种子的形成和发育.ppt

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1、第一篇 种子学基础,第二章 种子的形成和发育 第三章 种子的形态和构造 第四章 种子的化学成分 第五章 种子的休眠特性和调控 第六章 种子的寿命和劣变理论 第七章 种子发芽的生理生化特性,第二章 种子的形成和发育,第一节 种子形成、发育的一般过程第二节 种子发育过程中的异常现象第三节 种子发育过程中的变化第四节 种子的成熟,一、受精作用1 被子植物的受精过程1.1 授粉 开花、花药破裂、传粉到柱头上。1.2 萌发 外壁破裂，内壁随花粉管伸长。1.3 延伸 营养核在花粉管伸长过程中消失，两精核进入珠孔。1.4 双受精 精核卵细胞 合子 精核 2极核 原始胚乳细胞,第一节 种子形成、发育的一般过程

2、,2 受精方式,珠孔受精 合点受精 中部受精,第一节 种子形成、发育的一般过程,3 远缘或自交不亲和,第一节 种子形成、发育的一般过程,4 裸子植物的受精过程,4.1 授粉 幼嫩的苞鳞与珠鳞略微张开（胚珠裸露），花粉粒借风力飘落在珠孔溢出的传粉滴上，随液体直接进入珠孔。4.2 伸长 花粉粒长出花粉管，到达珠心附近。4.3 休眠 花粉管停止伸长，此时（第一年春末）大孢子尚未形成雌配子。,4.4 受精 第二年夏初颈卵器发育完全。精子（消失）精子+卵细胞 合子 胚（2n）新孢子体 胚乳（n）雌配子体 种皮（2n）老孢子体,裸种子,二、种子的发育1 胚的发育与结构,合子 原胚期 幼胚期 胚成熟期(短暂

3、休眠)（合子横裂）（球形）（心形）（鱼雷形）,1.1 双子叶植物胚的发育与结构整个过程包括：,原胚期：合子期，合子伸长期，单细胞期,合子,2细胞胚,基细胞,顶细胞,球形胚期,胚柄,胚胎,胚柄,鱼雷胚期,心形胚期,下胚轴,根原基,茎原基,子叶,第一节 种子形成、发育的一般过程,第一节 种子形成、发育的一般过程,胚的形成和发育,1.2 单子叶植物胚的发育与结构,第一节 种子形成、发育的一般过程,第一节 种子形成、发育的一般过程,第一节 种子形成、发育的一般过程,梨形期,第一节 种子形成、发育的一般过程,球形期,U形期,原胚形,优,第一节 种子形成、发育的一般过程,大头棒形,球形,U形,原胚,胚乳是

4、被子植物种子中贮藏营养物质的组织。双受精时，极核受精形成三倍体的初生胚乳核。初生胚乳核通常不经过休眠，就开始发育而形成胚乳。所以，胚乳比胚的发育时间早，这有利于给胚的发育提供营养。,2 胚乳的发育,第一节 种子形成、发育的一般过程,2.1 游离核型胚乳,受精极核先进行核分裂产生多个游离核，再逐渐形成细胞壁产生胚乳细胞。（单子叶植物和双子叶离瓣花植物中普遍，水稻，玉米，棉花，油菜，苹果等）被子植物最普遍的方式。,第一节 种子形成、发育的一般过程,合胞期：三倍体初生胚乳连续分裂，但细胞质不分裂，不形成细胞壁，众多细胞核游离于细胞质中，这个细胞又叫合胞体。细胞化期：游离的细胞核由外向内地逐渐产生细胞

5、壁，形成胚乳细胞。,第一节 种子形成、发育的一般过程,分化期：胚乳细胞充满整个胚囊，细胞分裂停止，开始贮藏淀粉和蛋白质，胚乳外层细胞转化为糊粉层细胞。成熟期：随着籽粒充实度提高，胚乳细胞及其细胞器开始程序性地死亡，成为“营养库”。,第一节 种子形成、发育的一般过程,受精极核进行核分裂后，即形成 细胞壁产生胚乳细胞。合瓣花类植物多是这类胚乳（如蕃茄、烟草）。,2.2 细胞型胚乳,第一节 种子形成、发育的一般过程,2.3 沼生目型胚乳发育,初生胚乳核的首次分裂伴随细胞质的分裂，将胚囊腔分隔为二，形成一大、一小两个细胞，大细胞位于珠孔端，小细胞位于合点端。前者可进行多次的游离核分裂，最后形成细 胞。

6、后者极少分裂或 不分裂，呈合胞体状 态。主要存在于单子 叶植物沼生目，如泽 泻、慈姑等。,4 外胚乳 部分珠心组织发形成的类胚乳贮藏组织外胚乳是非受精的产物（二倍体）。可见于有胚乳种子（胡椒、姜）、无胚乳种子（如石竹、苋）中。,3 无胚乳种子 胚乳发育过程中，胚乳养料为胚发育时吸收用尽，而养料贮存在子叶中。如大多数双子叶植物。,第一节 种子形成、发育的一般过程,胚,植物胚和胚乳的发育,第二节 种子发育过程中的异常现象,第二节 种子发育过程中的异常现象,第二节 种子发育过程中的异常现象,四、无胚现象 种子外形似乎正常但内部无胚的现象。无胚现象分布也很广，但以伞形科植物为多，如胡萝卜、芹菜等，个别

