种子的萌发教学设计(赵冬林)

2024-05-07

种子的萌发教学设计(赵冬林)(精选9篇)

篇1:种子的萌发教学设计(赵冬林)

种子的萌发教学设计(第二课时)

大靖初级中学

赵冬林

一、教材分析

该内容是人教版《生物学》七年级上册第三单元第二章“被子植物的一生”的一个探究活动,是本章第一节“种子的萌发”的重点。学生对科学探究的一般过程有了一定的认识,在第一节课已经探究了“种子萌发的环境条件”综合培养学生的科学探究能力的同时,对学生科学方法的训练上侧重训练设置对照实验。并且通过学生自己的探究活动,能够描述种子萌发的环境条件。但这一节课在巩固环境条件的基础上继续探究自身条件,进而学习种子萌发的过程,这两次探究活动的时间比较长,探究的条件不止一个,要设置的对照组也不止一个等一系列困难。根据教材和课程标准及学生的学习情况,我拟订本课的教学目标、重点、难点:

(一)教学目标

1、知识方面

说出影响种子萌发的环境条件和自身条件。阐明种子萌发的过程

测定种子的发芽率

2、能力方面:

(1)通过复习探究影响种子萌发的环境条件,巩固对 1 照实验这一方法,加强设计对照实验方案的能力和创新能力。

(2)通过自主探究和小组合作探究,学会控制实验条件,检验不同的自身因素对种子萌发的影响,进行科学方法的训练。

3、在情感、态度与价值观方面

①、通过学习种子萌发的过程,使学生认识到生命的来之不易,激发学生树立生态学的观点,认识保护环境的重要性。

②、通过小组合作探究和汇报交流,培养同学间的合作精神和协作情感。

(二)重点:

1.复习种子萌发的环境条件

2.探究种子萌发的自身条件。

3.加强设置对照实验的训练及实验现象的分析。

(三)难点:

1.影响种子萌发的条件结论的得出。2.种子萌发的过程

二、学生分析

现在的初中生往往是从电视、报刊或课本等途径了解植物生长和发育情况,真正亲手实验或亲眼观察植物种子萌发的学生不多。至于种子萌发需要哪些外界条件,虽然能说出 几句但又不敢肯定。能利用实验总结出科学理论的同学更少。让几个学生一起亲手设计实验又寻找种子萌发条件,既培养了学生科学探索的兴趣,也让他们在探索中找到种子萌发需要哪些必要的外界条件,初步学会如何利用实验进行科学总结,当然也是他们乐意去做的事。实验探究方法合作拟订及合作实验在以前学习的课程里已有一定基础,这节课对实验探究方法学习可以起到进步深化。

三、教学方法、理念

围绕本节课的教学目标和教学内容,本着“全面提高学生的科学素养”、“培养学生的创新精神和实践能力”“促进学生转变学习方式”的思想,在教学过程中,开展师生互动、生生互动,体现出以学生为主体,教师为主导的主动探究式教学理念。

四、教学步骤

活动一:课前准备

课前可提前三天的时间,发给学生一些种子,让其根据自己的经验,让种子萌发。观察其萌发过程中的变化,并对实验的过程进行记录。

活动二:复习引入

复习科学探究的一般过程。探究“种子的萌发需要哪些环境条件”的实验设计。引导得出实验结论:种子萌发需要适宜温度、充足的空气、一定的水分等外界环境条件 活动

三、教学过程

1.多媒体展示处于休眠期的种子,胚死亡的种子的图片 图片展示被昆虫咬坏或储存时间过长已经死亡的种子让同学们想想能不能萌发?

此外,告诉学生种子成熟后大都有一段时间的休眠,正在休眠时期的种子也是不能萌发的。

教师引导得出实验结论:

种子萌发需要适宜温度、充足的空气、一定的水分等外界环境条件外,种子自身结构完整、活的胚储藏丰富营养、度过休眠期直接影响萌发率。

2.种子萌发的过程

种子有了萌发的环境条件和自身条件后,就可以萌发成为幼苗。那么,幼苗又是如何发育形成的呢?

展示菜豆种子和玉米种子的萌发过程的图片。学生观看种子萌发的过程,感叹生命的伟大。说出种子的各个部分分别发育成了新植株的什么器官。

1.测定种子的发育率小活动的开展,将生物与数学联系在一起,增强学生的科学兴趣。

2.对本节课的知识进行总结梳理,并谈谈对生命真谛的理解和爱护小生命的认识。

篇2:种子的萌发教学设计(赵冬林)

一、适当调整教学内容的时间安排

“种子的萌发”的内容多, 其中有“种子萌发的环境条件”和“测定种子的发芽率”两个探究实验, 很显然用一节课的时间是完全不可能完成教学目标的。因此, 用两节课来完成本节课, 第一课时完成种子萌发的条件 (环境条件和自身条件) , 其中包括“种子萌发的环境条件”探究实验, 第二课时完成种子萌发的过程, 其中包括“测定种子的发芽率”。这样, 一方面有利于完成教学内容, 另一方面学生会感觉教学内容清晰, 易于掌握。

二、教学过程设计

(一) 复习导入

教师可引导从复习种子的结构入手, 回顾种子的结构中新植物体的幼体——胚的结构, 结合教材探究“种子萌发的环境条件”中的几个因素, 创设情境, 提出问题。例如, 许多作物是在春天播种的, 而且在播种前, 人们往往还要疏松土壤、适当浇水等。请你根据这些现象, 推测种子萌发是否需要外界的环境条件。这些环境条件有哪些?进而引出本节的学习内容。

(二) 学习新课

复习引入本节的学习内容后, 然后由教师引导学生通过生活知识经验知道种子萌发需要的条件环境条件和自身条件。让学生在课前让学生知道本节课将要探究的内容, 这样有助于调动学生的思维, 有助于把学生的注意力集中到学习将要学习的内容上来。然后再分别学习种子萌发的环境条件和自身条件。当然, 种子萌发的自身条件很简单, 学生很容易明白, 一提就都懂, 不用花太多的时间, 相反, 探究种子萌发的环境条件既是本节课教学重点, 又是本节的难点。下面笔者重点谈谈“探究种子萌发的环境条件”的教学。

由于“探究种子萌发的环境条件”的内容在人教版七年级《生物》教材上P89-91页, 所占篇幅大, 其中要求学生讨论题都有9道题, 学生感觉到很复杂, 而这部分内容的重点是探究实验过程, 而不是去讨论那么多的问题。笔者针对上述情况, 笔者觉得把书上的大量篇幅的文字、图形简单化浓缩化, 以便学生更容易理解学习内容, 在学生理解基础上才能更好进行实验操作。因此, 笔者认为把教科书上的这部分内容改为如下图 (表一) :

教师首先出示此图, 学生通过表格就很快明白实验的步骤和方案。同时, 要求学生讨论1、2、3、4和5号中的空气情况 (分别为空气充足、空气充足、空气充足和空气不足) , 然后, 学生就按照以上表格中的要求进行实验。这样大大减少了学生去阅读课本上大量文字内容的时间, 从而提高课课堂的有效性。然后, 让学生设计具体的实验探究方案。实验探究方案设计好以后, 学生就进行探究。接着教师出示种子萌发的环境条件 (变量和结果) 表如下:表二

