种子形成和发育.pptx

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1、一、受精作用一、受精作用1 1 被子植物的受精过程被子植物的受精过程1.1 1.1 授粉授粉 开花、花药破裂、传粉到柱头上。开花、花药破裂、传粉到柱头上。1.2 1.2 萌发萌发 外壁破裂，内壁随花粉管伸长。外壁破裂，内壁随花粉管伸长。1.3 1.3 延伸延伸 营养核在花粉管伸长过程中消失，两精营养核在花粉管伸长过程中消失，两精核进入珠孔。核进入珠孔。1.4 1.4 双受精双受精 精核卵细胞精核卵细胞 合子合子 精核精核 2 2极核极核 原始胚乳细胞原始胚乳细胞 第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第1页/共51页第2页/共51页2 2 受精方式 珠孔受精 合点受精

2、中部受精第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第3页/共51页3 3 远缘或自交不亲和远缘或自交不亲和 第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第4页/共51页4 4 裸子植物的受精过程4.1 授粉 幼嫩的苞鳞与珠鳞幼嫩的苞鳞与珠鳞略微张开（胚珠裸露），花略微张开（胚珠裸露），花粉粒借风力飘落在珠孔溢出粉粒借风力飘落在珠孔溢出的传粉滴上，随液体直接进的传粉滴上，随液体直接进入珠孔。入珠孔。4.2 伸长 花粉粒长出花粉管，花粉粒长出花粉管，到达珠心附近。到达珠心附近。4.3 休眠 花粉管停止伸长，花粉管停止伸长，此时（第一年春末）大孢子此时（第一年春

3、末）大孢子尚未形成雌配子。尚未形成雌配子。第5页/共51页4.4 受精 第二年夏初颈卵器发育完全。第二年夏初颈卵器发育完全。精子（消失）精子 +卵细胞 合子 胚（2n）新孢子体 胚乳（n）雌配子体 种皮（2n）老孢子体裸裸种种子子第6页/共51页第7页/共51页二、种子的发育1 1 胚的发育与结构 合子合子 原胚期原胚期 幼胚期幼胚期 胚成熟期胚成熟期 (短暂休眠短暂休眠)（合子横裂）（合子横裂）（球形）（球形）（心形）（鱼雷形）（心形）（鱼雷形）第8页/共51页1.1 双子叶植物胚的发育与结构整个过程包括：原胚期：合子期，合子伸长期，单细胞期合子2细胞胚基细胞顶细胞球形胚期胚柄胚胎胚柄鱼雷胚

4、期心形胚期下胚轴根原基茎原基子叶第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第9页/共51页双子叶植物胚的发育：双子叶植物胚的发育：合子经过一段时间休眠后进行分裂合子经过一段时间休眠后进行分裂合合子子横横裂裂顶顶细细胞胞纵裂纵裂2次：四细胞，次：四细胞，横裂横裂2次：八细胞。次：八细胞。上层上层4细胞细胞胚芽、子叶胚芽、子叶下层下层4细胞细胞胚轴胚轴基基细细胞胞横裂横裂数次数次胚柄胚柄顶端横裂顶端横裂1次次中部纵裂中部纵裂2次次八细胞八细胞上层上层4细胞细胞胚根胚根下层下层4细胞细胞根冠根冠末端（泡状）末端（泡状）吸器吸器第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的

5、一般过程第10页/共51页第11页/共51页1.2 单子叶植物胚的发育与结构第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第12页/共51页第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第13页/共51页第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第14页/共51页梨形期梨形期第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程球形期球形期 U U形期形期原胚形原胚形优优第15页/共51页 原胚期原胚期 休眠解除休眠解除 基细胞基细胞 各向分裂各向分裂 侧面（腹面）侧面（腹面）合子合子 纵、横裂纵、横裂 球形胚球形胚 梨形胚梨形胚 斜

