种子的采集与調制

鉴定一颗种子的成熟,必须根据多方面的特征来决定。通常植物的种实在成熟过程中颜色由浅变深,种仁坚韧而充实,表现出品种固有的色泽,具有旺盛的生活能力,在适宜的条件下能正常萌发,这样则表明种子已经成熟。在采种工作中不能单凭采种时测定种子是否萌发而判定种子成熟度。有些植物种子虽在乳熟期而种子就能萌发(如禾本科的稻、麦等)。而另一些植物的种子虽到完熟期或从植株上已经脱落,但种子并不能萌发(如林木种子中的银杏、蔷薇科的蔷薇、山楂等)。这些种子必须经过后热或低温处理才能萌发。     

种子萌发和休眠的调控

种子的萌发和休眠受外界因子和种子本身的特征如种子的结构、植物激素的含量以及种子所携带的遗传信息等的影响。在种子发育后期,种子成熟脱水,处于发育停滞(develop-mental arrest)。在这个阶段,种子可能是休眠(初生休眠)或者是非休眠(图1)。休眠种子不可能被完全适合的萌发条件诱导萌发。通常应用一定的温度范围能够打破干燥种子的     

关于植物的休眠期

休眠是植物界普遍存在的现象,可能是整株植物,亦可能是某些器官处于休眠状态.在休眠期内,即使有适宜的外界条件,块茎和种子亦不能萌发,芽也不能绽放,幼枝也不能增长.整个植物或其器官在此时仍然活着,其内部仍进行着各种生理过程,但仅仅经过一定的时期后,在某种条件影响下,他们的生长与萌发的能力才表现出来.     

种子萌发对策:理论与实验

植物种子的萌发／休眠现象有复杂的原因和机制,综述了理论生态学家的研究结果。应用的理论基础是最优化理论和进化稳定对策(Ess)理论。当环境条件随机波动,种群受非密度依赖因素调节时,采用最优化理论的两头下注对策预测休眠一定会得到进化且萌发率与环境条件直接相关。环境条件稳定时采用进化稳定对策理论可得到在亲属竞争,种子扩散,基因冲突等等因素影响下的进化稳定休眠／萌发率,预测了休眠／萌发与它们之间的相互关系。以上各种环境条件影响种子萌发行为的方式可以表述为若种子立即萌发会遭遇到不良环境使适合度下降,那么就会推迟萌发,出现休眠,形成土壤种子库。萌发率应使种群适合度最优或具有进化稳定性。一些实验也部分验证了理论预测。     

动物与红松天然更新关系的研究综述

红松球果成熟后,种子自身不能脱落到达适宜的萌发地,因而无法自身完成天然更新而要依赖动物帮助传播种子。捕食红松种子的动物包括啮齿类、鸟类和一些大型兽类。其中,松鼠、星雅和普通币鸟具有分散贮藏的行为,以前两者为重要。这些动物从球果中取出种子,吃掉一部分后,靠颊囊或舌下囊搬运至贮藏地,将种子埋藏在地被物下准备冬、春食物缺乏时再重新捕食。搬运的距离远达数百米至几公里。分散贮藏的贮点数量很大。每个贮点有一至数粒种子。贮点小生境比较适合红松种子的萌发,因此大量的未被重新发现和捕食的贮点的种子在20个月后可能萌发。虽然动物贮藏的生境适合幼苗的萌发,但是不一定适合幼苗的继续生长。由于动物的捕食和贮藏行为,阔叶红松林内红松种子运转途径在4个层次（树上、地面、地被物下和洞穴）进行,最后只有少数种子萌发为幼苗。幼苗的生长过程同样受到动物的捕食和破坏。由于红松结实的丰欠年度变化,动物种群也随之变动。     