学生通过实验操作后, 把实验结果填出后, 再要求学生把每组的变量和实验组或对照组填出来。最后, 学生通过实验得出:只有2号和5号装置中的种子萌发了, 由此学生很轻松得出实验结论:其一:种子萌发需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气。其二:大豆种子萌发在有光无光都可以萌发。然后, 进行课堂测评和课堂延伸, 是不是所有的种子萌发都不受光照的影响呢?对于这个问题, 同学们课后继续去进行探讨。通过这样设计, 就能引起学生进一步去思考和探究, 情感态度价值观在一定程度上得以提高。另外, 也可以把教材中的实验装置改为如下图:

通过这样改进后, 使教学内容更直观形象, 学生更容易理解, 课堂效率也会大大提高。

摘要:新人教版七年级《生物》上册中“种子的萌发”是的一节内容特别多, 篇幅大, 很多教师在上这部分内容感到非常困难, 教学效果差。本文结合笔者自身的教学实践, 谈谈自己对“种子的萌发”一节的教学改进的措施。

关键词:教材,调整,种子萌发,实验改进

参考文献

篇3:种子的萌发教学设计(赵冬林)

1.教材分析

“种子的萌发”是初中生物学济南版八年级上册第四单元第一章第四节的内容。本节之前学习了绿色开花植物从开花、传粉、受精到果实、种子的形成,在此基础上,引导学生探究种子萌发的条件,加深对对照实验中惟一变量的理解,进一步复习巩固科学探究的六个环节,培养科学探究能力。

2.设计理念

利用探究活动“种子的萌发”一节,积极提供机会让学生亲自尝试和实践,培养学生分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,有效地落实新课程理念和教学目标。

3.教学目标

(1)知识目标

掌握种子萌发的外界条件和自身条件,了解植物种子萌发的过程,理解种子结构与幼苗各结构的对应关系。

(2)能力目标

提高自主设计实验、探究问题的能力,培养观察能力和分析问题、解决问题的探究能力。

(3)情感目标

通过自己设计完成探究实验,提高学习生物学的兴趣;通过分析种子萌发的条件,初步树立内、外因辩证统一的观点。

4.教学重点、难点

重点:种子萌发的条件。

难点:设计对照实验探究种子萌发的外界条件。

5.教学方法

问题式教学、自学式教学。

6.教学媒体

多媒体课件,探究实验材料。

7.教学过程

(1)导入课题

展示一颗刚出土的幼苗图片,设计问题,启发学生思考种子萌发的条件及过程,激发学生的学习兴趣。

(2)讲授新课

设计问题:根据你的生活经验和常识,你知道种子萌发需要哪些外界条件吗?让学生各抒己见。

在这个过程中帮助学生分析一些诸如阳光、土壤等因素。比如,阳光不是必要条件,因为种子在黑暗中也可以萌发;引导学生思考“种子离开土壤也会发芽”,排除土壤不是种子萌发的条件等。最后分析得到与种子萌发有关的外界条件:水分、空气、温度。

①种子萌发的外部条件

鼓励学生用实验来证明,引导学生回忆探究实验的六个环节:提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流。给学生提供材料用具,鼓励学生动手操作,把学生分成两个大组,针对水分和空气两个条件分别设计对照实验,并让学生如实填写试验表格。

让学生展示设计成果,引导学生讨论分析出现的各种问题,深刻理解对实验变量的控制。

教师展示自己的实验成果,让学生亲眼看到种子的萌发,引导学生分析种子萌发的条件,并进一步拓展,让学生去设计以温度为变量的对照实验,最后一起出示表格让学生总结。

得出结论:种子的萌发需要适量的水分、充足的空气、适宜的温度。

②种子萌发的自身条件

设计问题:是不是满足了以上三个条件种子就可以萌发呢?

设疑导入种子的萌发需要自身条件,组织学生讨论并自学教材解答问题。

种子萌发的自身条件:具有完整而且有活力的胚以及供胚发育的营养物质。

③种子萌发的过程

设计问题:种子萌发时,胚的各部分结构发生了哪些变化呢?播种时应选取什么样的种子呢?

设疑导入种子萌发的过程,提供录像并设计问题,让学生自己分析问题、解决问题。

(3)课堂小结

让学生回忆本节课的知识并展示板书内容。

(4)巩固练习

设计有难易梯度的练习,巩固知识,开拓视野,训练思维。

(5)教后反思

①创设问题情景,让学生亲自设计对照实验,提高了学生学习的热情。

②实验过程中,学生之间的争论、探讨和碰撞。加强了彼此间的交流与合作。

③本节课的探究活动,进一步加深了学生对对照实验中惟一变量的理解。

④实验过程中,出现了一个难点,那就是种子适量的水分和过量的水分相对比,变量究竟是水分还是空气,部分学生难理解,这是在以后的复习巩固中要加强的一个环节。[e]

篇4:《种子萌发形成幼苗》教学设计

一、知识目标

1.描述菜豆种子和玉米种子的结构特点, 明确单子叶植物和双子叶植物的含义。

2.理解胚是种子的主要结构。

二、能力目标

1.通过观察和解剖萌发和未萌发的种子的形态结构, 培养学生的观察能力和实验操作能力, 同时培养学生绘图能力。

2.通过讨论和描述, 培养学生的思维想象能力和语言表达能力。

3.通过观察比较, 培养学生的信息加工能力和分析思辩能力。

三、情感目标

通过观察和探究活动的开展, 培养学生善于观察, 积极思考, 勇于探索, 大胆创新的科学素养以及实事求是的学习态度和追求真理的科学精神。

教学重点:描述菜豆种子和玉米种子的结构特点;理解胚是种子的主要结构。

教学难点:玉米种子胚的观察及胚是未发育的幼小的植物体。

教学方法:启发引导、解剖观察与探究讨论相结合

教学用具:课件、植物种子、解剖用具

课时:第一课时

教学过程:

一、引入

观察图片学生提出问题, 其他同学解答, 引出课题。 (设计意图:设置情境, 导入新课, 激发求知欲)

二、引导作出假设和设计实验方案

组织学生观察多种多样的种子, 引导学生猜测种子萌发与其内部结构有关, 并确定证明假设的方法。 (设计意图:激发好奇心, 培养学生分析推理能力)

三、对比观察, 探究种子结构

课件显示活动的目的要求和材料用具, 学生检查材料用具是否齐全。 (设计意图:了解目的, 培养良好习惯)

(一) 菜豆种子结构。组织观察菜豆种子外形、颜色、种皮、种脐, 教师演示解剖方法, 学生实验观察。 (设计意图:掌握观察菜豆种子结构顺序)

1.从与种脐相对的一侧剥下种皮并试探种皮的坚韧性, 思考其功能。 (设计意图:学会处理和解剖种子的方法)

2.引导学生仔细观察胚, 去掉一个豆瓣后胚的构成及各部分的位置和形态。教师给出胚的各部分名称, 学生试着猜出各部分名称。并让学生在纸上画出菜豆种子的胚, 以组为单位选出最好的进行展示。 (设计意图:培养学生观察能力和实验操作能力。培养绘图能力, 激发学生合作、竞争意识)

