植物种子的萌发过程
植物种子的萌发是一个复杂而有序的过程,受到自身和外界多种因素的影响,大致可分为吸胀、水合与酶的活化、水解、细胞分裂和增大、胚突破种皮、长成幼苗这六个阶段。下面为你详细介绍:
- 吸胀
- 过程: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。
- 结果:使种皮变软或破裂,种皮对气体等的通透性增加,为后续的萌发过程创造条件。例如,黄豆种子在吸胀后,种皮会变得柔软,容易被胚突破。
- 水合与酶的活化
- 过程: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。
- 结果: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
- 过程: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。
- 结果:启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程,为胚的生长提供了充足的营养物质。
- 细胞分裂和增大
- 过程: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。
- 结果:胚的体积不断增大,为后续突破种皮做好准备。
- 胚突破种皮
- 过程:胚生长后体积增大,突破种皮而外露。大多数种子先出胚根,接着长出胚芽。
- 结果:胚根的长出使得种子能够固定在土壤中,并开始吸收水分和养分;胚芽的长出则为幼苗的地上部分生长奠定基础。
- 长成幼苗
- 过程:长出根、茎、叶,形成幼苗。有的种子的下胚轴不伸长,子叶留在土中,只由上胚轴和胚芽长出土面生成幼苗,这类幼苗称为子叶留土幼苗,如豌豆、蚕豆等;有些植物如棉花、油菜、瓜类、菜豆等的种子萌发时下胚轴伸长,把子叶顶出土面,形成子叶出土幼苗。
- 结果:至此,种子完成了从萌发到幼苗的转变,开始了独立的生长过程。
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