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1、水稻種子的萌發(fā)一、水稻種子的結(jié)構(gòu)及其生活力從植物學角度來看,水稻谷粒并不是種子,而是具有單粒種子的果實。在果實發(fā)育過程中,果皮和包在里面的種皮,緊密地聯(lián)接在一起。這種果實在植物學中叫做穎果,生產(chǎn)上習慣稱為種子。水稻種子由穎殼和米粒兩部分組成。米粒又可分為果皮、種皮、糊粉層、胚乳及胚。米粒絕大部分為貯藏養(yǎng)料的胚乳所占據(jù),它是秧苗三葉期以前所需養(yǎng)料的主要來源，其主要成分是淀粉,其次是蛋白質(zhì)、脂肪,及少量半纖維素、礦物質(zhì)等。胚乳與種皮相接的外圍層,是一層排列規(guī)則的大細胞,細胞壁較厚,其內(nèi)部充滿細小的糊粉粒(蛋白質(zhì)顆粒),稱為
2、糊粉層。胚是長形,位于米粒的一角,少了它谷粒就不能發(fā)芽,它是由卵細胞和精細胞受精后發(fā)育而成的。胚的中軸為胚軸,胚軸上端連接著胚芽。胚芽內(nèi)有莖的生長點,外有圓錐形的胚芽鞘(芽鞘)。種子發(fā)芽時胚芽鞘成為鞘葉。胚軸下端連接著胚根。水稻種子的子葉只一片,子葉的一側(cè)著生在胚軸上,另一側(cè)和胚乳相接,其間有一層比較整齊的上皮細胞。種子發(fā)芽時,上皮細胞和糊粉層可以分泌一些酶類,把胚乳中的淀粉、蛋白質(zhì)等分解為可溶性養(yǎng)分,并將這些營養(yǎng)物質(zhì)吸收轉(zhuǎn)運到正在生長的胚中。種子內(nèi)貯藏的養(yǎng)分愈豐富,發(fā)芽時供給胚生長所需要的養(yǎng)分就愈充足,長出的幼苗也就
3、愈健壯。水稻種子的生活力強弱與種子的成熟度、收割期、脫粒方法及貯藏條件有密切關(guān)系。一般種子成熟良好,發(fā)芽率就高,發(fā)芽也就快而整齊。種子收獲后,一般經(jīng)過一定時期(如一個月)的干燥,有促進后熟的作用,因而比新鮮種子發(fā)芽率高,當季收的早稻作二晚種子用的,要盡可能多曬幾個太陽,加速后熟,提高發(fā)芽率。收谷時,如遇陰雨或脫粒機轉(zhuǎn)速過高,種胚受傷,發(fā)芽率就會降低。谷種貯藏一年以后,發(fā)芽率顯著降低。貯藏期間溫度過高及種子含水過多,會引起種子呼吸作用增強,貯藏物質(zhì)消耗過多,也會導致微生物的感染引起霉爛,使種子生活力降低,甚至完全喪失發(fā)芽
4、能力,因而必須重視種子的保管工作。二、種子的萌發(fā)過程水稻種子成熟以后,在一定的水分、溫度和氧氣條件下,就可萌動發(fā)芽。種子萌發(fā)過程可分為吸脹、萌動、發(fā)芽三個階段。1.種子吸水膨脹階段:由于干燥種子內(nèi)的細胞原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài),且屬于親水膠體,因此當種子放入水中后,就能很快吸脹,直到細胞內(nèi)部水分達到飽和狀態(tài),種子才停止吸水。隨著種子吸水量增加,種子內(nèi)新陳代謝活動逐漸活躍起來,加強了在貯藏期間微弱進行的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程和呼吸作用。2.種子萌動階段:由于種子內(nèi)酶活性提高,呼吸作用不斷加強,種子內(nèi)貯藏物質(zhì)不斷地轉(zhuǎn)化為糖類和氨基酸等一類可
5、溶性物質(zhì),并轉(zhuǎn)運到胚細胞中去。胚細胞利用這些物質(zhì),使細胞迅速分裂和伸長。當胚的體積增大到一定程度時,就頂破種皮而出。在一般情況下,胚根首先突破種皮,因為它的尖端對著種孔,吸水早,生長也最早。`然后長出胚芽。3.發(fā)芽階段:種子萌動后,胚繼續(xù)生長,當胚根長度與谷粒長度相等,胚芽長度達到谷粒長度一半時,就稱為發(fā)芽。水稻種子發(fā)芽時,初出的幼根是種根。幼芽最先出現(xiàn)的部分是芽鞘。幼芽(芽鞘)不含葉綠素,待從芽鞘伸出不完全葉時,葉色才轉(zhuǎn)綠,這叫做出苗。種子胚乳中養(yǎng)分的消耗,通常從胚的附近部分開始,以后逐漸擴大。到了三葉期,胚乳中的養(yǎng)
6、分己被消耗完,只剩下一個空殼,此時稱為離乳期。這是秧苗由胚乳營養(yǎng)進入獨立生活,也就是從異養(yǎng)轉(zhuǎn)入自養(yǎng)的轉(zhuǎn)折時期。因此適時追施斷乳肥對培育壯秧有重要作用。三、種子萌發(fā)過程中的生理活動在種子發(fā)芽過程中,為了滿足胚的生長需要,胚乳中貯藏的物質(zhì)不斷被分解成為可溶性物質(zhì),運到生長的胚里,作為呼吸作用的原料,.并進一步分解釋放出能量,同時產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物(如丙酮酸等),供形成新細胞之用。由此可見,在種子萌發(fā)過程中,生理活動主要表現(xiàn)在物質(zhì)轉(zhuǎn)化和呼吸作用兩個主要方面。表現(xiàn)在外部就是胚乳干物質(zhì)不斷減少,芽谷堆里發(fā)熱,種胚不斷長大。(一)有
7、機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化種子萌發(fā)時,胚乳中養(yǎng)料的分解和再合成,都有酶參加,麥芽糖的制作就由麥芽精的酶起作用。酶是一種高效能的生物催化劑主要由蛋白質(zhì)組成,不耐高溫,催芽時芽谷堆中溫度過高,導致蛋白質(zhì)的變性凝固,酶失去了活性而引起燒芽。不同有機物質(zhì)的分解與合成,都有相應的酶在起作用。一種酶只能作用于一種物質(zhì),如淀粉酶只能分解淀粉,這是酶的專性。少量的酶可使大量的物質(zhì)轉(zhuǎn)化。酶的催化能力在一定范圍內(nèi)與酶為濃度、溫度成正相關(guān)。水稻種子中的營養(yǎng)物質(zhì)主要貯藏在胚乳中。因此在種子萌發(fā)過程中,胚乳的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)不斷地減少。1.淀粉的轉(zhuǎn)化麥芽糖
8、酶淀粉酶淀粉酶水稻種子約含淀粉62%左右。種子萌發(fā)時,淀粉在淀粉酶催化作用下,分解為麥芽糖;再在麥芽糖酶的作用下分解為葡葡糖。淀粉也可在磷酸化酶作用下分解成葡葡糖?？捎孟率奖硎?淀粉糊精麥芽糖葡萄糖淀粉磷酸化酶淀粉+磷酸葡萄糖-1-磷酸酯淀粉被分解為葡葡糖以后,直接供作呼吸作用的原料;并可進一步合成纖維素,以保證新細胞中形成細胞壁
