种子的形成发育和成熟课件

第二章种子的形成发育和成熟

种子形成发育的一般过程主要作物种子的形成和发育种子发育的异常现象种子的成熟及其调控第二章种子的形成发育和成熟

种子形成发育的一般过程重点种子形成发育的一般过程种子成熟及成熟过程中的变化种子成熟的调控重点种子形成发育的一般过程种子（seed)：种子植物特有的繁殖器官！种子是在母株上经过初期发育的新个体！种子（seed)：种子植物特有的繁殖器官！

种子的涵义植物学：由胚珠发育而成的繁殖器官。(受精胚珠)(狭义)农学：直接用作播种材料的植物器官。(农业种子)(广义)种子的涵义

种子的形成和发育是植物个体发育的最初阶段，影响种子本身的播种品质，也影响到下一代的生长发育。

被子植物的生活史种子是在母株上经过初期发育的新个体！被子植物的生活史种子是在母株上经过初期发育的新个体！1.胚胎发生期：受精开始到胚形态初步建成，以细胞分裂为主，同时进行胚、胚乳或子叶的分化。此时胚不具有发芽能力，离体种子不能萌发。2.种子形成期：细胞扩大生长为主，淀粉、蛋白质和脂肪等贮藏物质大量积累，引起胚、胚乳或子叶的迅速生长。此期间有些植物种子的胚已具备发芽能力，处于形成期的种子一般不耐脱水，若脱水，种子易丧失活力。3.成熟休止期：贮藏物质的积累逐渐停止，种子含水量降低，原生质由溶胶状态转变为凝胶状态，呼吸速率逐渐降低到最低水平，胚进入休眠期。完熟状态的种子耐脱水，耐贮藏，并具有最强的生活力。经过休眠期的完熟种子，在条件适宜时就能吸水萌发。1.胚胎发生期：受精开始到胚形态初步建成，以细胞分裂为主，一、种子形成发育的一般过程从受精卵开始，经过多次细胞分裂和分化，直到完全成熟。受精作用：双受精现象（doublefertilization）P8一、种子形成发育的一般过程受精作用：双受精现象（double花的结构：花托花萼花冠雄蕊-花药-花粉雌蕊-子房-胚珠花的结构：珠心内珠被外珠被珠孔珠柄珠心内珠被珠孔珠柄种子的形成发育和成熟课件种子的形成发育和成熟课件种子的发育胚的发育：受精卵（合子）成熟胚种子的发育胚乳的发育：受精极核（初生胚乳核）胚乳胚乳的发育：受精极核（初生胚乳核）胚种皮的发育：珠被种皮单层珠被：一层种皮（番茄、向日葵、胡桃）两层珠被：内外种皮（油菜、蓖麻）两层珠被：仅一层发育（大豆、蚕豆由外珠被；水稻、小麦由内珠被）种皮的发育：珠被种皮单层珠被：肉质种皮：石榴、银杏种皮附属物：棉花外种皮的表皮细胞突出（棉纤维）肉质种皮：石榴、银杏假种皮：珠柄或胎座发育而成（荔枝、龙眼）假种皮：珠柄或胎座发育而成（荔枝、龙眼）种子的形成发育和成熟课件种子的形成发育和成熟课件授粉、受精自花授粉异花授粉常异花授粉珠孔（顶点）受精、合点受精、中点受精闭花受精受精的不亲和性授粉、受精自花授粉二、主要作物种子的形成和发育小麦：胚乳先发育，受精卵分裂前需经6-9h休眠；分化中的幼胚，盾片占显著地位；受精后20天左右胚发育完成。水稻：8-10h;10天左右胚发育完成。二、主要作物种子的形成和发育小麦：胚乳先发育，受精卵分裂前需真多胚——多胚产生于同一胚囊（多数）假多胚——多胚产生于同一珠心不同胚囊中（少数）

