蔬菜种子发育与发芽生理生态

蔬菜种子发育与发芽生理生态第1页/共25页2023/4/262第一节种子发育的生理生态一、种子成熟过程的形态和生理变化

（一）从种子形态学看种子发育成熟过程（二）从生理学看种子发育成熟过程（三）胚和胚乳在生理上存在着相互消长的关系，胚愈来愈获得更大的独立性第2页/共25页2023/4/263第一节种子发育的生理生态二、种子成熟过程中生理变化的生态意义

（一）物质的转化形成了执行不同功能的物质结构（二）种子含水量的逐渐降低，使种子具有生理反应的迟钝性和对逆境的不敏感性（三）萌发抑制物质与生理活性物质消长具有生态适应性意义第3页/共25页2023/4/264第二节影响蔬菜种子质量的因素一、种子质量指标（一）种子质量的主要指标

1.纯度

2.大小及其均一性

3.种皮色泽及其成熟

4.种子的完整性

5.生活力

6.活力等第4页/共25页2023/4/265（二）常用的种子质量鉴定指标及方法

1.纯度（真伪度）反映种子群体遗传上的一致性及种子干净的程度。种子中一般的杂质容易区别，但假种子则是纯度鉴定的难点。真伪种子常用鉴别方法：异地种植鉴定幼苗鉴定同功酶或特异蛋白鉴定分子指纹鉴定计算机辅助形态鉴定第5页/共25页2023/4/266

2.大小、重量和均一性大小和重量常用千粒重表示；均一性可测量大力种子的大小或重量的变异系数。

3.色泽和成熟度一般凭经验判断。

4.完整性目测计数鉴定

5.生活力常用发芽率测定法鉴定，也有用染色法快速测定的，如TTC、红墨水法等。

6.活力第6页/共25页2023/4/267

反映种子活力的指标很多，但大多数测定较复杂。常用指标有：发芽势发芽指数活力指数顶盖能力电导率人工老化处理后测定物质外渗（K+等）ATP含量荧光物质测定TTC定量法第7页/共25页2023/4/268二、影响种子发育和质量的因素（一）种株的生活条件

1.温度：高温影响种株生化代谢，从而影响种子胚的发育和成熟，降低种子的生活力和生产力。

2.湿度：如Alekseev(1981)研究，番茄花期土壤湿度60-65%，结果期70-75%可提高种子质量。

3.光照：光照强度和光周期都会影响种子生活力。光周期还影响种子休眠性（莴苣）。

4.营养：种株的营养条件会影响种子的营养积累和发育，从而影响种子的大小、色泽和生活力。第8页/共25页2023/4/269（二）留种方式

1.大株（母株）采种

以无性器官为食用器官的白菜类、根菜类、鳞茎类等，大株采种可以进行严格的选择，有利于提高种性。

2.小株采种

这与这些作物野生种的生活周期接近，因而不利于中性保持。连年小株采种会引起种性退化。但是，有些研究认为，小株采种种子活力高，近年来洋葱上应用小株采种较多。第9页/共25页2023/4/2610

3.反季节栽培留种有利于提高后代的抗逆性

用越冬菠菜留种，后代抗寒性强；而连年春播留种的，后代抗寒性降低。早熟覆盖栽培蔬菜，最好用保护地培育的种株留种。第10页/共25页2023/4/2611（三）采种部位

种子或果实在种株上的着生部位与种子质量和后代生产力有密切关系。一般来说，植株最基部结的种子质量并不高，因为基部的种子发育时植株的营养状况较差，种株所处的生活条件也不适宜。中下部结的种子质量好，顶部结的种子往往因种株衰老而发育不良，种子质量差。黄瓜第2-3侧枝上留的种子后代生活力高；番茄第2-3穗果留的种子发芽势显著高于第一穗果的种子；茄子门茄和对茄种子质量较好；豌豆中下部种子大，生产力高；

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伞形科、十字花科、藜科等蔬菜的主花茎和第一侧花茎的种子大，质量好。种株不同部位的种子有异质性，因而有不同的生产力。全息选种理论就是利用了这一原理。

全息选种法：

根据果实在植株上的着生位置，在果实的相应位置留种，种子质量最好，生产力高。第12页/共25页2023/4/2613（四）种子成熟度

1.十字花科种子一般无需后熟

一般在植株上成熟时就具有较高的质量。但是种子在植株上的异质性比较明显。

2.瓜类种子一般需要后熟

黄瓜开花后25天采收的瓜经20天后熟，种子与开花后40天采收的发芽率与发芽势相同，均达100%。冬瓜种子需要较长时间的后熟，经60天后熟发芽率显著提高，发芽也整齐。