6、向横裂斜向横裂1 1次次 顶细胞顶细胞 形成一凹沟形成一凹沟 顶端区顶端区 盾片的上部、胚芽鞘的一部分盾片的上部、胚芽鞘的一部分 器官形成区器官形成区 胚芽鞘的另一部分、胚芽、胚轴、胚芽鞘的另一部分、胚芽、胚轴、胚根、胚根鞘、外子叶（退化）胚根、胚根鞘、外子叶（退化）胚柄区胚柄区 胚柄、盾片（内子叶）的下部胚柄、盾片（内子叶）的下部第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第16页/共51页大头棒形大头棒形球形球形U形形原胚原胚第17页/共51页双子叶双子叶植物植物原胚原胚期期球形球形胚期胚期心形胚期心形胚期鱼雷形胚鱼雷形胚期期(Y(Y(Y(Y形形形形)单子叶单子叶植物植物

7、原胚原胚期期球形球形胚期胚期梨形胚期梨形胚期(大头棒大头棒)U U形胚期形胚期第18页/共51页 胚乳是被子植物种子中贮藏营养物质的组胚乳是被子植物种子中贮藏营养物质的组织。双受精时，极核受精形成三倍体的织。双受精时，极核受精形成三倍体的初生胚乳初生胚乳核核。初生胚乳核通常不经过休眠，就开始发育而。初生胚乳核通常不经过休眠，就开始发育而形成胚乳。所以，胚乳比胚的发育时间早，这有形成胚乳。所以，胚乳比胚的发育时间早，这有利于给胚的发育提供营养。利于给胚的发育提供营养。2 2 胚乳的发育第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第19页/共51页2.1 2.1 游离核型胚乳游离

8、核型胚乳 受精极核先进行核分受精极核先进行核分裂产生多个裂产生多个游离核游离核，再，再逐渐形成细胞壁产生胚逐渐形成细胞壁产生胚乳细胞。（单子叶植物乳细胞。（单子叶植物和双子叶离瓣花植物中和双子叶离瓣花植物中普遍，水稻，玉米，棉普遍，水稻，玉米，棉花，油菜，苹果等）被花，油菜，苹果等）被子植物最普遍的方式。子植物最普遍的方式。第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第20页/共51页合胞期：合胞期：三倍体初三倍体初生胚乳连续分裂，但生胚乳连续分裂，但细胞质不分裂，不形细胞质不分裂，不形成细胞壁，众多细胞成细胞壁，众多细胞核游离于细胞质中，核游离于细胞质中，这个细胞又叫这个细

9、胞又叫合胞体。合胞体。细胞化期：细胞化期：游离游离的细胞核由外向内地的细胞核由外向内地逐渐产生细胞壁，形逐渐产生细胞壁，形成胚乳细胞。成胚乳细胞。第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第21页/共51页 分化期分化期：胚乳细胞胚乳细胞充满整个胚囊，细胞分充满整个胚囊，细胞分裂停止，开始贮藏淀粉裂停止，开始贮藏淀粉和蛋白质，胚乳外层细和蛋白质，胚乳外层细胞转化为胞转化为糊粉层细胞糊粉层细胞。成熟期成熟期：随着籽粒：随着籽粒充实度提高，胚乳细胞充实度提高，胚乳细胞及其细胞器开始程序性及其细胞器开始程序性地死亡，成为地死亡，成为“营养库营养库”。第一节第一节 种子形成、发育的

10、一般过程种子形成、发育的一般过程第22页/共51页受精极核进行受精极核进行核分裂后，即形成核分裂后，即形成 细胞壁产生胚乳细细胞壁产生胚乳细胞。合瓣花类植物胞。合瓣花类植物多是这类胚乳（如多是这类胚乳（如蕃茄、烟草）。蕃茄、烟草）。2.2 2.2 细胞型胚乳细胞型胚乳第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第23页/共51页2.3 2.3 沼生目型胚乳发育沼生目型胚乳发育 初生胚乳核的首次分裂伴随细胞质的分裂，将胚囊初生胚乳核的首次分裂伴随细胞质的分裂，将胚囊腔分隔为二，形成一大、一小两个细胞，大细胞位于腔分隔为二，形成一大、一小两个细胞，大细胞位于珠孔端，小细胞位于合点