三、种子发育过程中的异常现象

绝大多数胚珠

正常种子

少数胚珠异常种子（异常现象）：受精、发育不正常途径多胚——１粒种子中有２个或２个以上胚

真多胚——多胚产生于同一胚囊（多数）三、种子发

无胚——种子外形似乎正常但内部无胚

无胚现象分布也很广，但以伞形花科植物为多，如胡萝卜、芹菜等，个别情况下无胚率可达５０％。无胚种子产生原因遗传，如伞形花科远缘杂交，生理不协调，胚早期夭折昆虫危害无胚——种子外形似乎正常但内部无胚无胚种子无融合生殖——无融合生殖是指不经配子融合（受精）而形成胚的现象。

主要包括:孤雌生殖（卵细胞）（母本）

孤雄生殖（雄核发育）（父本）

非配子生殖（助细胞，反足细胞）（母本）

不定胚（珠心细胞）（母本）无融合生殖——无融合生殖是指不经配子融合（受精）而形成胚的现作业：1、试述被子植物的双受精现象，并解释为什么胚乳是3n,而胚是2n？2、试述水稻种子是如何形成和发育的？作业：1、试述被子植物的双受精现象，并解释为什么胚乳是3n,四、种子的成熟种子成熟：形态成熟；生理成熟对一、二年生植物来说，同时伴随着母体开始衰老死亡。标志：

养分输送停止，种子干重达到最大；含水量减少，硬度增加，对不良环境条件抵抗力增强；种皮坚硬，呈现固有的色泽；种子发芽率较高，幼苗活力最强四、种子的成熟（一）种子的成熟阶段

1、禾谷类作物种子的成熟阶段乳熟期：茎秆下部叶片转黄；茎秆多汁；内含物乳汁状黄熟期：植株大部变黄，顶部绿且多汁；籽粒固有色泽；内含物蜡状。机械收获适期。完熟期：籽粒干燥，体积缩小；内含物粉质或角质。人工收获适期。枯熟期（过熟期）：茎秆灰黄色或褐黄色；脆。收获损失大。成熟程序：与开花次序一致，主茎—分蘖主轴—各枝梗；由上而下（一）种子的成熟阶段

1、禾谷类作物种子的成熟阶段乳熟期：2、豆类作物种子的成熟阶段绿熟期黄熟期完熟期枯熟期2、豆类作物种子的成熟阶段绿熟期3、十字花科和锦葵科作物种子的成熟阶段白熟期绿熟期褐熟期完熟期枯熟期3、十字花科和锦葵科作物种子的成熟阶段白熟期农作物种子的适时收获最适当的时期迅速完成，适时提早收获。过早：籽粒欠饱满，养料积累不够，易破碎，胚活力低，不耐贮藏。过迟：倒伏落粒，穗发芽，影响产量和品质。农作物种子的适时收获最适当的时期迅速完成，适时提早收获。（二）种子成熟过程中的变化

1、种子成熟过程中物理性状的变化1.1种子大小：长-宽-厚；体积逐渐增加，水稻黄熟期种子体积达最大。1.2种子重量和比重：重量：水分增减和干物质的积累。

鲜重：与水分变化一致。干重：随成熟度增加。

成熟早籽粒重量大

比重：随成熟度增大（油量高种子随脂肪积累降低）（二）种子成熟过程中的变化

1、种子成熟过程中物理性状的变1.3其他物理性状种皮含水量逐渐降低，豆类过熟硬实率增加；硬度和透明度逐渐提高；热容量和导热率逐渐降低。1.3其他物理性状2、种子成熟过程中化学物质的变化2.1营养物质积累糖类物质：可溶性糖不溶性糖（淀粉、半纤维素）

种子中可溶性糖随着不溶性糖的积累不断减少合成的淀粉储藏在淀粉粒（前质体）中。禾谷类种子淀粉的积累以乳熟期与黄熟期最快，因此干重迅速增加，至完熟期以后就不再增重。

水稻成熟过程中颖果内淀粉和可溶性糖含量的变化

品种：IR282、种子成熟过程中化学物质的变化水稻成熟过程中颖果内淀粉和可蛋白质：氨基酸储藏蛋白合成蛋白质是在核糖体中（多发生于粗糙内质网上），储藏在蛋白体中。

在种子发育初期，蛋白体通常呈球状，悬浮在种子贮藏细胞的细胞质中，但到了种子成熟后期，蛋白体因其它细胞器的挤压以及脱水而变形。在种子成熟期，胚乳细胞中的蛋白体往往被充实的淀粉体挤压，只能存在于淀粉体之间的空隙中。禾谷类所含蛋白质缺乏某些氨基酸-赖氨酸、色氨酸蛋白质：氨基酸储藏蛋白在种子发育初脂肪：种子中油脂含量增加，而可溶性糖和淀粉相应减少。种子中储藏脂肪的细胞器是油脂体（圆球体），来源于内质网。脂肪积累的特点：游离脂肪酸逐渐减少；不饱和脂肪酸逐渐增加油菜种子在成熟过程中干物质积累

