑制剂使种子在 外界雨量能满足植物生长时才萌发,巧妙地适应干旱的沙漠 条件。
(1)机械破损 适用于有坚硬种皮的种子。可用沙子 与种子摩擦、划伤种皮或者去除种皮等方法来促 进萌发。如紫云英种子加沙和石子各1倍进行摇擦 处理,能有效促使萌发。
(4)温水处理 某些种子(如棉花、小麦、黄瓜等)经日晒和用 35~40℃温水处理,可促进萌发。油松、沙棘种子用70℃ 水浸种24h,可增加透性,促进萌发。
(5)化学处理 棉花、刺槐、皂荚、合欢、漆树、国槐等种子均 可用浓硫酸处理(2min~2h后立即用水漂清)来增加种皮透性。 用0.1%~2.0%过氧化氢溶液浸泡棉籽24h,能显著提高发芽 率,这对玉米、大豆也同样有效。
➢ 芽休眠是一种良好的生物学特性,能使植物在恶 劣的条件下生存下来。
芽休眠原因
1.日照长度 ➢ 这是诱发和控制芽休眠最重要的因素。对多年生植物而言,
通常长日照促进生长,短日照引起伸长生长的停止以及休 眠芽的形成。在板栗、苏合香等植物中,日照诱发芽休眠 有一个临界日照长度。 ➢ 日照长度短于临界日长时就能引起休眠,长于临界日长则 不发生休眠。如刺槐、桦树、落叶松幼苗在短日照下经 10~14d即停止生长,进入休眠。 ➢ 短日照和高温可以诱发水生植物,如水车前、水鳖属和狸 藻属的冬季休眠芽的形成。短日照也促进大花捕虫槿芽的 休眠。而铃兰、洋葱则相反,长日照诱发其休眠。