3.引导学生观察菜豆种子萌发过程中的结构, 并对比观察未萌发的结构, 思考:萌发形成幼苗的是种子中的什么结构?其他结构有什么作用? (设计意图:探究胚是形成幼苗的结构)

4.由学生代表用实物展示, 并说出幼苗的各部分结构与胚的各结构之间的对应关系。 (设计意图:培养学生知识迁移能力, 为后面作铺垫)

5.播放课件明确胚是形成幼苗的结构, 并引导分析子叶的功能。 (设计意图:理解双子叶植物含义)

6.让学生说出与菜豆种子结构相同的植物种子, 明白双子叶植物的含义。 (设计意图:理解双子叶植物含义)

(二) 玉米种子的结构。指导观察玉米种子。

1.指导观察形态、颜色和胚。教师展台演示纵剖方法和注意事项。 (设计意图:掌握观察玉米种子结构顺序)

2.学生动手操作纵剖玉米种子, 用放大镜观察剖面, 再在剖面上滴加碘液, 观察剖面分为几部分。教师明确为胚、胚乳、果皮和种皮三部分, 并说明玉米种子实际为果实。 (设计意图:识别玉米种子基本结构;培养学生观察能力和实验操作能力)

3.质疑:胚乳部分遇碘变成深蓝色说明了什么? (设计意图:培养分析能力)

4.指导观察玉米种子胚的各部分位置、形态和连接关系。 (设计意图:突破观察难点)

5.学生对照课本第100页 (或人教版85页) 插图, 识别各部分名称及胚的组成, 并争取用最短的时间记忆, 然后说出玉米种子各部分名称。 (设计意图:明确玉米种子结构)

6.引导学生将未萌发的种子与萌发的种子进行对比观察, 找出幼苗的各结构与胚的各结构之间的对应关系。思考:玉米种子中形成幼苗的结构是什么?胚乳有什么作用? (设计意图:探究胚是形成幼苗的结构)

7.由学生代表展示自己的解剖和观察结果, 分析得出胚是形成幼苗的结构及胚乳的作用。 (设计意图:培养学生知识迁移能力)

8.让学生说出与玉米种子结构相同的植物, 明白单子叶植物的含义。 (设计意图:理解单子叶植物含义)

(三) 比较菜豆种子和玉米种子的异同点。组织学生进行比较:菜豆种子和玉米种子结构相同点和不同点。 (设计意图:培养学生的信息加工能力和分析思辩能力)

四、得出结论

议一议:

1. 种子中各部分结构主要功能是什么?

2. 你认为哪部分是种子中最主要的结构? (设计意图:培养学生的思维想象能力和语言表达能力)

明确后播放视频加以佐证。教师总结引导分析假设是否成立。 (设计意图:回归主题)

五、课外活动

篇5:种子的萌发教学设计(赵冬林)

关键词 探究 烟草浸出液 种子萌发 幼苗生长

中图分类号 Q-331 文献标志码 B

1 教材中探究实验分析

本实验的原型是人教版《生物学》八年级下册第八单元第三章第二节“选择健康的生活方式”中的“探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”。实验原型不足之处是:实验材料难找,并且极易死亡。

水蚤心率测数困难,且影响水蚤心率的因素有很多:① 水蚤的大小:年幼的个体比成熟的个体心率要快,衰老的水蚤心率更慢,小型的水蚤比较大的水蚤心率要快;② 温度:在水温偏高的情况下,水蚤的心率比在水温低时要快;③ 水体和营养状况。所以难以说明水蚤心率的变化是受酒精或烟草浸出液的影响。

在显微镜下观察水蚤的心跳现象也不是太明显。由于水蚤身体结构透明,心脏很小,又显白色,不容易被学生找到,并且水蚤心跳太快,在显微镜下数数时眼睛容易疲劳,很容易数不准确,所以往往很难得出比较准确的结果。鉴于以上几个方面的原因,笔者创新探究了“烟草浸出液对种子萌发和幼苗生长的影响”。

2 学情分析

学生已经有了丰富的生物学知识基础,并且已经接触过多个探究实验,掌握了探究实验的一般过程,具有一定的实验操作能力。但学生在进行创新探究时,仍然会存在一些问题。如学生注意力不集中,在进行分组实验时不知道自己要干什么。这时教师要发挥实验组长的作用,根据实验任务,在小组内进行明确分工,让学生人人有事可做。本探究是课堂内外结合的活动,有的小组容易流于形式,达不到目标要求,这就需要教师的跟踪指导,监控学生的学习过程。有的学生在进行实验现象观察时不细致,表达与交流抓不住问题的核心,这就需要教师强调观察的主体任务,明确实验的最终目的,紧抓目的进行交流。

本实验的难点在于:① 对实验结果的数据记录和分析以及结论的形成;② 模仿控制实验变量和设计对照实验。

3 本实验的主要材料

普通绿豆,黄豆,红豆,市售烟草。

4 探究实验的过程

4.1 创设情境,引入探究

烟草产业是当地群众的重要经济来源。绿豆、黄豆、红豆是农村常见的农作物,所以选它们作为实验材料,学生熟悉,兴趣浓厚。

4.2 小组合作、设计实验

学生对以下几个问题进行了讨论:香烟的盒上都标有“吸烟有害健康”的字样,烟草对生物真的有害吗?那么烟草对种子萌发有什么影响?烟草对幼苗生长有什么影响?它对哪一种豆类影响更大?各小组根据自己组员的意愿选择一个问题,做出假设。

4.3 探究步骤

(1) 配制烟草浸出液:用托盘天平称取400 g烟草,加入2 600 mL水,加热30 min,使溶液颜色接近黑色。用纱布挤出液体,为原溶液(视浓度为100%)。

取200 mL原溶液;取140 mL原溶液,60 mL水配制成质量分数为70%的溶液;取80 mL的原溶液,120 mL水配制成质量分数为40%的溶液;取200 mL的清水(视为质量分数为)。

(2) 制作培养皿:取12个培养皿铺上等量的棉花并且分别编号A1、A2、A3、A4;B1、B2、B3、B4;C1、C2、C3、C4。

(3) 放置种子:分别在A组4个培养皿中各放置20颗绿豆,在B组4个培养皿中各放置20颗黄豆,在C组4个培养皿中各放置20颗红豆。

(4) 实验过程:共进行5 d,每天定期(每天下午5:00)给每个培养皿中的种子施以等量的对应的浓度溶液,1号浇以0%的溶液,2号施以40%的溶液,3号施以70%的溶液,4号施以100%的溶液,每个种子每次用胶头滴管滴加5滴溶液。记录每盆发芽种子数并拍照。对第五天的作物幼苗测量芽长并记录。

5 操作实验、记录数据

学生分组进行实验操作,小组内分工:配制不同浓度的烟草浸出液的人员、往培养皿上铺棉絮的人员、写标签的人员等,最后一起放置种子。操作完成后,每天定期浇水并进行拍照、记录。学生自己设计表格并记录数据(表1)。

6 交流收获,得出结论

学生分析自己小组的数据,并与其他小组讨论交流实验现象,讨论分析了以下几个问题:(1) 烟草浸出液对种子萌发和幼苗生长有影响吗?(2) 同一浓度的烟草浸出液对不同种子的影响一样吗?(3) 你认为实验成功或失败的原因是什么?

