一、種子的涵義
種子的涵義,在植物學和農業生產上是不同的。植物學上的種子是指從胚珠發育而成的繁殖器官,而農業生產中的種子,是指一切可以被用作播種材料的植物器官。即不論植物的哪種器官或營養體的哪一部分,也不論它的形態構造是簡單還是複雜,隻要能繁殖後代和用來擴大再生產,統稱為種子。在一般情況下,我們所講的種子多是指農業生產上所用的各種農作物的播種材料,所以也稱“農業種子”。
二、種子的類別
現在農業生產上常用的播種材料有多種多樣,但大體上可歸納為三類:1.真正的種子
指植物學上所稱的種子,由胚珠發育而成。如豆類、棉花、煙草、蓖麻、芝麻、油菜、白菜、茄子、番茄、辣椒、茶、梨、蘋果種子等。2.類似種子的果實
這一類種子在植物學上稱為果實,即由子房發育成的繁殖器官。如小麥、大麥、蕎麥、燕麥、玉米、水稻、高粱、穀子、大麻、向日葵、草莓、胡蘿卜、芹菜、菠菜、棗、桃、李、杏、楊梅等的種子。
3.營養器官
主要包括根、蓮類作物的無性繁殖器官。如常見的甘薯和山藥的塊根、馬鈴薯的塊莖、芋艿的球蓮、洋蔥和大蒜的鱗基、藕和竹的地下莖、甘蔗的地上莖、茶的芽等。
三、人工種子
人工種子,也稱合成種子、無性種子或人造種子,是以人工製作手段,將植物離體細胞產生的胚狀體或其它組織、器官等包裹在一層高分子物質組成的膠囊種皮內形成的種子,使之具有類似植物自然種子的結構與功能,可直接播種於大田。它不是由胚珠發育而成的,一般是由體細胞經組織培養誘導形成的胚狀體,在結構上缺少柙被和胚乳。在其表麵包上膠囊,不僅起到了自然種子種被的保護作用和胚乳配藏、供應各種養分的作用,還可賦予人工種子多種功能。如把控製休眠和生長的物質摻人膠囊中,人工種子就具有耐貯藏和旺盛的發根、生長能力;把有用微生物、除草劑及其它農藥摻人膠囊中,可使其具有自然種子所不具備的優越性。
製造人工種子有兩項關鍵技術:一是胚狀體的誘導與形成;二是人工種皮的製作與裝配。高質量的體細胞胚應當是形態上類似於天然的合子胚,萌發出的幼苗既有根又有葉;產生的健壯植株在表型上應相似於親本;耐幹燥並能長期保存。目前能成功地大量產生胚狀體的植物有90多個屬,100多個種。所配製的人工種皮應對胚無損傷,具有一定硬度,能保持分生組織生存所必需的水分和發芽及早期發育所需要的養分;胚狀體萌發後不影響胚突破種皮和胚的生長。目前在許多水凝膠中,最理想的凝膠是藻朊酸鈣。
我國從1987年開始“人工種子"的研製工作,並納人國家高新技術發展計劃。通過10年的研究和探索,已在胡蘿卜、苜蓿、芹菜、黃連、西洋參、雲杉、水稻等植物上獲得成功。可以預測,在不遠的將來,傳統種子生產方式將會發生重大改革。
“人工種子”是種子行業的一次革命,是育種技術體係中的一次大突破。同自然種子相比,人工種子有以下優點:不受自然環境影響,可以工廠化大批量生產,一年四季可在室內生產;增殖快、周期短,能保持品種優良特性,提高育種效率,縮短育種年限;在製作過程中,可有目的地在營養物質裏加人植物生長調節劑、有用微生物和抗病蟲藥劑,促進植物的生長發育,增強植物體的生機和活力,提高抗旱、抗寒、抗病蟲能力;還可利用基因轉移的方式,使其具有某些性狀;胚狀體是由無性繁殖係生產的,因而可以固定雜種優勢,加速良種的繁育過程;製作“人工種子”的成本比生產自然種子低,而且種子外形均勻一致,播種時下種均勻,出苗整齊;便於儲存和運輸。
“人工種子”現已成為許多國家研究和開發的熱點,其發展重點是探索獲取體細胞胚的途徑,尋求理想的包裝材料。需要指出的是,當前還不能對所有植物體細胞進行包裝,微生物汙染和發芽成苗率低等許多技術問題尚待進一步研究解決。
第四節種子的形態構造和分類
種子的形態構造是進行種子鑒定、純度檢驗、清選分級以及安全藏的重要依據。因此,熟練掌握種子的形態構造特點,正確運用種子的分類方法,是做好種子工作的基礎。
一、種子的外部形態
種子的外部形態因作物種類不同而不同,但同種作物不同品種間差異較小。種子的外部形狀有圓形(如豌豆)、橢圓形(如大豆)、腎髒形(如菜豆)、卵形(如棉花)、扁卵形(如瓜類)、紡錘形(如大麥)、三棱形(如蕎麥)、盾形(如蔥)等各種不同的形狀(圖1-1)0,
種子因含不同的色素而呈現不同的顏色和斑紋,有的明鮮,有的暗淡,有的還有光澤。即使同一種作物的不同品種,顏色差異也很明顯,如大豆由於種皮顏色不同分為黃豆、黑豆、綠豆、青豆、花豆等,小麥根據不同皮色分為白皮和紅皮兩大類;每一類型的不同品種之間,又有明暗深淺之分,如玉米大多呈橙黃色,有的品種則呈黃色、淺黃色、白色或紅色。使種子呈現顏色的色素在種子中存在的部位也因作物的不同而異,如玉米的黃色素存在於胚乳內,高粱的棕褐色素存在於種皮內,而青豆的淡綠色素存在於子葉內。
種子的大小通常用籽粒的長、寬、厚或千粒重兩種方法表示。種子的長、寬、厚在清選分級上有特殊重要的意義,千粒重多用來作為衡量種子品質的重要指標之一。不同作物的種子,大小相差極為懸殊,如大粒蠶豆的千粒重可高達2500克以上,而煙草種子的千粒重僅有0.06~0.08克9同一種作物的種子大小因品種不同而不同。一般農作物種子的千粒重在20-50克之間。
種子的形狀和顏色在遺傳上是相當穩定的性狀(但受成熟期間氣候條件和種子本身成熟度的影響),而且不同品種之間往往存在著顯著差異,因此是鑒別植物種和品種的重要依據。種子的大小雖然也是遺傳特性之一,但因受生長環境和栽培條件的影響較大,即使是同一品種,在不同年份、不同地區,種子的充實程度也各不相同。如小麥,不同年份收獲的同一品種,千粒重可相差10克以上,所以千粒重不能作為鑒定品種的依據。