11、端。前者可进行多次的游离珠孔端，小细胞位于合点端。前者可进行多次的游离核分裂，最后形成细核分裂，最后形成细 胞。后者胞。后者极少分裂或极少分裂或 不分裂，不分裂，呈合胞体状呈合胞体状 态。主要存态。主要存在于单子在于单子 叶植物沼叶植物沼生目，如泽生目，如泽 泻、慈姑等。泻、慈姑等。第24页/共51页4 4 外胚乳外胚乳 部分珠心组织发部分珠心组织发形成的类胚乳贮藏组织外胚形成的类胚乳贮藏组织外胚乳是非受精的产物（二倍体）乳是非受精的产物（二倍体）。可见于有胚乳种子（胡椒、。可见于有胚乳种子（胡椒、姜）、无胚乳种子（如石竹、姜）、无胚乳种子（如石竹、苋）中。苋）中。3 无胚乳种子无胚乳种子 胚

12、乳发育过程中，胚乳养料为胚发胚乳发育过程中，胚乳养料为胚发育时吸收用尽，而养料贮存在育时吸收用尽，而养料贮存在子叶子叶中。如大多数双中。如大多数双子叶植物。子叶植物。第一节第一节 种子形成、发育的一般过程种子形成、发育的一般过程第25页/共51页胚植物胚和胚乳的发育植物胚和胚乳的发育第26页/共51页一、无融合生殖一、无融合生殖单倍体单单倍倍体体配配子子 生生 殖殖胚囊中的卵细胞不经过受精直接发育成胚囊中的卵细胞不经过受精直接发育成一个单倍体的胚一个单倍体的胚.(.(小麦小麦.烟草烟草)单单倍倍体体无无配配子子生生殖殖胚囊中的反足细胞或助细胞直接发育成胚囊中的反足细胞或助细胞直接发育成单倍体的

13、胚单倍体的胚.(.(水稻水稻.烟草烟草.辣椒辣椒)二倍体二二倍倍体体孢孢子子 生生 殖殖胚囊母细胞未经减数分裂产生的胚囊胚囊母细胞未经减数分裂产生的胚囊,其中卵细胞末经受精发育成胚其中卵细胞末经受精发育成胚.(.(蒲公英蒲公英)二二倍倍体体无无孢孢子子生生殖殖由胚囊以外的珠心（柑橘）或珠被（韭由胚囊以外的珠心（柑橘）或珠被（韭菜）组织中的细胞发育形成的胚，又叫菜）组织中的细胞发育形成的胚，又叫不定胚不定胚第二节第二节 种子发育过程中的异常现象种子发育过程中的异常现象 第27页/共51页二、多胚现象二、多胚现象 通通常常一一个个受受精精卵卵(合合子子)只只能能发发育育成成一一个个胚胚，但但在在一

14、一些些种种子子中中可可出出现现2 2个个或或2 2个个以以上上的的胚胚.产产生生多多胚胚现现象有下列几种情况象有下列几种情况:1 1 合子分裂合子分裂产生多胚；产生多胚；(2n(2n)2 2 非配子融合非配子融合：助细胞、反足细胞受精后产生的胚；：助细胞、反足细胞受精后产生的胚；(2n(2n)3 3 非配子无融合：非配子无融合：助细胞、反足细胞不受精产生的胚；助细胞、反足细胞不受精产生的胚；(n)(n)4 4 非非孢子无融合生殖：孢子无融合生殖：由珠心（柑橘）或珠被（韭菜）由珠心（柑橘）或珠被（韭菜）组织细胞发育而来的珠心胚、珠被胚组织细胞发育而来的珠心胚、珠被胚-不定胚不定胚。(2n(2n)

