淺論玉米種子活力形成及休眠機理

摘要：文章分析了玉米活力形成、雜交種與親本自交系活力，說明了在種子發(fā)育過程中其水分逐漸下降，探討了玉米種子發(fā)育中鮮種子休眠特性變化等相關特性。

關鍵詞：雜交種；親本自交系；玉米種子活力

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-07-0230-1

玉米種子活力是種子質(zhì)量的重要指標，概括的說是用來決定種子快速均勻整齊出苗和成長的內(nèi)在能力。它是種用價值的主要部分，必須積極有效地控制種子活力。種子活力相關內(nèi)容有種子發(fā)芽狀態(tài)以及幼苗生長程度，種子在田里的具體表現(xiàn)，在經(jīng)過貯藏、運輸后的發(fā)芽能力。種子活力是種子生理學的一個新領域，種子活力包括活力形成和活力表達，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1 影響玉米種子活力的因素

玉米種子活力水平大小一般由遺傳因素和外界因素構成，其中玉米的遺傳因子用來決定種子活力是否可以實現(xiàn)，其外界條件用來決定玉米活力到底能達到什么程度。

種子活力強度取決于親本的遺傳性，在玉米種子活力大小與種子本身基因中，不同類型和品種因其種子大小、形態(tài)結構和萌芽等差異會顯示出不同的活力水平。如甜玉米種子活力不易保持，田間出苗率低，而高活力品種玉米雜交后代有突出表現(xiàn)并能夠遺傳。還以甜玉米為例，由于甜玉米中某些內(nèi)容對胚起到了遺傳性干擾，使其種子活力相對下降。另外，玉米的不同基因型種子活力也存在著顯著差異，引起玉米在種子發(fā)芽率和苗期生長勢具有顯著的差異。

玉米種子是植物整個生活史的一個階段，其種子活力經(jīng)歷先上升，后下降，再上升，在其形成及萌發(fā)過程中時刻與周圍環(huán)境條件進行作用。伴隨著種子發(fā)育，種子活力逐漸提高，外界影響活力因素是多方面的，如玉米種子形成及發(fā)育中受環(huán)境條件的影響，以及種子成熟度與采種期期間受環(huán)境條件的影響，在其采后處理中所受到的影響，自然條件中存在的微生物侵染和害蟲傷害，還有在運輸、保存、播種前的處理方式等，以不同的方式表現(xiàn)出活力組分上的變化，會因其在不同的環(huán)境中產(chǎn)生種子活力的差異度。

種子成熟后在采收、脫莢、運輸、貯藏中也會由于多方面的因素而產(chǎn)生變化，最終影響種子活力。種子成熟度與種子活力相關，種子發(fā)育時期是種子活力的形成期，不同成熟度的種子對其活力影響很大，認識這一環(huán)節(jié)的基本規(guī)律，采取手段使其達到形態(tài)上和生理上的充分成熟，對做好種子工作中具有重要的實踐意義。

2 玉米種子活力形成生理生化及在形成中的調(diào)控作用

玉米種子活力是在種子發(fā)育過程中形成的，隨著種子發(fā)育進程，種子逐漸形成完整的基本構造，其內(nèi)容包括胚、胚乳、種皮等。玉米種子發(fā)育可以分為組織分化、成熟和脫水三個部分。胚是玉米種子最主要內(nèi)容，發(fā)育從玉米受精卵開始。胚珠受精后發(fā)育成種子，大小發(fā)生明顯變化，玉米種子重量伴其成熟中種子水分的變化與干物質(zhì)的多少發(fā)生明顯變化。種子皮色素會跟著種子活力形成而產(chǎn)生一系列變化，并是種子成熟的重要指標。種子在成熟過程中，其體積也在不斷增加，當玉米種子完全成熟后，其體積出現(xiàn)下降，這時的玉米種子活力是最大值。種子干重的變化與種子活力關系密切，并且成正比變化。

種子營養(yǎng)物質(zhì)的積累。隨著胚發(fā)育和成熟度增加，種子大小、成熟度造成活力差異。這個期間在不斷貯藏物質(zhì)，為種子萌發(fā)和幼苗生長鋪下了良好的物質(zhì)基礎，而且還不斷完善降解貯藏物質(zhì)的酶合成體系。如糖類在種子成熟期不斷累積和轉(zhuǎn)變。