分析得出结论:(1) 通过记录的数据,可以清楚地看到:烟草浸出液对植物种子的萌发和幼苗生长都具有明显的影响作用,其作用效果与其浓度成正比例关系,即浓度越大,影响作用越显著。

(2) 相同浓度的烟草浸出液对不同植物的种子影响不同,在所选3种种子中红豆最为敏感。

7 发散思维,情感延伸

教师让学生畅言在实验中所遇到的问题,并分析其原因;引导学生把实验对象换成蜗牛、金鱼等动物,计数它们的心跳和呼吸;同时可以把实验材料换成香烟点燃后的烟雾、酒精、咖啡、可乐等,让感兴趣的学生课后继续探究,并把实验结果传达给亲朋好友,让每个学生都选择健康的生活方式。

8 实验反思及评价

教材中的实验很难全员参与,通过教师改变实验材料和灵活的探究方法,能使全体学生都参与其中,可收到理想的效果。本探究实验的优点为:

(1) 设计简单易行:实验材料易于准备,烟草、黄豆种子、绿豆种子、红豆种子等可从市场上直接购买使用;实验设计严谨科学,利于探究烟草浸出液对种子萌发及幼苗生长的影响;情感体验明显,让学生在体验到实验的乐趣的同时,培养科学探究精神,激发学生学习兴趣。

(2) 趣味性强,且实验操作简单,贴近学生的生活,可控性强,实验现象明显。

(3) 通过实验探究,使学生认识到烟草对人类的危害,更加关注健康的生活方式。

本实验的不足之处在于受气温影响较大,易于出现烂芽、烂根现象。

9 实验的深度分析

研究表明,烟草浸出液含有丙烯醛类、氢氯酸类、亚硝胺及其衍生物类。这些化学物质能影响植物细胞的有丝分裂,影响细胞的分裂与分化,进而影响种子的萌发和幼苗的生长。这与探究实验结论相吻合。

10 自我评价

笔者设计的创新探究实验“探究烟草浸出液对种子萌发和幼苗的影响”立足于现实生活,是一种基于学生创新思维的探索,简约而不简单,效果明显,论证有力。基于实验的小组划分合理,利于创新能力的培养。

篇6:种子萌发过程的标本制作

我在生物教学中对教具的制作作了一些粗浅的尝试。如种子的萌发过程是在土壤中进行的, 较难观察到, 种子到底是怎样萌发的?萌发过程中结构会有哪些变化?这是学生难以理解的问题, 书中虽然有图片, 但不够直观, 而且只有一种双子叶植物的, 单子叶植物的没有显示出来。为了弥补这一不足, 我把种子的萌发过程做成了浸制标本, 既有双子叶植物的也有单子叶植物的。下面介绍制作过程:

一、材料用具

花生种子、玉米种子、花盆、铝塑板、烧杯、酒精灯、镊子、塑料饮料瓶 (1.25升) 、注射器、冰醋酸、结晶醋酸铜、甲醛、亚硫酸、甘油、浓度为95%的酒精、硼酸。

二、制作方法

1. 培育并处理萌发的种子。

将较为饱满的花生种子数粒分别种到花盆中培育, 为其提供种子萌发所需外界条件, 两天后取出几颗胚根稍有些发育的种子, 用药液进行处理。为保持花生种子种皮的红色不变, 我们作如下处理:将所选植物浸泡在由4毫升福尔马林、3克硼酸、400毫升水配制成的浸液中, 浸泡2~3天, 然后用注射器向植物体内注入少量浸液, 最后用清水洗净放置于20毫升10%的亚硫酸、10克硼酸、580毫升水所配制的保存液中进行保存待用。每过两天取出几粒做如上处理, 在此期间注意尽量不要让种皮脱落下来, 直至出现有茎叶生成的植株。将长出茎叶的植株小心取出来 (注意要保证根的完整) , 然后用清水冲去根部泥土。为保持绿色不变, 我们作如下处理:用冰醋酸和等量清水混合, 再徐徐加入结晶醋酸铜, 一面加入一面搅拌, 使醋酸铜充分溶解到饱和为止, 再加三倍清水, 就成了处理药水了。然后将标本放入药液中加火烧煮, 温度以80摄氏度左右为宜。注意看植物由绿色变黄, 约10分钟左右再变成绿色, 就可停火。把处理过的标本从药液中取出, 用清水冲洗后再放入5%甲醛的容器中保存待用。在做双子叶植物种子萌发过程的同时, 做一个单子叶植物种子的萌发过程, 可用玉米作为材料, 为其提供种子萌发所需的外界条件, 制作过程与花生种子的相似。由于玉米种皮为黄色, 为了保持其黄色不变, 我们作如下处理:将选好的植物放入5%的硫酸铜溶液中浸泡1~2天, 取出后用清水洗净, 放入保存液中保存。保存液的配制方法:在900毫升水中加入浓度为6%的亚硫酸溶液30毫升、甘油30毫升、浓度为95%的酒精30毫升中保存备用。当玉米种子长出绿色的茎叶后, 保持其绿色不变的方法与前面处理花生种子的方法一样。

2. 准备标本瓶。

在准备以上材料的过程中可准备标本瓶。现在中学使用的动植物浸制标本, 大都是用玻璃瓶装的, 也有的是用化学试剂瓶装的。我们可以用塑料饮料瓶制作成标本瓶, 方法如下:

方法一:取两个无色透明、大小相同的旧饮料瓶, 用钢锯把其中一个饮料瓶去掉上半部, 把另一个去掉下半部。或者根据标本的大小来去除上部或下部。使用时将标本浸入下半部瓶内后, 在上口0.5厘米处涂上少许凡士林, 再把上半部盖上即可。若无凡士林, 也可以直接用透明胶带将接口封住。

方法二:取上述两个相同的饮料瓶, 用钢锯均去掉上半部, 或者根据标本的大小去除少部分。使用时将标本浸入其中一只, 在上口0.5厘米处涂上少许凡士林, 再把另一只盖上即可, 也可以直接用透明胶带将接口封住。

方法三:取上述两个相同的饮料瓶, 用钢锯去掉其中一个饮料瓶的上部, 把另一个去掉底部。将标本放入后, 在上口0.5厘米处涂上少许凡士林, 将另一只插入接口。大部分瓶子都可以插入, 若难以插入, 可用一小块木方, 轻轻地敲打瓶口, 就会紧密插入。接着注入福尔马林等保存溶液, 拧上盖即可。但是, 重叠部分不能少于6厘米。这种标本瓶由于内外壁结合紧密, 加之拧上瓶盖后, 瓶内无溶液部产生了负压。因此, 在不采取任何其他措施的情况下, 瓶内溶液也不会渗出。现在市场上常见的塑料饮料瓶有1.25、0.75、0.5、0.25升等不同的容积。只要同时收集来两个体积相同的透明塑料饮料瓶, 就能制成一个标本瓶。经过两年多的观察表明, 用福尔马林或酒精溶液保存动植物标本, 标本、溶液和瓶子均无异常变化, 与玻璃瓶的效果一致。同时, 只要标本放到瓶子中部, 从外观看标本就能放大一倍, 从而更有利于教学, 在陈列中的效果也不逊色。