1.可溶性糖；2.淀粉；3.千粒重；4.含氮物质；5.粗脂肪脂肪：油菜种子在成熟过程中干物质积累

1.可溶性糖；2.淀粉粒油脂体蛋白体淀粉粒油脂体2.2激素的变化植物激素一般在胚珠受精后一定时期出现，随着种子发育，浓度不断上升，此后又逐渐下降，直到种子充分成熟和干燥后消失或失活。激素在种子中的作用：

调节种子生长发育；调控营养物质积累；影响果实以及其他紧密相连的外部组织发育；决定种子萌发和幼苗早期生长2.2激素的变化3、种子成熟过程中发芽力的变化发芽势、发芽率一般随成熟度提高。干重和发芽力变化判断是否真正成熟。3、种子成熟过程中发芽力的变化发芽势、发芽率一般随成熟度提高（三）、种子成熟的调控1、种子成熟后的脱水干燥的作用对于绝大多数正常型种子来说，干燥是种子成熟不可缺少的环节。随着种子成熟，含水量不断下降。种子完成脱水干燥，才是已经发育完成。干燥是种子从发育过程向萌发过程转变的关键信号！种子的抗脱水能力，分两阶段：种子发育早期，不耐干躁，一经脱水，会产生危害；随后进入耐干阶段，脱水后重新吸水，导致萌发（三）、种子成熟的调控2、种子脱水干燥的生理效应：2.1酶类钝化

原因：酶与底物隔离；氧化增加；酸度增加；离子浓度增加

2.2RNA水解酶类增加

mRNA降解，多聚核糖体解体2.3复合体形成

贮存mRNA，在种子发育过程中形成，脱水干燥时，该类mRNA与蛋白质形成核糖核蛋白复合体，防止mRNA降解，供种子萌发时所需。（长命mRNA）

酶与其他蛋白质结合形成酶原复合体，保护酶不被水解。2.4可溶性糖积累成熟过程的又一特征（脱水保护作用）2、种子脱水干燥的生理效应：（四）、环境条件对种子成熟的影响湿度：晴朗干燥有利于种子合成作用，加速种子成熟；干旱显著缩短种子的成熟期！！

低温阴雨会延迟种子成熟。温度：适宜温度，促进光合作用，物质转运和合成积累；

高温促进早熟，缩短成熟期；低温延迟成熟，饱满度低营养：养分缺乏，早熟，灌浆时间短，饱满度和产量下降；

磷肥可促进糖的转化，满足酶的需要。成熟期间施磷肥可提早成熟，增加粒重，提高产量；

氮肥会促进营养生长，成熟期间施氮过多，造成徒长，延迟成熟。（四）、环境条件对种子成熟的影响第二章种子的形成发育和成熟

种子形成发育的一般过程主要作物种子的形成和发育种子发育的异常现象种子的成熟及其调控第二章种子的形成发育和成熟

种子形成发育的一般过程重点种子形成发育的一般过程种子成熟及成熟过程中的变化种子成熟的调控重点种子形成发育的一般过程种子（seed)：种子植物特有的繁殖器官！种子是在母株上经过初期发育的新个体！种子（seed)：种子植物特有的繁殖器官！

