1.為什么種子要休眠的科學(xué)故事
我們知道,秋季是一個(gè)收獲的金色季節(jié),許多植物的果實(shí)和種子成熟了。但秋季之后是冬季,嚴(yán)酷的低溫不利于絕大多數(shù)植物的生長(zhǎng)。種子的休眠恰恰是對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng),選擇暫時(shí)不萌發(fā),以避免萌發(fā)后遭受不利環(huán)境條件的傷害。這種惡劣環(huán)境不僅僅是嚴(yán)冬,也可以是酷熱、嚴(yán)寒、干旱等。這是一種在進(jìn)化過(guò)程中形成的適應(yīng)特性,有利于維持物種的繁衍。
種子休眠(seed dormancy):活種子在適宜的萌發(fā)條件(溫度、水分和氧氣等)下仍不能發(fā)芽的現(xiàn)象。是植物重要的適應(yīng)特性之一。種子休眠是一個(gè)可遺傳的性狀,其程度由種子發(fā)育過(guò)程中的環(huán)境來(lái)調(diào)節(jié)。根據(jù)種子休眠產(chǎn)生的時(shí)間可分為初生休眠(收獲時(shí)即已具有的休眠現(xiàn)象)和次生休眠(原來(lái)無(wú)休眠或解除休眠后的種子由于高濕、低氧、高二氧化碳、低水勢(shì)或缺乏光照等不適宜環(huán)境條件的影響誘發(fā)的休眠)。種子休眠的原因可歸為兩大類:第一類是胚本身的因素造成的,包括胚發(fā)育未完成;生理上未成熟;缺少必須的激素或存在抑制萌發(fā)的物質(zhì)。用低溫層積、變溫處理、干燥、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(jī)械阻礙、不透水性、不透氣性以及種殼中存在抑制萌發(fā)的物質(zhì)等原因。用物理、化學(xué)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(zhǎng)短也是不同的。有些植物的種子休眠期可以達(dá)到一年以上,還有些植物種子沒(méi)有休眠期,成熟后的種子只要在合適條件下就可以萌發(fā)。例如有些水稻品種,倘若沒(méi)有及時(shí)收割,同時(shí)又遇上連續(xù)陰雨和高溫天氣,尚在稻穗中的種子也能發(fā)芽。
根據(jù)人們的需要,科學(xué)家已經(jīng)找到多種人為打破種子休眠的方法,例如層積法、濕潤(rùn)低溫沙藏等物理方法,還有用植物激素赤霉素處理種子的化學(xué)方法。
2.為什么種子要休眠的科學(xué)故事點(diǎn)評(píng)
導(dǎo)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(jìn)入發(fā)芽的生理活動(dòng)狀態(tài),如刺槐和羽扇豆等;有些種子中的胚尚未發(fā)育完全,一些生理過(guò)程還沒(méi)有完成,只有在胚完全發(fā)育后才能發(fā)芽,如銀杏和蘭花等;還有些種子中的胚雖然發(fā)育完全,但是生理上尚未成熟,需要在低溫下經(jīng)過(guò)后熟期才能發(fā)芽,如菊花、矮牽牛和一品紅等。
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