入侵植物意大利苍耳种子萌发对环境因子的响应

室内受控条件下,研究了意大利苍耳种子萌发阶段对环境因子(外界温度、光照、土壤湿度、土壤盐分以及土壤酸碱度)的响应。结果表明:意大利苍耳对各环境因子都有较宽泛的耐受幅度,10—35℃条件下均有种子萌发,而最适宜温度为25℃。其种子萌发阶段对光照没有严格需求,光照和黑暗条件下的萌发率均超过了93%。意大利苍耳表现出了极强的土壤水分耐受性,在相对湿度为30%—100%的土壤环境中,均有超过70%的种子可以正常萌发。其种子萌发率随土壤盐分浓度的升高呈下降趋势,但在280mmol/L的土壤NaCl环境中,仍有1/3的种子可以萌发。其种子对土壤酸碱度表现出较强的耐受性,在pH值是4—10的土壤环境中,种子萌发率均高达90%以上。意大利苍耳在种子萌发阶段对温度、光照、土壤水分、盐分及土壤酸碱度均表现出了极强的耐受性,说明无论是温凉的高原山区,还是炎热的盆地沙漠;无论是开阔地,还是郁闭的林下、田间;无论是干旱的荒漠,还是湿润的河谷湿地;也无论是甜土,还是盐碱地都是意大利苍耳种子萌发的适宜生境。鉴于其宜生生境的广谱性和其生态危害的严重性,建议在所有的生境类型中对意大利苍耳进行全方位的严格监控,一经发现须立即铲除。     

溶氧、pH及其他理化因子对蓖齿眼子菜种子萌发的影响

研究了溶氧、pH、光强、冷处理、温度、营养以及激素处理等条件对蓖齿眼子菜种子萌发的影响。结果表明:溶氧对种子的最终萌发率有影响,缺氧条件下比正常条件和氧饱和条件下的萌发率高,但缺氧条件下萌发的幼苗为白化苗,不能正常生长发育;光照和pH对种子萌发的影响不显著。4℃冷处理能够使种子萌发时间提前和提高种子的萌发率;在15—27℃之间,提高温度能够加快种子的萌发速度,但温度过高则萌发率降低,在15℃、20℃和27℃下的最终萌发率分别为90.0%、90.0%和56.7%;不同的营养水平对种子萌发影响不显著。生长素NAA(0.1—5.0mg/L)、细胞分裂素6-BA(0.1—5.0mg/L)、赤霉素GA3(0.1—5.0 mg/L)不能加快蓖齿眼子菜种子萌发的速度和提高萌发率。     

橡胶树种子对脱水的敏感性

橡胶树种子散落后能立即萌发,萌发率高（62．7％）。其在缓慢脱水的第一阶段和快速脱水的前2个阶段的萌发率均提高,此后,种子活力随着含水量的减少而下降。快速和缓慢脱水条件下的种子致死含水量分别为40．3％和48．9％。     

假酸浆种子发芽特性研究

在不同温度、不同贮藏时间和方法下,对来源于印度尼西亚的假酸浆种子发芽特性进行研究。结果表明:不同温度对假酸浆种子萌发的影响差异极显著,在15/25℃变温条件下种子发芽率最高,为84.3%,发芽快且整齐;假酸浆种子采收后立即播种其发芽率非常低,室温下贮藏6～9个月时在25℃恒温或15/25℃变温条件下均有较高发芽率,说明假酸浆种子有休眠性,通过延长贮藏时间能打破休眠,促进种子发芽;但室温贮藏15个月后,种子活力下降非常明显。低温冷藏在一定条件下能提高假酸浆种子萌发能力,能延长种子寿命。     

外来入侵植物三叶鬼针草种子萌发与贮藏特性研究

研究了光照和温度对外来入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L．)种子萌发的影响及种子在不同温度下贮藏后的发芽力变化。结果表明,光照和变温不是三叶鬼针草种子萌发的必要条件,在15～30℃恒温条件下萌发率均达到80％以上,35℃恒温显著抑制其萌发且发芽的种子不能正常发育;零下低温(-10℃)和零上低温(4℃)贮藏6个月的三叶鬼针草种子萌发率(分别为95％和94．7％)与贮藏前的萌发率(97．7％)相比无显著差异,而在室温下贮藏6个月的种子,随着贮藏时间的增加萌发率逐渐下降,6个月后不仅萌发率急剧下降到16％、萌发时间延长至10d,而且发芽的种子亦不能正常发育。     