种子的涵义植物学：由胚珠发育而成的繁殖器官。(受精胚珠)(狭义)农学：直接用作播种材料的植物器官。(农业种子)(广义)种子的涵义

种子的形成和发育是植物个体发育的最初阶段，影响种子本身的播种品质，也影响到下一代的生长发育。

被子植物的生活史种子是在母株上经过初期发育的新个体！被子植物的生活史种子是在母株上经过初期发育的新个体！1.胚胎发生期：受精开始到胚形态初步建成，以细胞分裂为主，同时进行胚、胚乳或子叶的分化。此时胚不具有发芽能力，离体种子不能萌发。2.种子形成期：细胞扩大生长为主，淀粉、蛋白质和脂肪等贮藏物质大量积累，引起胚、胚乳或子叶的迅速生长。此期间有些植物种子的胚已具备发芽能力，处于形成期的种子一般不耐脱水，若脱水，种子易丧失活力。3.成熟休止期：贮藏物质的积累逐渐停止，种子含水量降低，原生质由溶胶状态转变为凝胶状态，呼吸速率逐渐降低到最低水平，胚进入休眠期。完熟状态的种子耐脱水，耐贮藏，并具有最强的生活力。经过休眠期的完熟种子，在条件适宜时就能吸水萌发。1.胚胎发生期：受精开始到胚形态初步建成，以细胞分裂为主，一、种子形成发育的一般过程从受精卵开始，经过多次细胞分裂和分化，直到完全成熟。受精作用：双受精现象（doublefertilization）P8一、种子形成发育的一般过程受精作用：双受精现象（double花的结构：花托花萼花冠雄蕊-花药-花粉雌蕊-子房-胚珠花的结构：珠心内珠被外珠被珠孔珠柄珠心内珠被珠孔珠柄种子的形成发育和成熟课件种子的形成发育和成熟课件种子的发育胚的发育：受精卵（合子）成熟胚种子的发育胚乳的发育：受精极核（初生胚乳核）胚乳胚乳的发育：受精极核（初生胚乳核）胚种皮的发育：珠被种皮单层珠被：一层种皮（番茄、向日葵、胡桃）两层珠被：内外种皮（油菜、蓖麻）两层珠被：仅一层发育（大豆、蚕豆由外珠被；水稻、小麦由内珠被）种皮的发育：珠被种皮单层珠被：肉质种皮：石榴、银杏种皮附属物：棉花外种皮的表皮细胞突出（棉纤维）肉质种皮：石榴、银杏假种皮：珠柄或胎座发育而成（荔枝、龙眼）假种皮：珠柄或胎座发育而成（荔枝、龙眼）种子的形成发育和成熟课件种子的形成发育和成熟课件授粉、受精自花授粉异花授粉常异花授粉珠孔（顶点）受精、合点受精、中点受精闭花受精受精的不亲和性授粉、受精自花授粉二、主要作物种子的形成和发育小麦：胚乳先发育，受精卵分裂前需经6-9h休眠；分化中的幼胚，盾片占显著地位；受精后20天左右胚发育完成。水稻：8-10h;10天左右胚发育完成。二、主要作物种子的形成和发育小麦：胚乳先发育，受精卵分裂前需真多胚——多胚产生于同一胚囊（多数）假多胚——多胚产生于同一珠心不同胚囊中（少数）

三、种子发育过程中的异常现象

绝大多数胚珠

正常种子

少数胚珠异常种子（异常现象）：受精、发育不正常途径多胚——１粒种子中有２个或２个以上胚

真多胚——多胚产生于同一胚囊（多数）三、种子发

无胚——种子外形似乎正常但内部无胚

无胚现象分布也很广，但以伞形花科植物为多，如胡萝卜、芹菜等，个别情况下无胚率可达５０％。无胚种子产生原因遗传，如伞形花科远缘杂交，生理不协调，胚早期夭折昆虫危害无胚——种子外形似乎正常但内部无胚无胚种子无融合生殖——无融合生殖是指不经配子融合（受精）而形成胚的现象。

主要包括:孤雌生殖（卵细胞）（母本）

孤雄生殖（雄核发育）（父本）

非配子生殖（助细胞，反足细胞）（母本）

不定胚（珠心细胞）（母本）无融合生殖——无融合生殖是指不经配子融合（受精）而形成胚的现作业：1、试述被子植物的双受精现象，并解释为什么胚乳是3n,而胚是2n？2、试述水稻种子是如何形成和发育的？作业：1、试述被子植物的双受精现象，并解释为什么胚乳是3n,四、种子的成熟种子成熟：形态成熟；生理成熟对一、二年生植物来说，同时伴随着母体开始衰老死亡。标志：

