一颗种子的发芽过程
一颗种子的发芽过程一般可分为以下几个阶段:
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(有时可增大1倍以上)。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
- 这个阶段吸胀基本结束,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。如大麦种子吸胀后,胚首先释放赤霉素并转移至糊粉层,在此诱导水解酶(α-淀粉酶、蛋白酶等)的合成。水解酶将胚乳中贮存的淀粉、蛋白质水解成可溶性物质(麦芽糖、葡萄糖、氨基酸等),并陆续转运到胚轴供胚生长的需要,由此而启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程。
细胞分裂和增大
- 细胞分裂和增大时吸水量又迅速增加,胚开始生长,种子内贮存的营养物质开始大量消耗。
- 胚细胞的分裂和伸长时需要从外界吸收大量的水分,这时种子的鲜重和体积会明显增加。
- 与此同时,胚细胞的代谢活动也非常旺盛,会产生大量的能量和中间产物,为细胞的分裂和伸长提供动力和物质基础。
胚突破种皮
- 当胚生长到一定程度时,会突破种皮向外生长,这一过程称为萌发。
- 胚根首先突破种皮,向下生长,形成主根。主根生长到一定长度后,会陆续长出侧根和不定根,形成完整的根系。
- 胚轴也会伸长,将胚芽推出土壤表面。胚芽在光照条件下会逐渐展开,形成幼叶,并开始进行光合作用。
长成幼苗
- 胚根、胚芽继续生长,子叶出土或留土,开始进行光合作用,幼苗逐渐形成。
- 子叶出土的幼苗,子叶会在出土后逐渐变绿,进行光合作用,为幼苗的生长提供养分。子叶留土的幼苗,子叶则留在土壤中,继续为胚的生长提供养分,直到真叶长出并能够独立进行光合作用后,子叶才会逐渐枯萎。
在整个发芽过程中,适宜的温度、水分和氧气是种子发芽的必要条件,有些种子还需要光照或黑暗等特定条件才能顺利发芽。
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