15、第二节第二节 种子发育过程中的异常现象种子发育过程中的异常现象 第28页/共51页三、假多胚现象三、假多胚现象 假假多多胚胚是是指指几几个个额额外外胚胚从从同同一一珠珠心心中中的的不不同同胚胚囊囊所所产产生生，或或通通过过二二个个或或二二个个以以上上含含有有单单独独胚胚囊囊的珠心互相融合所产生。的珠心互相融合所产生。1 胚囊裂生；胚囊裂生；2 同一珠心内的同一珠心内的胚囊融合；胚囊融合；3 含有单独胚囊的含有单独胚囊的珠心融合。珠心融合。第二节第二节 种子发育过程中的异常现象种子发育过程中的异常现象 第29页/共51页四、无胚现象四、无胚现象 种子外形似乎正常但内部无胚的现象。种子外形似乎正常

16、但内部无胚的现象。无胚现象分布也很广，但以伞形科植物为多，如胡无胚现象分布也很广，但以伞形科植物为多，如胡萝卜、芹菜等，个别情况下无胚率可达萝卜、芹菜等，个别情况下无胚率可达5050。无胚种子无种用价值，应避免产生。无胚种子无种用价值，应避免产生。卵未受精（不孕）卵未受精（不孕）无胚种子无胚种子 胚早期夭折胚早期夭折产生原因产生原因 生理不协调、维管束不协调生理不协调、维管束不协调 昆虫危害昆虫危害 第30页/共51页 五、种子败育五、种子败育 胚珠能顺利通过受精，但却不能形胚珠能顺利通过受精，但却不能形 成具发芽能力的正常种子的现象。成具发芽能力的正常种子的现象。发育早期败育发育早期败育 不

17、孕粒不孕粒 瘦秕粒瘦秕粒 发育中后期败育发育中后期败育 异常粒异常粒第二节第二节 种子发育过程中的异常现象种子发育过程中的异常现象 第31页/共51页 发育中生理上不协调，多发生在不亲发育中生理上不协调，多发生在不亲 和的杂交中和的杂交中 发育中结构性不协调，胚根与胚芽的发育中结构性不协调，胚根与胚芽的 维管束不畅通维管束不畅通 受病虫危害，又有直接（吃掉胚或受病虫危害，又有直接（吃掉胚或 寄生其中）和间接（毒素毒害）寄生其中）和间接（毒素毒害）营养缺乏，多发生在营养弱势部位营养缺乏，多发生在营养弱势部位 恶劣环境，如冷冻、高温、农药毒害恶劣环境，如冷冻、高温、农药毒害 种子败育种子败育 的原

18、因的原因第二节第二节 种子发育过程中的异常现象种子发育过程中的异常现象 第32页/共51页无融合生殖无融合生殖多胚现象多胚现象 假多胚现象假多胚现象 不孕不育不孕不育单倍体配子生殖单倍体配子生殖 非配子融合非配子融合胚囊融合胚囊融合未融合未融合单倍体非配子生殖单倍体非配子生殖胚夭折胚夭折二倍体孢子生殖二倍体孢子生殖合子分裂合子分裂胚囊裂生胚囊裂生生理不协调生理不协调二倍体非孢子生殖二倍体非孢子生殖(不定胚不定胚)珠心融合珠心融合结构不协调结构不协调种子发育过程中的异常现象种子发育过程中的异常现象第33页/共51页第三节第三节 种子发育过程中的变化种子发育过程中的变化 从种子形成到发育成熟是胚珠

19、细胞不断分裂、分化从种子形成到发育成熟是胚珠细胞不断分裂、分化及营养物质逐渐积累、转化的过程，明显的变化有三及营养物质逐渐积累、转化的过程，明显的变化有三个方面，即外形及物理性、物质的输入与转化、发芽个方面，即外形及物理性、物质的输入与转化、发芽力，三方面互为依存，协调发展，种子方能正常发育。力，三方面互为依存，协调发展，种子方能正常发育。一、外形及物理性变化一、外形及物理性变化 1 1 形体：形体：小小 细胞增多，扩大细胞增多，扩大 大大 含水量降低含水量降低 稍小稍小 （早期）（早期）（乳熟期）（乳熟期）（完熟期）（完熟期）先长先长 宽、厚宽、厚第34页/共51页2 2 颜色：颜色：白（淡

