(一) 名词解释
1、集体效应:在一定面积内,花粉数量越多,花粉萌发和花粉管的生长越好的现象。
2、单性结实:不经过受精作用,子房直接发育成果实的现象。单性结实一般都形成无籽果实,故又称"无籽结实"。
3、休眠:植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象。它是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。一、二年生植物大多以种子为休眠器官;多年生落叶树以休眠芽过冬;多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境。
4、强迫性休眠:指由于不利于生长的环境条件引起的植物休眠。如秋天树木落叶后芽的休眠。
5、生理性休眠:在适宜环境条件下,因为植物本身内部的原因而造成的休眠。如刚收获的小麦种子休眠。
6、种子生活力:一般指种子的发芽力或发芽率,种子的生活力强,则发芽率高。
7、种子活力:指种子的健壮度,即种子迅速、整齐发芽出苗的潜在能力。
8、衰老:在正常条件下发生在生物体的机能衰退并逐渐趋于死亡的现象。
9、脱落:植物细胞、组织或器官脱离母体的过程。
脱落有三种类型:一是正常脱落,由于衰老或成熟引起的脱落,比如果实和种子的成熟脱落;二是生理脱落,因植物自身的生理活动而引起的脱落,如营养生长与生殖生长竞争、源与库不协调等引起的脱落;三是胁迫脱落,因逆境条件引起的脱落。
㈡ 问答题
1、肉质果实成熟期间在生理生化上有哪些变化?
答:(1)糖含量增加 果实成熟后期,淀粉转变成可溶性糖,使果实变甜。
(2)有机酸减少 未成熟的果实中积累较多的有机酸,使果实出现酸味。随着果实的成熟,含酸量逐渐下降,这是因为:①有机酸的合成被抑制;②部分酸转变成糖;③部分酸被用于呼吸消耗;④部分酸与K+、Ca2+等阳离子结合生成盐。
(3)果实软化 这与果肉细胞壁物质的降解有关,如中层的不溶性的原果胶水解为可溶性的果胶或果胶酸。
(4)挥发性物质的产生 主要是产生酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物,使成熟果实发出特有的香气。
(5)涩味消失 有些果实未成熟时有涩味,这是由于细胞液中含有单宁等物质。随着果实的成熟,单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物,或凝结成不溶性的单宁盐,还有一部分可以水解转化成葡萄糖,因而涩味消失。
(6)色泽变化 随着果实的成熟,多数果色由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐色。与果实色泽有关的色素有叶绿素、类胡萝卜素、花色素和类黄酮素等。叶绿素破坏时果实褪绿,类胡萝卜素使果实呈橙色,花色素形成使果实变红,类黄酮素被氧化时果实变褐。
2、种子中主要的贮藏物质有哪些?它们的合成与积累有何特点?
答:种子中主要的贮藏物质有淀粉、蛋白质和脂类,分别积累在淀粉体、蛋白体和圆球体中。
(1)淀粉合成与积累的特点:淀粉种子成熟过程中,可溶性糖浓度逐渐降低,而淀粉含量不断升高。
(2)蛋白质合成与积累的特点:可溶性含氮化合物如氨基酸和酰胺减少,贮藏蛋白质含量增加。在种子发育的不同时期有不同的蛋白质合成:在胚胎发生期,主要合成与胚分化有关的蛋白质;在种子形成期,主要合成与贮藏物质积累有关的蛋白质;而在成熟休止期主要合成与种子休眠与耐脱水有关的胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)。
(3)脂类合成与积累的特点:在油料种子发育过程中,首先积累可溶性糖和淀粉,其后碳水化合物转化为脂肪,种子发育时先形成饱和脂肪酸,然后转变为不饱和脂肪酸,先期形成的游离脂肪酸在种子成熟过程中逐渐形成复杂的油脂。
3、引起种子生理性休眠的原因有哪些?如何解除休眠?
答:(1)种子生理性休眠的原因 一般是由以下原因引起的:
1)种胚外包被组织的影响 种皮(果皮)太坚硬或不透气,阻碍胚的生长,使种子呈现休眠状态。
2)胚未完全成熟 胚若在种子发育过程未能成熟,必须通过休眠期继续发育完全才能发芽。
3)胚需要后熟 有些种子貌似成熟但必需经过休眠达到生理成熟(后熟)才能发芽。
4)含有抑制物 果实或种子里含有抑制种子萌发的物质,如氰氢酸、氨、乙烯、水杨酸、香豆素和脱落酸等物质;
(2)解除休眠方法 主要有:
1)机械破损 有坚硬种皮的种子,用沙子与种子摩擦,切伤种皮或者去除种皮,可以促进萌发。
2)清水漂洗 播种前将种子浸泡在水中,反复漂洗,让外壳中的萌发抑制物渗透出来,提高发芽率。
3)层积处理 在层积处理期间种子中的抑制物质含量下降,而GA和CTK的含量增加,这会促进胚的后熟,从而促进萌发。
4)温水处理 某些种子经日晒和用35~40℃的温水处理,可增加透性,提高萌发率。
5)化学处理 如酒精、甘油和浓硫酸等可提高种皮透性,过氧化氢由于能给种子提供氧气,促进呼吸,因而也能提高萌发率。
6)激素处理 多种植物生长物质特别是GA能打破种子休眠,促进种子萌发。
7)光照处理 需光种子吸胀后照光可解除休眠,诱导发芽。
8)物理方法 如X-射线、超声波、高低频电流、电磁场等处理种子,也有破除休眠的作用。