7、情况下无胚率可达50。无胚种子无种用价值，应避免产生。卵未受精（不孕）无胚种子 胚早期夭折产生原因 生理不协调、维管束不协调 昆虫危害,五、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。发育早期败育 不孕粒 瘦秕粒 发育中后期败育 异常粒,第二节 种子发育过程中的异常现象,发育中生理上不协调，多发生在不亲 和的杂交中 发育中结构性不协调，胚根与胚芽的 维管束不畅通 受病虫危害，又有直接（吃掉胚或 寄生其中）和间接（毒素毒害）营养缺乏，多发生在营养弱势部位 恶劣环境，如冷冻、高温、农药毒害,种子败育 的原因,第二节 种子发育过程中的异常现象,种子发育过程中的异常现象,第

8、三节 种子发育过程中的变化 从种子形成到发育成熟是胚珠细胞不断分裂、分化及营养物质逐渐积累、转化的过程，明显的变化有三个方面，即外形及物理性、物质的输入与转化、发芽力，三方面互为依存，协调发展，种子方能正常发育。一、外形及物理性变化 1 形体：小 细胞增多，扩大 大 含水量降低 稍小（早期）（乳熟期）（完熟期）先长 宽、厚,2 颜色：白（淡绿）绿 有色3 鲜重：低 营养物积累 高 含水量降低 低4 干重：低 高5 密度：一般：低 高 油质种：低 高 低 6 硬度和透明度：低 高7 热容量与导热性：高 低 水分降低,二、生理生化变化即物质的转化与积累，是种子充分发育的物质基础。植株中可溶性物质,

9、输入种子 种子可溶物质 合成转化 不溶性物质,糖类 蛋白质 脂类,种子在生长发育过程中生理生化变化主要以 合成作用为主。淀粉粒 脂肪体 蛋白质体 果种皮 胚乳外层 胚乳内层 可溶性糖、非蛋白态N含量降低 淀粉的支/直升高 随种子成熟 脂肪酸价降低、碘价升高 贮藏蛋白（蛋白体）愈多 充分成熟的种子，产量高、品质好。,种子中营养物质积累的规律,三、发芽力的变化 种子发芽力一般以发芽势和发芽率表示。随种子发育逐渐提高，完熟期达最高（一般 无休眠种子表现此种趋势）随成熟而升高，但到成熟后期又下降，即低 较高 较低（有休眠种子）生长发育阶段不具发芽力，收获贮藏一定时间后 才产生发芽力，如银杏（待发育分化

10、种子）,种子发育过程中发芽力变化的三种情况,第四节 种子的成熟 一、成熟的概念和指标 形态成熟 种子的形状、大小已固定（收获指标）不变，呈现出品种的固有色 生理成熟 种胚具有了发芽能力（种用价值指标）种子成熟 含水量降低到一定程度，果种皮、内含物变硬 的指标 呈现所具形状，相应大小，固有色泽 种胚具有了萌发能力,真正成熟的种子应包括,掌握好种子的成熟指标和形态特征，适期收获，可提高种子产量、品质。有些种子如稻、豆类、十字花科种子，尤其麦类种子，易落粒、易穗发芽应适时抢收；另有些种子，如玉米，常因苞叶成熟籽粒成熟不一致导致早收减产。玉米在乳线消失、黑色层出现时收获，较苞叶白收获增10-15%。,

11、第四节 种子的成熟,二、环境条件对种子发育、成熟的影响 种子发育、成熟过程中环境条件的差异，对种子成熟期、产量、品质均有影响。环境因素主要有光强、温度、湿度和土壤营养。天气晴朗，光合强度大 一般 温度适当高，昼夜温差大 有利于种子产量 空气湿度较低（但不能干旱）提高和正常早熟 N、P、K肥合理搭配施用,外界条件对种子成分及成熟过程的影响,1 光照 光照强度影响种子内有机物的积累、蛋白质含量和含油率。2 温度 温度高，呼吸消耗大，温度低，不利于物质运输与转化。温度适宜利于物质的积累，促进成熟。温度还影响种子的化学成分：,适当的低温有利于油脂的积累；昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成。,北方油料种

12、子油脂品质较南方好,可溶性糖来不及转化为淀粉，与糊精胶结在一起，形成玻璃状籽粒，而蛋白质的积累受阻较小。北方小麦种子蛋白质含量较南方高（面筋多，韧性强，口感好）。5 矿质元素 N肥提高蛋白质含量，N过多，脂肪含量下降。P、K肥增加淀粉含量。,三、未熟种子的利用 充分成熟的种子具有高活力，但许多情况下难获得充分成熟的种子。,未熟种子利用的现实意义,组织培养育种加代抢种换茬,商品种子，既要发芽达标又要减少产量损失 未熟种子利用的适期 加代繁殖，只要保证出苗，可多提前一些 抢季换茬，以保证后茬作物达到收获目的 禾本科作物种子乳熟末期已基本可用 耐贮性差，应妥善保存且不 可时间过久 活力低，应有较好的播种条件,未熟种子利用中应注意的问题,