小车前（Plantago minuta Pall.）种子表面粘液物质的吸水特性及其对种子在干旱环境中萌发的影响

为了理解荒漠短命植物小车前(Plantago minuta Pall.)种子表面的粘液物质对种子在干旱环境中萌发的作用,在室内控制条件下研究了粘液物质的吸水保水特性、剥离粘液物质的种子(无粘液种子)和保留粘液物质的种子(粘液种子)在-1.15～-0.15 MPa不同渗透胁迫条件下的萌发状况.结果表明: (1)小车前种子表面的粘液物质干重占粘液种子干重的5.6%;在去离子水中,粘液物质可以吸收相当于其自身干重217.1倍的水分;粘液物质的存在使得小车前种子的吸水倍数由2倍增加至14倍,从而保证为种子萌发提供充足的水分;(2)干燥的粘液种子吸水2h后即达到饱和,而吸水饱和后的粘液种子在室温下晾置,经过48h后又干燥失水恢复至原重;(3)在去离子水中或低渗透胁迫(-0.33～-0.15 MPa) 条件下,粘液物质吸水作用能促进小车前种子萌发,粘液种子3d的发芽势和10d的总萌发率均显著高于无粘液种子;在高渗透胁迫(-1.15～-0.73MPa)条件下,粘液种子3d的发芽势显著低于无粘液种子的,而10d的总萌发率与无粘液种子的没有显著差别,表明粘液物质在干旱条件下可能从种子而非外界环境中吸取水分,减缓了种子萌发速率.通过上述结果可以认为小车前种子表面的粘液物质在早春干湿交替剧烈的荒漠生境中起到通过调节水分来调节种子萌发的作用,这种萌发策略大大降低了因大批种子同时萌发导致幼苗受旱甚至种群灭亡的潜在风险.     

荒漠植物种子逆境萌发研究进展

对水分、温度、光照、沙埋深度、盐分胁迫及以上几种综合因素在逆境条件下对荒漠植物种子萌发的影响进行了综述。降雨次数、雨量大小、分布及土壤湿度是决定荒漠植物种子萌发的重要生态因子;温度是影响荒漠植物种子萌发的关键生态因子之一,变温有利于荒漠植物种子萌发;光照并非大多数荒漠植物种子萌发的必要条件,少部分荒漠植物种子萌发需要光照,有些要在黑暗中萌发,有些则对光照无特殊要求,光照对有些荒漠植物种子萌发有一定的抑制;不同沙埋深度具有不同的土壤湿度,土壤温度和光照等条件,综合调控荒漠植物种子的萌发;盐分胁迫抑制种子的萌发。荒漠植物种子的萌发在以上几种因素的共同协调作用下表现出一定的适应性。随着研究的不断深入和生态环境建设的需求,需要加强荒漠植物生理生态研究的深度和研究的系统性。     

鸟类对山黄麻种子的传播及其生态作用

在云南西双版纳的勐宋和勐仑地区观察和研究了传统山黄麻种子的鸟类。在野外持网捕获摄食山黄麻果实的鸟类,称量后分别放在布袋内,让其自然排泄,然后标志释放,观察和网捕共记录到摄食山黄麻果实的鸟类36种,其中26种挂网捕获并从排泄物得到种子。用鸟类排泄物中的山黄麻种子、山黄麻树上采摘的成熟果实及人工分离山黄麻种子播种,进行萌发对比实验,实验结果表明,直接播种成熟果实,在阳光充足的空旷地、林冠下或用树叶覆盖遮光等条件下都未萌发,种子容易霉烂或被虫蚀;从山黄麻果肉中分离出来的种子具有萌发能力;而经鸟类摄食、消化后从果肉中分离的种子,具有较好的萌发活力。在不同条件下山黄麻种子萌发情况差异明显,林冠下条件对种子有抑制作用,阳光作用下种子显示出很好的萌发及成活率。鸟类排泄物种子放在林上或用树叶覆盖遮光,经过较长时间便可萌发,而人工分离种子不能萌发。鸟类摄食及消化过程对山黄麻种子的处理表现出很好的生态互惠关系,观察萌发后的山黄麻幼苗的生长情况还表明,幼苗生长也需要光照和较开阔的生境条件,鸟类取食山黄麻果实及其将种子远距离传播适宜生境,正好具有这样的生态作用。     

不同环境条件下有无果囊对红穗苔草种子萌发的影响

果囊是苔草属植物的种子特有外部结构, 果囊的存在可能对种子的休眠和萌发造成影响。以红穗苔草种子为实验材料, 研究了不同的光照、种子埋藏深度和土壤湿度条件下, 有无果囊对红穗苔草种子萌发的影响。结果表明: (1)去除果囊显著提高了红穗苔草种子的萌发率(GR)、日平均萌发率(MDG)和发芽峰值(PV); (2)红穗苔草种子的萌发需要光照,随埋藏深度的增加, 种子的萌发能力减弱, 同时湿润条件比淹水条件更适合苔草种子的萌发。     

