播种的生物学机制与种子引发技术

　　种子是由受精胚珠发育而来的，是可脱离母体的延存器官。植物的生存周期严格的说是从受精卵分裂形成胚开始的，但目前习惯上认为种子是植物生存周期的起始，因此播种自然成为人们进行植物繁殖的主要手段。

　　种子到植物体，首先要经过萌发(germination)阶段。风干的种子的生理活性极其微弱，基本上处于静止状态，即所谓休眠状态。当种子吸收了充足的水分，在适宜的条件下，有活性的种子就可以萌发。所谓萌发，可以从三个学科角度去描述和定义：

　　形态学角度：萌发是具有生命力的种子吸水后，胚生长突破种皮界限并形成幼苗的过程。通常认为胚根突破种皮是萌发的标志。

　　生理学角度：萌发是无休眠或者已解除休眠的种子吸水后又相对静止状态转为生理活动状态，呼吸作用增强，储藏物质被分解并转化为可供胚利用的物质，引起胚生长的过程。

　　生物化学与分子生物学角度：萌发的本质是水分、温度等因子使种子的某些基因表达和酶的活化，引起的一系列与胚生长有关的生化反应。

　　种子萌发需要经过三个阶段，他们是：

　　第一阶段——吸胀吸水期：此阶段主要依赖种子内胶体成分吸收水分，是原来的凝胶状态的物质转变为溶胶状态的物质，此时诸多大分子的链得以舒展，种子细胞恢复原有的结构和功能。值得指出的是，此时期的吸水与种子是否有活性无关，也就是说死种子也可以经历吸胀吸水期，表现为种子膨大。

　　第二阶段——缓慢吸水期：经过了第一期的吸水作用，种子原生质体的水合程度已经趋于饱和;细胞膨压增加和种皮的限制，阻碍了进一步吸水。此时种子吸水呈现由快吸水转向慢吸水阶段，此时种子细胞内多种酶蛋白恢复活性，休眠的DNA恢复活性，开始转录信使RNA。同时启动大量酶促反应，表达多种蛋白。与此同时，种胚细胞开始合成、分泌赤霉素(GA)，促进胚乳的分解，以提供胚细胞生化反应的原料。由于大量的胚乳分解物质进入胚细胞内，胚细胞内液渗透压上升，又加快了吸水，所以细胞进入萌发第三期。

　　第三阶段——生长吸水期：由于细胞代谢的加快和胚细胞渗透压上升，导致吸水速度由第二期的慢吸水进行性加快。此时，胚根、胚芽中的核酸、蛋白质等生命物质代谢旺盛，胚细胞的生长引起了种皮外观的可见萌动。当胚根突破种皮后，有氧呼吸加强，新生器官生长迅速，表现为种子渗透吸水和鲜重的持续增加。

猜你喜欢