【爲什麼種子要休眠的科學故事】種子休眠的原因
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我們知道,秋季是一個收穫的金色季節,許多植物的果實和種子成熟了。但秋季之後是冬季,嚴酷的低溫不利於絕大多數植物的生長。種子的休眠恰恰是對惡劣環境的適應,選擇暫時不萌發,以避免萌發後遭受不利環境條件的傷害。這種惡劣環境不僅僅是嚴冬,也可以是酷熱、嚴寒、乾旱等。這是一種在進化過程中形成的適應特性,有利於維持物種的繁衍。
種子休眠(seed dormancy):活種子在適宜的萌發條件(溫度、水分和氧氣等)下仍不能發芽的現象。是植物重要的適應特性之一。種子休眠是一個可遺傳的性狀,其程度由種子發育過程中的環境來調節。根據種子休眠產生的時間可分爲初生休眠(收穫時即已具有的休眠現象)和次生休眠(原來無休眠或解除休眠後的種子由於高溼、低氧、高二氧化碳、低水勢或缺乏光照等不適宜環境條件的影響誘發的休眠)。種子休眠的原因可歸爲兩大類:第一類是胚本身的因素造成的,包括胚發育未完成;生理上未成熟;缺少必須的激素或存在抑制萌發的物質。用低溫層積、變溫處理、乾燥、激素處理等方法可解除休眠。第二類是種殼(種皮和果皮等)的限制造成的。包括種殼的機械阻礙、不透水性、不透氣性以及種殼中存在抑制萌發的物質等原因。用物理、化學方法破壞種皮或去除種殼即可解除休眠。
不同植物種子休眠期的長短也是不同的。有些植物的種子休眠期可以達到一年以上,還有些植物種子沒有休眠期,成熟後的種子只要在合適條件下就可以萌發。例如有些水稻品種,倘若沒有及時收割,同時又遇上連續陰雨和高溫天氣,尚在稻穗中的種子也能發芽。
根據人們的需要,科學家已經找到多種人爲打破種子休眠的方法,例如層積法、溼潤低溫沙藏等物理方法,還有用植物激素赤黴素處理種子的化學方法。
爲什麼種子要休眠的科學故事點評導致種子休眠有多種因素。有些種子種皮厚,既不透水又不通氣,種子不能吸水,就不能進入發芽的生理活動狀態,如刺槐和羽扇豆等;有些種子中的胚尚未發育完全,一些生理過程還沒有完成,只有在胚完全發育後才能發芽,如銀杏和蘭花等;還有些種子中的胚雖然發育完全,但是生理上尚未成熟,需要在低溫下經過後熟期才能發芽,如菊花、矮牽牛和一品紅等。
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