20、绿）白（淡绿）绿绿 有色有色3 3 鲜重：鲜重：低低 营养物积累营养物积累 高高 含水量降低含水量降低 低低4 4 干重：干重：低低 高高5 5 密度：密度：一般：低一般：低 高高 油质种：低油质种：低 高高 低低 6 6 硬度和透明度：硬度和透明度：低低 高高7 7 热容量与导热性：热容量与导热性：高高 低低 水分降低水分降低第35页/共51页二、生理生化变化即物质的转化与积累，是种子充分发育的物质基即物质的转化与积累，是种子充分发育的物质基础。础。植株中可溶性物质输入种子输入种子 种子可溶物质种子可溶物质 合成转化合成转化 不溶性物质不溶性物质糖类糖类 蛋白质蛋白质 脂类脂类第36页/共5

21、1页 种子在生长发育过程中生理生化变化主要以种子在生长发育过程中生理生化变化主要以 合成作用为主。合成作用为主。淀粉粒淀粉粒 脂肪体脂肪体 蛋白质体蛋白质体 果种皮果种皮 胚乳外层胚乳外层 胚乳内层胚乳内层 可溶性糖、非蛋白态可溶性糖、非蛋白态N N含量降低含量降低 淀粉的支淀粉的支/直升高直升高 随种子成熟随种子成熟 脂肪酸价降低、碘价升高脂肪酸价降低、碘价升高 贮藏蛋白（蛋白体）愈多贮藏蛋白（蛋白体）愈多 充分成熟的种子，产量高、品质好。充分成熟的种子，产量高、品质好。种子中种子中营养物营养物质积累质积累的规律的规律第37页/共51页三、发芽力的变化 种子发芽力一般以发芽势和发芽率表示。随

22、种子发育逐渐提高，完熟期达最高（一般 无休眠种子表现此种趋势）随成熟而升高，但到成熟后期又下降，即低 较高 较低（有休眠种子）生长发育阶段不具发芽力，收获贮藏一定时间后 才产生发芽力，如银杏（待发育分化种子）种子发种子发育过程育过程中发芽中发芽力变化力变化的三种的三种情况情况 第38页/共51页第四节第四节 种子的成熟种子的成熟 一、一、成熟的概念和指标成熟的概念和指标 形态成熟形态成熟 种子的形状、大小已固种子的形状、大小已固定定 （收获指标）（收获指标）不变，不变，呈现出品种的固有色呈现出品种的固有色 生理成熟生理成熟 种胚具有了发芽能力种胚具有了发芽能力 （种用价值指标）（种用价值指标）

23、种子成熟种子成熟 含水量降低到一定程度，果种皮、内含物变硬含水量降低到一定程度，果种皮、内含物变硬 的指标的指标 呈现所具形状，相应大小，固有色泽呈现所具形状，相应大小，固有色泽 种胚具有了萌发能力种胚具有了萌发能力真正成熟的真正成熟的种子应包括种子应包括第39页/共51页 掌握好种子的成熟指标和形态特征，适掌握好种子的成熟指标和形态特征，适期收获，可提高种子产量、品质。有些种子期收获，可提高种子产量、品质。有些种子如稻、豆类、十字花科种子，尤其麦类种子，如稻、豆类、十字花科种子，尤其麦类种子，易落粒、易穗发芽易落粒、易穗发芽应适时抢收；另有些应适时抢收；另有些种子，如玉米，常因苞叶成熟籽粒成

24、熟不一种子，如玉米，常因苞叶成熟籽粒成熟不一致导致早收减产。玉米在乳线消失、黑色层致导致早收减产。玉米在乳线消失、黑色层出现时收获，较苞叶白收获增出现时收获，较苞叶白收获增10-15%10-15%。第四节第四节 种子的成熟种子的成熟第40页/共51页第41页/共51页第42页/共51页 二、环境条件对种子发育、成熟的影响二、环境条件对种子发育、成熟的影响 种子发育、成熟过程中环境条件的差异，对种子种子发育、成熟过程中环境条件的差异，对种子成熟期、产量、品质均有影响。环境因素主要有光强、成熟期、产量、品质均有影响。环境因素主要有光强、温度、湿度和土壤营养。温度、湿度和土壤营养。天气晴朗，光合强度