养分输送停止，种子干重达到最大；含水量减少，硬度增加，对不良环境条件抵抗力增强；种皮坚硬，呈现固有的色泽；种子发芽率较高，幼苗活力最强四、种子的成熟（一）种子的成熟阶段

1、禾谷类作物种子的成熟阶段乳熟期：茎秆下部叶片转黄；茎秆多汁；内含物乳汁状黄熟期：植株大部变黄，顶部绿且多汁；籽粒固有色泽；内含物蜡状。机械收获适期。完熟期：籽粒干燥，体积缩小；内含物粉质或角质。人工收获适期。枯熟期（过熟期）：茎秆灰黄色或褐黄色；脆。收获损失大。成熟程序：与开花次序一致，主茎—分蘖主轴—各枝梗；由上而下（一）种子的成熟阶段

1、禾谷类作物种子的成熟阶段乳熟期：2、豆类作物种子的成熟阶段绿熟期黄熟期完熟期枯熟期2、豆类作物种子的成熟阶段绿熟期3、十字花科和锦葵科作物种子的成熟阶段白熟期绿熟期褐熟期完熟期枯熟期3、十字花科和锦葵科作物种子的成熟阶段白熟期农作物种子的适时收获最适当的时期迅速完成，适时提早收获。过早：籽粒欠饱满，养料积累不够，易破碎，胚活力低，不耐贮藏。过迟：倒伏落粒，穗发芽，影响产量和品质。农作物种子的适时收获最适当的时期迅速完成，适时提早收获。（二）种子成熟过程中的变化

1、种子成熟过程中物理性状的变化1.1种子大小：长-宽-厚；体积逐渐增加，水稻黄熟期种子体积达最大。1.2种子重量和比重：重量：水分增减和干物质的积累。

鲜重：与水分变化一致。干重：随成熟度增加。

成熟早籽粒重量大

比重：随成熟度增大（油量高种子随脂肪积累降低）（二）种子成熟过程中的变化

1、种子成熟过程中物理性状的变1.3其他物理性状种皮含水量逐渐降低，豆类过熟硬实率增加；硬度和透明度逐渐提高；热容量和导热率逐渐降低。1.3其他物理性状2、种子成熟过程中化学物质的变化2.1营养物质积累糖类物质：可溶性糖不溶性糖（淀粉、半纤维素）

种子中可溶性糖随着不溶性糖的积累不断减少合成的淀粉储藏在淀粉粒（前质体）中。禾谷类种子淀粉的积累以乳熟期与黄熟期最快，因此干重迅速增加，至完熟期以后就不再增重。

水稻成熟过程中颖果内淀粉和可溶性糖含量的变化

品种：IR282、种子成熟过程中化学物质的变化水稻成熟过程中颖果内淀粉和可蛋白质：氨基酸储藏蛋白合成蛋白质是在核糖体中（多发生于粗糙内质网上），储藏在蛋白体中。

在种子发育初期，蛋白体通常呈球状，悬浮在种子贮藏细胞的细胞质中，但到了种子成熟后期，蛋白体因其它细胞器的挤压以及脱水而变形。在种子成熟期，胚乳细胞中的蛋白体往往被充实的淀粉体挤压，只能存在于淀粉体之间的空隙中。禾谷类所含蛋白质缺乏某些氨基酸-赖氨酸、色氨酸蛋白质：氨基酸储藏蛋白在种子发育初脂肪：种子中油脂含量增加，而可溶性糖和淀粉相应减少。种子中储藏脂肪的细胞器是油脂体（圆球体），来源于内质网。脂肪积累的特点：游离脂肪酸逐渐减少；不饱和脂肪酸逐渐增加油菜种子在成熟过程中干物质积累

1.可溶性糖；2.淀粉；3.千粒重；4.含氮物质；5.粗脂肪脂肪：油菜种子在成熟过程中干物质积累

1.可溶性糖；2.淀粉粒油脂体蛋白体淀粉粒油脂体2.2激素的变化植物激素一般在胚珠受精后一定时期出现，随着种子发育，浓度不断上升，此后又逐渐下降，直