3. 固定植物体。

将两块已裁减好的、能进入标本瓶的铝塑板上用锥子打出一行整齐的小孔, 然后将已用药液处理好的花生种子和玉米种子, 从种子开始, 按其萌发的过程, 用细线捆绑在铝塑板上 (操作过程中一定要细心、认真) , 然后将其放入准备好的标本瓶中。

4. 保存。

在标本瓶中加入5%福尔马林液浸泡封口保存。

三、使用说明

1. 教具特点:

能较真实地再现种子萌发的过程, 可视性强, 教具材料常见, 在农村很容易得到, 教具演示非常简单, 且效果明显。

2. 使用塑料瓶的原因:

用塑料饮料瓶制作教具, 材料易得, 价格低廉, 不易损坏, 便于保存。利用废物, 减少了污染, 演示效果好。不论城市中小学, 还是偏僻的农村中小学都可以做到。

3. 材料的制作可由学生参与、准备, 通过标本的制

作, 使学生了解、学会浸制标本的制作方法, 提高学习兴趣, 进一步培养学生的动手能力、实验制作能力。

以上只是我在生物教学中所作的一些粗浅的尝试, 借以抛砖引玉, 希望能唤起广大同行对生物教育的重视, 一同投入到生物教育的探讨实践中去, 使学生的身心得到更全面的发展, 为祖国培养出更多更优秀的新世纪人才。

摘要:教具以它的“实在性”“可操作性”在教学过程中发挥着独特的作用。自制教具从设计、制作到使用, 对教师都是个学习、锻炼组织能力、动手能力的过程。本文是我在生物教学中对种子萌发过程的标本制作的一些尝试。

篇7:种子萌发过程的标本制作

关键词:教具;操作;标本制作

在中学生物教学中,多媒体进入课堂,教学效果显著提高。但直观教具——生物体、标本、模型、挂图等依然起着不可代替的作用。因此教具以它的“实在性”“可操作性”在教学过程中发挥着独特的作用。

我在生物教学中对教具的制作作了一些粗浅的尝试。如种子的萌发过程是在土壤中进行的,较难观察到,种子到底是怎样萌发的?萌发过程中结构会有哪些变化?这是学生难以理解的问题,书中虽然有图片,但不够直观,而且只有一种双子叶植物的,单子叶植物的没有显示出来。为了弥补这一不足,我把种子的萌发过程做成了浸制标本,既有双子叶植物的也有单子叶植物的。下面介绍制作过程:

一、材料用具

花生种子、玉米种子、花盆、铝塑板、烧杯、酒精灯、镊子、塑料饮料瓶(1.25升)、注射器、冰醋酸、结晶醋酸铜、甲醛、亚硫酸、甘油、浓度为95%的酒精、硼酸。

二、制作方法

1.培育并處理萌发的种子。将较为饱满的花生种子数粒分别种到花盆中培育,为其提供种子萌发所需外界条件,两天后取出几颗胚根稍有些发育的种子,用药液进行处理。为保持花生种子种皮的红色不变,我们作如下处理:将所选植物浸泡在由4毫升福尔马林、3克硼酸、400毫升水配制成的浸液中,浸泡2~3天,然后用注射器向植物体内注入少量浸液,最后用清水洗净放置于20毫升10%的亚硫酸、10克硼酸、580毫升水所配制的保存液中进行保存待用。每过两天取出几粒做如上处理,在此期间注意尽量不要让种皮脱落下来,直至出现有茎叶生成的植株。将长出茎叶的植株小心取出来(注意要保证根的完整),然后用清水冲去根部泥土。为保持绿色不变,我们作如下处理:用冰醋酸和等量清水混合,再徐徐加入结晶醋酸铜,一面加入一面搅拌,使醋酸铜充分溶解到饱和为止,再加三倍清水,就成了处理药水了。然后将标本放入药液中加火烧煮,温度以80摄氏度左右为宜。注意看植物由绿色变黄,约10分钟左右再变成绿色,就可停火。把处理过的标本从药液中取出,用清水冲洗后再放入5%甲醛的容器中保存待用。在做双子叶植物种子萌发过程的同时,做一个单子叶植物种子的萌发过程,可用玉米作为材料,为其提供种子萌发所需的外界条件,制作过程与花生种子的相似。由于玉米种皮为黄色,为了保持其黄色不变,我们作如下处理:将选好的植物放入5%的硫酸铜溶液中浸泡1~2天,取出后用清水洗净,放入保存液中保存。保存液的配制方法:在900毫升水中加入浓度为6%的亚硫酸溶液30毫升、甘油30毫升、浓度为95%的酒精30毫升中保存备用。当玉米种子长出绿色的茎叶后,保持其绿色不变的方法与前面处理花生种子的方法一样。

2.准备标本瓶。在准备以上材料的过程中可准备标本瓶。现在中学使用的动植物浸制标本,大都是用玻璃瓶装的,也有的是用化学试剂瓶装的。我们可以用塑料饮料瓶制作成标本瓶,方法如下:

方法一:取两个无色透明、大小相同的旧饮料瓶,用钢锯把其中一个饮料瓶去掉上半部,把另一个去掉下半部。或者根据标本的大小来去除上部或下部。使用时将标本浸入下半部瓶内后,在上口0.5厘米处涂上少许凡士林,再把上半部盖上即可。若无凡士林,也可以直接用透明胶带将接口封住。

方法二:取上述两个相同的饮料瓶,用钢锯均去掉上半部,或者根据标本的大小去除少部分。使用时将标本浸入其中一只,在上口0.5厘米处涂上少许凡士林,再把另一只盖上即可,也可以直接用透明胶带将接口封住。

方法三:取上述两个相同的饮料瓶,用钢锯去掉其中一个饮料瓶的上部,把另一个去掉底部。将标本放入后,在上口0.5厘米处涂上少许凡士林,将另一只插入接口。大部分瓶子都可以插入,若难以插入,可用一小块木方,轻轻地敲打瓶口,就会紧密插入。接着注入福尔马林等保存溶液,拧上盖即可。但是,重叠部分不能少于6厘米。这种标本瓶由于内外壁结合紧密,加之拧上瓶盖后,瓶内无溶液部产生了负压。因此,在不采取任何其他措施的情况下,瓶内溶液也不会渗出。现在市场上常见的塑料饮料瓶有1.25、0.75、0.5、0.25升等不同的容积。只要同时收集来两个体积相同的透明塑料饮料瓶,就能制成一个标本瓶。经过两年多的观察表明,用福尔马林或酒精溶液保存动植物标本,标本、溶液和瓶子均无异常变化,与玻璃瓶的效果一致。同时,只要标本放到瓶子中部,从外观看标本就能放大一倍,从而更有利于教学,在陈列中的效果也不逊色。

3.固定植物体。将两块已裁减好的、能进入标本瓶的铝塑板上用锥子打出一行整齐的小孔,然后将已用药液处理好的花生种子和玉米种子,从种子开始,按其萌发的过程,用细线捆绑在铝塑板上(操作过程中一定要细心、认真),然后将其放入准备好的标本瓶中。