对种子萌发条件实验的改进

在初中生物（人教版教材）植物学部分的教学中,有关种子萌发条件的演示实验的设计是：在常温下施加不同的控制条件,即足水足氧、足水缺氧和缺水缺氧,并用低温作为对照。通过这个演示实验的结果,只能证明种子萌发所需的外界条件,而无法说明种子萌发所需要的内部条件,即种子的完整性和具活的胚。通常种子前发时需要活的胚这一点,学生很容易理解,但是对于胚的完整性也会影响种子的萌发,却常常被大家所忽略。为此,我们在原来教材的基础上,增加了种子完整性的实验,即除去种子1／3或2／3的子叶,无胚芽或无胚根,同时在常温环境下,施…     

树木种子休眠及其破除的途径

许多健全饱满未受损伤的树木种子,往往在温度、湿度、氧气和光照等适宜的情况下却不能萌发,这叫做休眠的种子。休眠是植物的一种有益的生物学特性。它是植物在对外界不良条件的适应过程中所形成的。并且和人工与自然选择有密切关系。     

短命植物独行菜种子萌发过程对低温的耐受特性

以独行菜（Lepidium apetalum）为材料,研究了其种子在萌发过程中耐受低温的特性,并对耐受低温的机制作了初步的探讨。结果表明：1.萌发至I、II、III期的独行菜种子经过冷诱导处理后,对零下低温-5℃、-10℃胁迫具有较强的耐受性,这种耐受性随萌发发展相对有所降低。2.独行菜种子萌发过程中胚根生长速度明显受到低温抑制,但也仍然能够生长。3.适当时间的低温层积能使独行菜萌发势显著提高,对终萌发率影响不大;过长时间的低温层积会使独行菜种子萌发势和最终萌发率降低。4.独行菜种子在4℃条件下不能萌发,但4℃层积2d的种子经25℃处理6h以上后,可耐受4℃低温而萌发,且萌发率随25℃处理时间增加而升高。如果25℃处理时间少于5h则不能在4℃低温下萌发。经4℃层积10d、再经25℃萌发处理1h的独行菜种子就能在4℃低温下萌发。综合分析认为独行菜种子不能耐受4℃低温萌发,原因可能是在露白前存在一个关键的生理阶段,在4℃胁迫逆境中不能越过这个阶段,该阶段之前与之后的萌发过程都能耐受4℃低温,因此对低温胁迫有良好的耐受性。这为探索早春短命植物耐受低温萌发的机制提供了新的思路。     

林线树种太白红杉种子萌发的生理生态特性

 太白红杉(Larix chinensis)是太白山的高山林线树种。通过在人工气候室内的试验,研究了太白红杉种子在6种不同的光照与温度组合处理条件下的萌发特性。结果表明：在恒温和变温两种条件下,交替光照对于种子吸胀后的脱落酸（ABA）和赤霉素 (GA)有刺激作用。在恒温条件下,持续光照对于种子吸胀后的生长素 (IAA)有刺激作用,而变温条件下交替光照对生长素有刺激作用。细胞分裂素（CTK）的变化情况与IAA相反。光照条件相同时,恒温条件下的植物激素含量要高于变温条件下的含量,说明恒温对于各种激素有刺激作用。在25 ℃环境下种子的萌发率高于在12 ℃环境下的萌发率,说明温度对于种子的萌发有重要作用。太白红杉种子的萌发受交替光照（12 h光照/12 h黑暗）的刺激;恒温（25 ℃）条件下的种子萌发率高于变温（12 ℃/25 ℃）条件下的种子萌发率。实验结果反映了内源激素在太白红杉种子萌发过程中起着重要作用。     

“种子萌发的条件”演示实验改进

现行九年义务教育三年制初级中学教科书，《生物》第一册（上）“种子萌发的条件”演示实验，忽视了种子萌发所需的自身条件，即：种子的胚必须是完整的而且是活的，仅注意了种子萌发所需的外界条件，在实际操作中，由于拴捆种子难以做到松紧适度，烧杯中的水量也不便控制...     

凤丹种子的休眠和萌发特性

先高温后低温处理可以解除凤丹种子的休眠,凤丹种子萌发需要经历严格有序的后熟,长根和长芽三个阶段,某一阶段的条件不能满足或不按上述顺序进行,即不能萌发成苗。ＧＡ３可代替低温提高凤丹种子的萌发率。