种子萌发条件和过程
种子萌发是指种子从吸胀作用开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程。以下是种子萌发的条件和过程:
种子萌发的条件
- 内部条件
- 具有完整的胚:胚是种子中最重要的部分,是新植物的幼体,只有胚完整,种子才有可能萌发成正常的幼苗。例如,被昆虫咬坏胚的种子,即使在适宜的环境条件下也不能萌发。
- 有生活力的胚:种子的胚必须是有活力的,即胚细胞具有生命活性,能够进行新陈代谢等生理活动。有些种子可能因为储存时间过长、储存条件不当等原因导致胚失去活力,从而不能萌发。
- 有足够的营养储备:种子中的胚乳或子叶储存着供胚萌发和幼苗早期生长所需的营养物质,如淀粉、蛋白质、脂肪等。若种子在形成过程中没有积累足够的营养,可能会因营养不足而无法完成萌发。
- 外部条件
- 充足的水分:水分是种子萌发的首要条件,种子只有吸收足够的水分,才能使种皮变软,氧气容易进入,增强胚的呼吸作用,同时使种子内的营养物质转化为可溶状态,供胚吸收利用。
- 适宜的温度:不同植物的种子萌发对温度的要求不同,一般来说,大多数植物种子萌发的适宜温度在15-25℃之间。温度过低,会使种子的生理活动受到抑制,酶的活性降低;温度过高,会使酶变性失活,都不利于种子萌发。
- 足够的氧气:种子萌发时,胚细胞需要进行有氧呼吸,将储存的营养物质分解,为胚的生长和发育提供能量。如果氧气不足,种子会进行无氧呼吸,产生酒精等有害物质,对胚造成伤害,影响种子的正常萌发。
- 部分种子需要光照或黑暗:有些种子如莴苣、烟草等,需要在有光的条件下才能更好地萌发,称为需光种子;而有些种子如苋菜、洋葱等,在黑暗条件下更有利于萌发,称为嫌光种子。不过,大多数种子对光照要求不严格,在有光或无光条件下都能萌发。
种子萌发的过程
- 吸胀:种子浸于水中或落到潮湿的土壤中,其内的亲水性物质便吸引水分子,使种子体积迅速增大。吸胀开始时吸水较快,以后逐渐减慢。吸胀的结果使种皮变软或破裂,种皮对气体等的通透性增加,萌发开始。
- 水合与酶的活化:吸胀完成后,种子细胞的细胞壁和原生质发生水合,原生质从凝胶状态转变为溶胶状态。各种酶开始活化,呼吸和代谢作用急剧增强。
- 细胞分裂和增大:种子内的胚细胞开始进行有丝分裂,细胞数目不断增加,同时细胞也不断吸水膨大,使胚根、胚芽等部分迅速生长。胚根首先突破种皮,向下生长,形成主根。
- 胚突破种皮:胚根生长到一定程度后,会突破种皮,继续向下生长,这是种子萌发的重要标志。随后,胚芽也会突破种皮,向上生长,发育成茎和叶。
- 长成幼苗:随着胚根和胚芽的不断生长,胚轴也会伸长,将子叶或胚乳推出土壤表面或留在土壤中,为幼苗提供营养。子叶出土后,会逐渐变绿,开始进行光合作用,幼苗也开始独立生活,能够从外界吸收水分和养分,继续生长发育。
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