玉米種子活力形成中對種子具有主要影響的激素有細胞分裂素、赤霉素、生長素、脫落酸。種子在發(fā)育過程中，各種酶的活性很強，調(diào)節(jié)著籽粒的早期發(fā)育和籽粒的最終體積，使種子內(nèi)的生理生化作用旺盛進行；核酸為生物體中極為重要的遺傳物質(zhì)。隨著成熟度的提高和種子脫水，細胞器的數(shù)量減少，核酸的合成量不斷變化。

成熟脫水在種子活力形成中的調(diào)控作用。成熟期表現(xiàn)出來的特征具體為細胞擴大和貯藏組織中貯藏物質(zhì)的積累，成熟脫水表現(xiàn)為種子生長達最大值后，慢慢脫水并達到成熟，當種子水分縮小后，其鮮重開始降低，而其干重就具有了恒定值，并且種子內(nèi)部的生理代謝從發(fā)育程序向萌發(fā)程序變化。

脫水耐性是種子適應環(huán)境長期進化的產(chǎn)物，種子成熟脫水干燥時會發(fā)生很多重要的生理變化，自然成熟脫水使種子從發(fā)育狀態(tài)轉(zhuǎn)向萌發(fā)，是種子在逆境下避免或抵御脫水傷害的手段，產(chǎn)生酶類鈍化、RNA水解酶類增加以及復合體的形成。同時，脫水速度也會影響發(fā)芽能力與種子活力。

3 種子的休眠

休眠是具有生活力種子在適宜萌發(fā)條件下不能萌發(fā)表現(xiàn)出來的狀態(tài)，種子遠在成熟之前就擁有了發(fā)芽能力，是植物本身適應環(huán)境和延續(xù)生存的一種特性，鮮種子的休眠性隨發(fā)育進程而變化，是種子植物進化的一種穩(wěn)定對策。種子休眠現(xiàn)象的原因可歸結為種皮障礙、胚發(fā)育情況和內(nèi)源化學物質(zhì)。

其中種皮對于種子休眠的作用是在種皮透性差和種殼的機械阻礙，種皮的透氣性影響玉米種子萌發(fā)；胚的形態(tài)未成熟或未完成生理后熟也會引起種子的休眠，完整的胚有胚芽、胚軸、胚根、子葉。發(fā)芽抑制物質(zhì)能阻止種子萌發(fā)，種子的休眠特性是長期系統(tǒng)發(fā)育的結果，并取決于萌發(fā)促進物質(zhì)和抑制物質(zhì)的相對水平。

解除種子休眠的方法。玉米種子休眠有多方面的原因，農(nóng)業(yè)工作者可以根據(jù)不同實際情況，采用相應的方法解除玉米種子的休眠。

如可采用化學藥劑處理休眠種子，也會誘導萌發(fā)，破壞種皮，增加種皮透性，刺激玉米種子，破除種皮機械障礙；激素處理。可采用如乙烯、赤霉素、細胞分裂激素、萘乙酸和乙烯利等植物激素，能夠使玉米種子中所貯藏的物質(zhì)從大分子水解為小分子；物理方法。其中溫度處理包括低溫、加溫干燥以及變溫處理，層積也是人們常用的打破休眠的有效方法，煙熏法解除水稻種子的休眠效果顯著，熱水浸泡可以軟化種皮，去掉種皮表層的蠟質(zhì)和油脂，破壞種皮，以增加透氣透水性。增強種皮透性并能浸出發(fā)芽抑制物質(zhì)，打破休眠促進種子發(fā)芽，即促進種子萌發(fā)。

玉米鮮種子不萌發(fā)是一個復雜的現(xiàn)象，種子休眠多集中在干種子上，必須從休眠以及代謝兩個方面考慮，才能豐富種子生理理論機制，以指導未熟種子利用，而有效地控制種子活力，對加速育種進程具有重要意義，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有實際意義。

參考文獻

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