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3.茄果类种子早、晚熟的都有

番茄早熟，辣椒和茄子需后熟。番茄种子先于果实发育，绿熟期果的种子已具备高的发芽率，甚至有人提出绿熟期采种后代早熟性好。如20天果龄的种子经后熟20天，种子发芽率为65%，而30-50天果龄的种子发芽率为88%。所以，番茄一般在果实食用成熟时采种。辣椒、茄子后熟效果显著。第14页/共25页2023/4/2615（五）采收方法及采种方法

1.分次采收提高种子质量

许多作物，如十字花科、藜科、伞形科、百合科等，种株上种子成熟很不一致，成熟早的易脱落，成熟晚的到种株收获时又不能成熟，所以一次采收的种子成熟度不一致，影响种子质量。若改为分次采种，则可提高种子产量和质量。

2.脱胶发酵条件

番茄种子采后要发酵脱胶，才能洗去种子表面的胶质和果瓠。发酵温度和时间都影响种子质量，一般在15-20℃发酵2-3天为好。第15页/共25页2023/4/2616（六）种子年龄及贮存条件

1.种子的年龄

一般来说，新种子比陈种子好，而且越陈的种子生活力越低。伞形科和百合科的种子维持发芽力的时间短，一般只能使用1年。尤其是百合科种子。然而，在短时间内，有些蔬菜种子陈的比新的更好。如黄瓜新种子后代的营养生长过旺，开花结瓜能力较差；而贮藏2-3年的种子发育比较协调。贮藏过长的种子营养生长弱，果实生长慢，产量低。第16页/共25页2023/4/2617

2.种子贮藏条件

贮藏条件中，温度、湿度和气体适应性种子寿命的主要因素。选择适宜的3种综合条件，贮藏种子有很大的潜力。种子贮藏的温度可以低至-273℃，含水量至6-8%，空气相对湿度35%甚至更低。第17页/共25页2023/4/2618第三节蔬菜种子发芽的生态条件一、温度

耐寒和喜凉蔬菜的种子发芽的温度三基点较低，喜温和耐热的蔬菜种子发芽温度三基点较高。大多数蔬菜种子发芽适宜于恒温条件；有的种类，如茄子，发芽喜变温条件。而且种子年龄越小，对变温条件的要求越严格。第18页/共25页2023/4/2619二、水分

水是种子萌发的主要条件，种子吸水相关的因素有：

（一）种皮结构

种皮木栓化或木质化程度高则吸水困难。种皮厚度、致密度等。

（二）种子贮藏物质的化学成分

蛋白质含量高的种子吸水能力强，如大豆；碳水化合物含量高的种子吸水能力中等，如碗豆、蚕豆；脂肪含量高的种子吸水能力弱，如白菜类。第19页/共25页2023/4/2620

（三）种子成熟度

充分成熟的种子吸水慢；未成熟的种子吸水快。三、气体

高氧促进种子萌发，低氧抑制种子萌发。茄子、芹菜、萝卜、甘蓝等发芽时要求较高的氧分压，O2低到10%时发芽率明显降低，低于5%时几乎不发芽。黄瓜、大葱、白菜等发芽耐低氧分压，在O2分压5%时发芽率几乎不受影响，O2分压2%时仍有较高的发芽率。大部分蔬菜种子当O2分压1%时不能。第20页/共25页2023/4/2621四、光暗

（一）需光种子

菊科的莴苣、茼蒿、牛蒡伞形科的胡萝卜、芹菜、鸭儿芹唇形科的紫苏

（二）嫌光种子

茄科、葫芦科、百合科的种子及萝卜

（三）中光性种子

藜科、豆科、十字花科（除萝卜外）第21页/共25页2023/4/2622

有些种子对光的反应与发芽温度有关：如莴苣种子在发芽适温（15-20℃）下暗中也能发芽，但在25℃以上的高温环境下则显示出需光特性。萝卜和瓜类在15-20℃温度下有明显的嫌光性，而在25-30℃高温下则没有明显的嫌光性。种子发芽对光的反应实质上是光敏素（phytochrome）控制的,红光（660nm）促进发芽，远红光（700nm）抑制发芽。第22页/共25页2023/4/2623第四节蔬菜种子的发芽特性一、十字花科蔬菜

1.自发休眠期很短，种子成熟后遇阴雨可能出现果荚中发芽现象。

2.发芽的温度范围较宽，2-3℃以上均可发芽，适温为15-30℃。

3.大多数表现为中光性。二、伞形科蔬菜

胡萝卜种子采收后有2-3个月的胚休眠期，当年新籽夏播时发芽极差。芹菜、芫荽、发芽适温15-20℃，高温下易休眠，22℃