在農業(yè)生產中通常采取哪些手段來提高種子的萌發(fā)率
一、在農業(yè)生產中通常采取哪些手段來提高種子的萌發(fā)率
提高水稻種子發(fā)芽率的對策
1 加強制種的田間管理:依據(jù)雜交水稻種子生產規(guī)律,根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件,制定適宜的播種期,進行人工授粉,種子填充和收獲安排在一個良好的生長環(huán)境,保證正常生長的種子。栽培管理,注意選擇相應的農藥控制蟲害,生長后期盡量的少用氮肥,同時要注意植株過早衰老。
2 確保最佳時期收獲,及時晾曬干燥:為了獲得良好的,完全成熟,全粒雜交的優(yōu)良種子,必須根據(jù)其生長期和氣候條件確定適宜收獲期。一般來說,雜交水稻種子收獲應在成熟期,最多只有樹葉變黃,上保持綠色,晶粒呈現(xiàn)品種的固有色,籽粒干物質積累達到最高,最低的水。同時注重近期天氣預報,以及不利的天氣應該抓住明確和及時采收,干燥溫度干燥注意曬場,經(jīng)常把太陽保護,過熱的直接影響種子的發(fā)芽率。條件允許,可以獲取必要的干燥設備,以防濕包裝熱,造成芽谷。在收獲和干燥,動作要輕,減少種子造成機械損傷。
3 種子含水量的控制:在儲存期間,種子水分含量過高會加強種子呼吸,從而導致更高的溫度,出汗,甚至發(fā)霉的種子凝結,嚴重影響種子發(fā)芽率。因此,在種子貯藏嚴格執(zhí)行質量檢測系統(tǒng),儲存種子水分含量控制在 12%以下,和不同的水位種子分級存儲,以便采取相應的措施。
4 種子貯藏期間管理:倉庫及時熏蒸。存貨定期檢查以主種子,隨時觀察種子的溫度,濕度和病蟲害和其他變化,正確使用通風,封閉和病蟲害防治措施。雜交水稻種子貯藏時間的高溫,后儲存在通風和化學殺蟲劑;在秋季生產種子儲藏時間的低溫,種子含水量一般較高,適當?shù)耐L貯藏。檢查是否有異常情況,需要及時采取補救措施,確保安全。如果超過一個生長周期的長期儲存,效果更好。
5發(fā)芽設備與相應措施的正確選擇:在實驗中,要選擇溫度的精確控制(波動范圍不超過2±℃),光照充足(光強度750- 1250lx),加熱和冷卻處理力強,操作簡單的人工氣候室,或著使用光照發(fā)芽箱進行種子發(fā)芽的試驗,采用恒定的溫度條件。但對成熟飽滿度較差,種子萌發(fā)溫度應高于正常溫度1- 3℃,并嚴格控制水。所有設備必須進行發(fā)芽前清洗消毒和消毒,確保種子正常發(fā)芽。
二、種子的壽命有多長?
種子壽命是指種子群體在一定環(huán)境條件下保持生活力的期限。實質上每顆種子都有它一定的生存期限,但目前無法測定,只能用取樣的方法,每隔一定時間,從種子群體中取出一小部分作為代表,測定其存活率。當一批種子的發(fā)芽率從收獲后降低到半數(shù)種子存活所經(jīng)歷的時間,即為該批種子的平均壽命,也稱半活期。在農業(yè)生產上,用半活期概念作為種子壽命的指標顯然是不適宜的,因為半活期正是一批種子死亡的高峰期。因此,農業(yè)生產上采用農業(yè)種子壽命的概念。
農業(yè)種子的壽命是指種子生活力在一定條件下能保持90%以上發(fā)芽率的期限。農業(yè)種子的壽命越長,則該種子在農業(yè)生產上利用的時間越長。
種子壽命大致可分為長命種子(15年以上)、常命種子(3~15年)以及短命種子(3年以下)三大類。常見的農作物中西瓜、陸地棉種子屬長命種子;水稻、小麥、玉米、大豆、油菜、中棉屬常命種子;辣椒屬短命種子。
三、什么是人工種子
人工種子又稱人造種子,這是細胞工程中最年輕的一項新興技術。最初是由英國科學家于1978年提出的。
人工種子是有體細胞胚、人工胚乳和人工種皮三個部分組成。