4.保存。在标本瓶中加入5%福尔马林液浸泡封口保存。

三、使用说明

1.教具特点:能较真实地再现种子萌发的过程,可视性强,教具材料常见,在农村很容易得到,教具演示非常简单,且效果明显。

2.使用塑料瓶的原因:用塑料饮料瓶制作教具,材料易得,价格低廉,不易损坏,便于保存。利用废物,减少了污染,演示效果好。不论城市中小学,还是偏僻的农村中小学都可以做到。

3.材料的制作可由学生参与、准备,通过标本的制作,使学生了解、学会浸制标本的制作方法,提高学习兴趣,进一步培养学生的动手能力、实验制作能力。

篇8:影响草坪种子萌发的内因述评

1 种子结构对种子萌发的影响

吸胀过程是种子萌发的初级阶段, 胚外周的胚乳、种皮和果皮等结构, 它们对胚有营养、保护等功能, 但它们的存在往往使胚得不到足够的水分和充足的氧气, 阻碍了萌发。

除去硬实种皮或使种皮破裂, 种子即可迅速吸水而萌发。硬实可以通过擦破种皮或果皮、浓硫酸浸泡、低温或辐射处理而破除。荒漠植物猫头刺当年收获的种子硬实率高达50%以上, 削切种皮可以有效破除硬实。热水浸种、砂擦处理、浓硫酸浸泡均对刺槐种子的硬实现象有破除作用。用热水浸种24小时, 能使种子发芽率达79.33%。热水浸种同样可以提高麻黄种子的萌发率。甘草种子种皮角质硬实, 自然发芽率为10%~20%, 98.3%浓硫酸浸种60分钟, 发芽率可提高到82.1%;1%氢氧化钠浸种24小时, 发芽率可提高到80.2%;用紫外线照射15~60分钟或用32.68nm波长的激光连续照射, 发芽率也比对照提高25%。

种皮抑制萌发表现在不透气性。苍耳果实内含2粒种子, 上位种子不透气, 在空气中氧气浓度为21%的条件下才能萌发;下位种子对氧的透气性大, 6%氧气条件下即可萌发。埋存于地下的古莲种子休眠可以达几百年甚至上千年, 坚硬的种壳阻止氧气进入是重要的原因。

种皮的存在对胚发育还常常起到机械的阻碍作用, 繁枝苋等植物种皮虽然对水分有透过性, 但坚硬的种皮使胚根不能穿过, 从而抑制萌发。藏嵩草的完整种子在室内和野外的萌发率分别为4%和2%, 而剥去种皮后种子萌发率达47.3%, 种皮坚硬是造成一些植物种子萌发率低的主要原因。

2 种子内含植物激素对种子萌发的影响作用

种子本身往往含有种子萌发生化过程的调节物———激素, 因此被推崇为首要的萌发因子。激素执行其生物学功能的过程实际上是一个细胞信号传导过程, 通过信息传导对种子内的各种生理变化做出反应, 调节种子内部一系列蛋白质、酶的代谢, 从而控制种子的萌发。

迄今利用大量影响种子休眠和萌发的相关突变体研究发现, 在种子休眠获得或解除过程中起关键作用的内源信号分子即是脱落酸 (Abscisic acid, ABA) 和赤霉素 (Gibberellin acid, GA) 。其中, ABA促进种子贮藏蛋白和脂肪的合成, 促进种子脱水耐性和种子休眠的获得, 抑制种胚萌发;而GA促进α-淀粉酶、核酸酶、蛋白水解酶、ATP酶等的表达, 解除种子休眠, 促进萌发。种子休眠或萌发取决于这2种激素的平衡。

2.1 ABA诱导种胚细胞停止分裂、启动和维持种子休眠

ABA调控植物发育的许多方面, 包括种子贮存蛋白和脂类的合成, 提高种子抗旱性, 促进休眠, 抑制种子萌发和植株再生等。种子发育的全过程包括种胚发育和种子成熟2个阶段。种子成熟阶段受ABA信号诱导, 细胞分裂停止, 贮藏物质积累, 获得脱水耐性, 种胚进入休眠状态。Wang等的研究结果表明, ABA诱导种胚细胞内依赖周期蛋白的激酶抑制物 (Cyclin-dependent kinase inhibitor, ICKI) 的表达, 使细胞周期停滞于G1期不能进入S期。Liu等报道, 番茄ABA缺陷型突变体成熟种子由于缺乏ABA, 使胚细胞不能受阻于G1期, 直接通过S期后停滞于G2期, 因此比野生型种子具有更高比例的G2期细胞 (4C DNA) , 这些例证表明内源ABA是使胚细胞停滞于G1期所必需的信号分子。

Karssen等发现拟南芥种胚在成熟过程中出现2个ABA峰, 第1个峰来源于母体, 第2个峰主要来源于种胚自身的合成, 而第2个峰的ABA对抑制拟南芥未成熟胚的萌发极为重要。FUS3和LEC基因调节种胚的生长与停滞, 这些基因的突变导致种胚和胚乳细胞分裂不停止, 种胚持续生长。Raz等报道在FUS3和LEC突变体种子发育过程中, ABA含量比野生型低3倍, 这使其种子表现很高的胎萌性。在野生型拟南芥种子中, 胚性ABA累积, 诱导种子进入休眠, 并维持休眠状态。比较向日葵、大麦、白花烟草的休眠和无休眠种子内源激素的差异, 可知种子休眠的维持还与吸胀过程中ABA的重新合成有关。Kawaka-mi等发现3个无休眠性的小麦突变体, 其ABA含量正常, 但其种胚失去对ABA的敏感性, 此外LEC1突变也严重降低了ABA的敏感性。上述例证表明种胚中ABA含量及其对ABA的敏感性在诱导和维持种子休眠中起着关键作用。

2.2 GA启动和促进种子萌发

萌发过程开始于种子吸水, 结束于胚轴伸长及胚根突出种皮。研究发现拟南芥GA缺陷型突变体如ga1-3和ga1-2的有活力种子在适宜的发芽条件下不能萌发;GA合成抑制剂如Paclobutrazol (pp333) 和Uniconazole (S-3307) , 也抑制种子的萌发这些实例均表明种子吸胀后胚根突出种皮需要新的GA合成。在促进种子萌发中GA至少起到2种信号作用:第一是软化种胚周围的组织, 克服种皮机械限制;第二是促进种胚的生长。在番茄种子中, GA诱导与细胞壁松弛有关的基因如内β-甘露聚糖酶基因、木葡聚糖内转糖基酶/水解酶基因、扩展蛋白基因、β-1, 3-葡聚糖酶基因和几丁质酶基因等表达, 且其中的某些基因只在与胚根对应的株孔处特异表达。

2.3 ABA与GA在调控种子休眠和萌发中的互作

在调控种子休眠和萌发中, ABA和GA起到相反的作用。Koornneef等报道拟南芥ABA缺陷型突变体种子体眠性降低。Debeaujon等报道GA缺陷型拟南芥突变体种子休眠性增强, 需用外源GA才能萌发, 而去除种皮可解除这种需要, 因为种皮发芽障碍和ABA引起的胚休眠需要GA来克服。ABA和GA双缺陷型突变体种子具有萌发能力, 表明种胚中GA与ABA在调节过程中存在相互拮抗关系。在烟草中, GA与种皮、胚乳裂解导致的休眠解除相关, GA促进与休眠解除有关的报告基因β-1, 3-葡聚糖酶基因的表达, 促进种子萌发, 而ABA延迟胚乳裂解、种皮破裂, 抑制β-GLUⅠ基因的诱导, 保持种子处于休眠状态。