25、大天气晴朗，光合强度大 一般一般 温度适当高，昼夜温差大温度适当高，昼夜温差大 有利于种子产量有利于种子产量 空气湿度较低（但不能干旱）空气湿度较低（但不能干旱）提高和正常早熟提高和正常早熟 N N、P P、K K肥合理搭配施用肥合理搭配施用 第43页/共51页外界条件对种子成分及成熟过程的影响 1 1 光照光照 光照强度影响种子内有机物的积累、蛋白质含量光照强度影响种子内有机物的积累、蛋白质含量和含油率。和含油率。2 2 温度温度 温度高，呼吸消耗大，温度低，不利于物质运输温度高，呼吸消耗大，温度低，不利于物质运输与转化。温度适宜利于物质的积累，促进成熟。与转化。温度适宜利于物质的积累，促进

26、成熟。温度还影响种子的化学成分：温度还影响种子的化学成分：第44页/共51页 适当的低温有利于油脂的积累；昼夜适当的低温有利于油脂的积累；昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成。温差大有利于不饱和脂肪酸的形成。不同地区大豆的品质不同地区品种 Pr质量分数/%油脂质量分数/%北方春大豆 39.9 20.8黄淮海流域夏大豆 41.7 18.0长江流域春夏 42.5 16.7 秋大豆 北方油料种子油脂品质较南方好北方油料种子油脂品质较南方好第45页/共51页 3 3 空气相对湿度空气相对湿度 高，延迟种子成熟；低，加速成熟；大气干高，延迟种子成熟；低，加速成熟；大气干旱，阻碍物质运输，合成旱，阻碍物质运

27、输，合成E E活性降低，水解活性降低，水解E E活活性增高，干物质积累减少。性增高，干物质积累减少。4 4 土壤含水量土壤含水量 “风旱不实现象风旱不实现象”：干燥与热风使种子灌浆：干燥与热风使种子灌浆不足；不足；风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高。风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高。第46页/共51页 可溶性糖来不及转化为淀粉，与糊精胶结在可溶性糖来不及转化为淀粉，与糊精胶结在一起，形成玻璃状籽粒，而蛋白质的积累受阻一起，形成玻璃状籽粒，而蛋白质的积累受阻较小。较小。北方小麦种子蛋白质含量较南方高（面筋多，北方小麦种子蛋白质含量较南方高（面筋多，韧性强，口感好）。韧性强，口感好）。5 5

28、 矿质元素矿质元素 N N肥提高蛋白质含量，肥提高蛋白质含量，N N过多，脂肪含量下降。过多，脂肪含量下降。P P、K K肥增加淀粉含量。肥增加淀粉含量。第47页/共51页三、未熟种子的利用 充分成熟的种子具有高活力，但许多情况下难获得充分成熟的种子。未熟种子利用的现实意义未熟种子利用的现实意义 组织培养组织培养育种加代育种加代抢种换茬抢种换茬第48页/共51页 商品种子，既要发芽达标又要减少产量损失商品种子，既要发芽达标又要减少产量损失 未熟种子利用的适期未熟种子利用的适期 加代繁殖，只要保证出苗，可多提前一些加代繁殖，只要保证出苗，可多提前一些 抢季换茬，以保证后茬作物达到收获目的抢季换茬，以保证后茬作物达到收获目的 禾本科作物种子乳熟末期已基本可用禾本科作物种子乳熟末期已基本可用 耐贮性差，应妥善保存且不耐贮性差，应妥善保存且不 可时间过久可时间过久 活力低，活力低，应有较好的播种条件应有较好的播种条件未熟种子利用中应注意的问题未熟种子利用中应注意的问题第49页/共51页第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页