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詳細:
人工種子
人工種子又稱人造種子,這是細胞工程中最年輕的一項新興技術。最初是由英國科學家于1978年提出的。他認為利用體細胞胚發(fā)生的特征,把它包埋在膠囊中,可以形成具有種子的性能并直接在田間播種。這一設想引起人們極大的興趣。人工種子技術確實有著誘人的前景:第一,它同微繁殖技術一樣,培養(yǎng)條件可以人為控制,免遭大自然災害性氣候的不利因素,且具有省地省工可直接在田間播種等優(yōu)點。第二,在人工種子制作中,可加入營養(yǎng)物質、植物生長調節(jié)劑、固氮菌、殺蟲劑等,這是微繁殖難以達到的。第三,用于制作人工種子的體細胞胚,可利用生物反應器大規(guī)模培養(yǎng),大大提高了效率。第四,一些難以得到天然種子的珍稀植物或脫毒苗、基因工程植株,均可利用人工種子技術加速用于生產。
人工種子是有體細胞胚、人工胚乳和人工種皮三個部分組成(圖3-3)。體細胞胚是制作人工種子的起始材料。它既可由外植體的表皮細胞直接產生,也可由愈傷組織的表層細胞產生。人們還發(fā)現(xiàn)細胞培養(yǎng)中的單細胞,花粉中產生單倍體體細胞和原生質體培養(yǎng)在適當條件下均可獲得體細胞胚。從理論上講,產生體細胞胚是植物界的普遍現(xiàn)象,但目前已知能產生體細胞胚的植物只有200余種。由于這方面的奧秘還未完全揭開,科學工作者們只得花費巨大的勞動,進行大量的篩選才能獲得體細胞胚、人工胚乳是包埋體細胞胚的膠狀介質。美國的一個研究組花了近兩年時間,從百余種材料中篩選到目前廣泛使用的人工種子包埋介質海藻酸鈉。這種物質在0.1M氯化鈣溶液中可以迅速固化成透明的小膠球。海藻酸價格低廉,質地柔軟無毒性,還可人為地在其中加入各種營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑,因此是一種,迄今為止已發(fā)現(xiàn)的比較理想的體細胞胚包埋劑。但這種物質作人工胚乳還存在一些缺點,如營養(yǎng)物質易泄漏,保水性差,而且膠球很易粘連等。為此,科學家又設想在膠球外包一層薄膜——人工種皮。美國科學家在1987年篩選出一種疏水性物質Elvax-4260(乙烯、乙烯基乙配和丙烯酸共聚物)但不夠理想。人們正在尋找更理想的、既能透水透氣又能防菌的人工種皮。
由于季節(jié)性的關系,人工種子要應用于生產還需解決貯藏問題。但用海藻酸鈉炮制的人工種子,含水量大,常溫下易萌發(fā),也易失水干縮,貯藏難度很大,利用液體石臘法、低溫法、干燥法、塑料和鋁箔包裝法等進行貯藏,均不夠理想。原因是所取的體細胞胚正處于旺盛生長狀態(tài),一般來說,成熟體細胞胚培養(yǎng)5~6天就可長成具根芽的小植株。采用上述各種方法貯藏,也很難抑制包制在膠球中的胚的萌發(fā)。
我們根據(jù)天然種子形成過程中生理生化的特性,在胡蘿卜懸浮細胞培養(yǎng)中,采用調控培養(yǎng)法獲得了具高活力的靜止狀態(tài)的胚。所謂靜止狀態(tài),即控制了體細胞胚胚根的生長。這種胚在貯藏中無需采用特殊的條件抑制其萌發(fā)。靜止狀態(tài)胚比正常培養(yǎng)的胚粗短、含水量少、干物質及活性物質積累多,因此具有耐脫水和抗逆力強之特點,可貯存較長時間。如果此法能用于其他植物的體細胞胚培養(yǎng),也許可為人工種子的貯藏開辟一條新途徑。
目前,科學工作者已制成模式性人工種子的植物十余種,但距離實際應用還有很大距離。主要有三大難題有待克服:①許多重要植物還不能培養(yǎng)出大量的高質量的體細胞胚。②現(xiàn)有的人工胚乳和種皮還不夠理想,不能有效地防止微生物的腐蝕。③人工種子的貯藏有待進一步完善。