2.4 其他植物激素对种子萌发的影响

除了ABA和GA对种子萌发有影响外, 其他植物激素如乙烯 (Ethylene, ETH) 和细胞分裂素 (Cytokinin, CTK) 对种子萌发和幼苗发育的影响也有报道。

CTK在参与种子萌发过程中最明显的作用是, 当它与抑制物质, 特别是ABA同时使用时表现出与ABA拮抗作用。各种浓度的GA打破休眠的作用受ABA抑制, 而ABA的抑制效应又被CTK所克服。因此认为, CTK具有促进GA起作用的“许可”作用。

ETH对种子萌发的调控作用也是很重要的方面, 利用乙烯生物合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸处理水浮莲种子, 明显提高了发芽率, 说明有了乙烯合成前体, 加速ETH合成, 提高了发芽率。另外, 加入乙烯生物合成抑制剂———氨基氧乙酸, 则能够明显抑制了其种子的萌发。

3 胚休眠与后熟

种子的萌发与胚的休眠密切相关。有些植物的种子脱离母体时尚未成熟, 处于休眠状态。在休眠期, 胚经过形态和组织上的进一步变化才能成熟, 达到可以萌发的状态, 如列当科的部分植物。也有些植物种子的胚在形态和组织上已经成熟, 但是要萌发还必须经过后熟。这些植物只有经过一段特殊的处理后才能萌发。使需要后熟的种子萌发, 温度是一个重要的影响因素。后熟对温度的要求一般分2种情况:一是常温, 种子含水量较低时进行后熟, 经干藏后种子才能萌发。例如凤仙花随干藏天数的增加, 萌发加速, 萌发率提高。二是低温, 这些种子要求先经过一段时间的低温, 即春化作用, 然后才能在适宜的环境下萌发。如低温可以打破沙鞭种子的休眠。沙鞭种子在秋天成熟, 它们需要经过冬天至少一个月的低温层积来打破休眠。

种子的不同部位常常不是一起经过休眠阶段的, 牡丹种子属于典型的上胚轴休眠型, 当种子生根后, 若不变化条件, 则一直保持生根生长, 虽然中胚轴和上胚轴有所膨大, 但上胚轴不会生长出芽, 只有经过冬季低温, 翌年才开始生长。

4 展望

种子萌发是植物生活史的重要阶段。每一种植物在长期的进化历史中都演化出了与其生境相适应的萌发对策。目前的工作大量集中在生理生态方面的研究, 但是植物在环境中的适应性, 这方面的报道较少。所以今后工作:一方面重视环境对种子萌发的影响;另一方面要重视植物生理生化方面的研究, 特别在分子水平上来改变植物对不良环境的适应, 为今后土地荒漠化和盐碱化的改善提供理论基础。

摘要:在草坪建植中, 种子萌发特性直接影响建坪的速度和质量。本文从种子自身结构、内源激素及胚的休眠与后熟等方面综述了对种子萌发的影响。认为种子自身是影响胚萌发的主要因素, 且受许多基因调控和环境因子的影响。应重视种子对严酷环境适应的研究, 从分子水平上阐述其对严酷生境的适应机制。

篇9:种子的萌发教学设计(赵冬林)

关键词:截叶栝楼;种子;吸水率;呼吸强度;发芽率;发芽势

中图分类号:S567.23+9.01文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2014)11-0270-03

截叶栝楼(TrichosanthestruncataC.B.Clarke.)为葫芦科栝楼属多年生藤状草本植物,别称大子栝楼、广西大栝楼子、大栝楼,在广西等华南地区习惯替代栝楼入药[1]。据报道,栝楼属植物的药用价值很高,多具有润肺止咳、清热化痰之功效,而截叶栝楼还含有丰富的有机硒等微量元素和天花粉蛋白等,营养丰富[2-3]。此外,截叶栝楼具有扩张冠状动脉、增加血流量、减慢心率、提高动物耐缺氧能力、抗急性心肌缺血和抑制血小板聚集等作用,用于心脑血管疾病的治疗,入药时药理作用与栝楼相近,但具有毒性作用较栝楼低的优点[4]。截叶栝楼除作为栝楼的习用品入药使用外,其籽粒还可炒制食用,在广西百色的靖西、德保、那坡等县,当地居民还有在春夏季采集野生截叶栝楼细嫩芽苗作为瓜苗菜食用的传统,在靖西县还有少量农户驯化栽培,春夏秋季供应县城菜市场,为具有当地特色的畅销蔬菜,将其规模化栽培种植可作为农业产业结构调整的重要选项之一。

种子种苗是农业生产最基本的生产资料,获得优良的种子种苗是提高作物产量和质量的前提条件,种植前判别种子的优劣是保障种植后能否获得稳产、高产的关键。就目前截叶栝楼瓜苗菜的生产实践来看,采摘野生资源为主,供应量少且时间不长。已有少量当地农户零星栽培生产,延长了供应时间,但大田育苗及栽培时存在出芽不整齐、发芽率低、苗长势弱等问题。因此,开展截叶栝楼种子检验及萌发特性方面的研究,可以解决生产中出现的实际问题,将为该特色蔬菜资源的开发利用和规模化生产提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试种子收集地点为靖西县,共3个不同来源均购自药农,种子具体情况见表1。采后经过去果皮处理,阴干留种。种子经黎素平教授鉴定为葫芦科栝楼属多年生草本植物截叶栝楼的种子。种子质量检测工作及种子萌发特性试验于2013年4月进行。

1.2种子取样

采用“四分法”鉴定种子各项品质[5];种子净度分析试验中,试验样品不少于2500个种子单位。千粒质量和发芽率测定均使用净度分析获得的净种子。

1.3试验方法

1.3.1种子净度的测定

将样品倒在玻璃板上,把纯净种子、废种子和杂质分开,分别用电子天平称重,重复3次。计算净种子的百分率,符合规定容许差值时[4],将3次测定结果的平均值作为所测截叶栝楼种子的纯净度。

1.3.2种子千粒质量的测定

采用百粒法测定种子千粒质量[5]。取100粒种子称质量,重复8次,计算标准差及变异系数,换算成1000粒种子的平均质量。

1.3.3种子含水量测定

采用低温烘干法测定种子含水量[5]。称取约5g种子放入干燥铝盒内一起称重,然后置于(103±2)℃恒温烘箱内烘8h,之后取出放入干燥器内冷却后称重,每2h取出称重1次,直到种子达到恒重,计算含水量。试验重复3次。

1.3.4种子发芽测定

将种子剥去外种皮后,以5%硫酸铜消毒30min,置于双层滤纸纸上保湿发芽,测定发芽率和发芽势,3次重复,每次重复测定50粒种子。

1.3.5外种皮对种子吸水率的影响

本试验使用试验编号为jx-3的种子,分别测定带种皮种子和去种皮种子的吸水率。称取种子10g,各重复3份,以75%乙醇消毒后转入垫有双层湿润滤纸的培养皿中,置于25℃的光照培养箱中培养,于2、4、6、8、12h、24、36h取出,用吸水纸吸干种子表面水分后称量种子湿质量,再放回培养皿中继续吸水,如此重复测定,直至种子湿质量数值较接近为止[5],计算出每个时间间隔中种子吸水率。吸水率=(种子吸水后质量-种子吸水前质量)/种子吸水前质量100%。

1.3.6外种皮机械性对种子发芽的影响

本试验使用试验编号为jx-3的种子,在解剖镜下用镊子和解剖针对种子分别进行以下解剖处理:剥去外种皮(CK)、完整种子(T1)、剥去胚根处种皮(T2)、剥去子叶处种皮(T3)。处理过的种子经保湿培育一段时间后统计发芽率,试验重复3次。以胚根突破种皮记为萌发,每天观察记录1次,第1粒种子萌发记为发芽开始时间;以3d内无种子再萌发作为萌发结束的标准,记为发芽结束时间。

1.3.7萌发过程中外種皮对呼吸强度的影响

本试验使用试验编号为jx-3的种子,使用岛津GC-17A型气相色谱仪分别测定有种皮完整种子和去种皮种子萌发过程中的呼吸强度(CO2浓度)。取上述种子各30粒,表面灭菌后将种子置于蒸馏水中浸泡6h,再转入恒温25℃的光照培养箱中保湿萌发培养,每隔12h将种子取出,转入以翻口塞密封的25mL三角瓶中萌发2h,再用lmL注射器取气样测量,取样后种子转回恒温箱,直至萌发过程完全结束。气相色谱仪工作条件为[6]:柱温60℃,进样器温度120℃,FID检测器,检测器温度120℃,载气为He气,流速为30mL/min。试验设3次重复。

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1.4数据统计与分析

发芽率=发芽种子数/该处理接种种子总数×100%,发芽势为发芽试验开始后第10天时的发芽率。采用MicrosoftExcel进行数据处理和制作图表,SPSS统计分析软件进行方差分析和多重比较。

2结果与分析

2.1种子品质检验情况

从表2中可以看出,3个不同来源的截叶栝楼种子净度值均较高,在96%~99%之间,这与其果实浸泡后瓜瓤较易漂洗有关。干燥种子含水量在7.5%~10.2%之间,含水量变化幅度不大,可为其安全贮藏提供保障。截叶栝楼种子千粒质量较大,在459.4~511.7g之间。测定种子发芽率时,编号为jx-2、jx-3的种子发芽率达到96%以上,发芽势也均达到90%及以上,可见发芽整齐,应该与其去外种皮后再进行发芽检验有直接关系;编号为jx-1的种子发芽率为87.3%、发芽势为75.3%,明显低于jx-2、jx-3的发芽率和发芽势,这可能与其为隔年陈种有关。

2.2种皮机械性对截叶栝楼种子发芽的影响

由表3中可以看出,外种皮对截叶栝楼种子萌发具有明显的制约,尤其是胚根处的种皮对种子萌发制约程度最大,剥去此处的种皮即可显著促进种子的萌发,明显提高种子发芽率与发芽势,发芽开始时间与结束时间明显提前,发芽历时明显缩短等。其中对发芽势的促进作用最明显,种子剥去胚根处种皮后的发芽势从25.3%增加到90.7%。由此可见,胚根处种皮的存在可能是导致种子发芽不整齐现象出现的主要原因。种子子叶处的种皮对种子萌发也有一定的影响,剥去子叶处种皮可使发芽率从68.9%提升到82.7%,发芽势从25.3%提升到38.0%,发芽时间略为提前,可能是因为剥去该处种皮后透水作用增强而导致。

2.3种子萌发过程中外种皮对种子吸水的影响

在种子萌发过程中的吸水可分为3个阶段,即急剧吸水、暂停吸水、胚根长出后重新吸水[7]。由图1可知,经过2、4、6、12、24、36h吸胀后,[CM(16*2]去种皮种子的吸水率分别为9.3%、

20.1%、25.2%、43.8%、45.5%、44.6%,而完整种子的吸水率则分别为3.6%、6.6%、13.0%、30.6%、39.5%、40.6%。去种皮种子前12h的吸水率曲线上升平稳,12h后吸水率增加缓慢,其中24h吸水率达到45.5%的峰值;完整种子前24h的吸水率曲线持续上升,24h后吸水率增加缓慢,至36h吸水率达到40.6%的高值。上述结果表明,剥离外种皮可促进种子的吸水,提前约12h使吸水率接近较稳定值,即进入暂停吸水阶段。

2.4种子萌发过程中外种皮对呼吸强度的影响

呼吸强度的变化能揭示萌发过程中种子内部物质与能量变化的有关情况[7]。由图2可知,截叶栝楼种子外种皮对萌发时的呼吸强度变化有明显的影响。去种皮种子呼吸强度从12h后开始逐渐平缓增强,24h后呼吸强度进入快速增长期,至156h时呼吸强度达到峰值,为32.37mmol/(kg·h),此后呼吸强度略有所下降但保持相对稳定。完整种子的呼吸强度在12~60h时变化不大,曲线较为平缓;60h后呼吸强度进入快速增长期,但已比去外皮种子晚36h,至228h时完整种子的呼吸强度达到峰值,为24.14mmol/(kg·h),但低于去种皮种子呼吸强度的峰值,并且推后72h;228h后完整种子呼吸强度虽略有所下降,但保持相对稳定。

3讨论与结论

截叶栝楼具有较高的营养价值,其种子营养价值也很高,为发展截叶栝楼规模化栽培生产,须要解决种子发芽不整齐问题。已有研究表明,同属植物栝楼、大方油栝楼种子发芽率下降的主要因素是种皮的机械性障碍,种皮障碍导致该类植物种子进入强迫休眠,用机械手段切除种皮可显著提高种子的发芽率[8-9];同时如果汁清洗不干净,也会影响种子的萌发[10]。本研究亦表明外种皮的机械阻碍是导致截叶栝楼种子发芽率下降、发芽势降低、出芽不整齐的关键因素。因此,播种时需要将种子清洗干净,并对胚根处外种皮进行破壳去除,即可显著促进种子的萌发,提高发芽率与发芽势。

种子萌发是一个不断吸水并由呼吸作用提供能量的过程[11]。测定种子萌发过程的吸水情况与呼吸强度有助于了解种子的萌发进展。在本试验中发现,去除外种皮可使其种子吸水峰值提前约12h,并且其呼吸强度快速增长期提前约36h。上述结果证实截叶栝楼种子的外种皮确实机械性地阻碍了种子的萌发,因此去外种皮即可保证种子萌发所需的水分供应,促使其及时进入呼吸强度快速增长期。

综上所述,根据本试验的研究结果,笔者初步制订了截叶栝楼优质种子质量标准,即籽粒饱满,大小均匀,且发芽率≥95%,发芽势≥85%,千粒质量≥450g,种子净度≥96%,含水量≤10.5%。而隔年陈种的发芽率、发芽势均已明显下降,不宜使用。在播种育苗中,为了提高种子发芽效果和质量,需要将种子清洗干净,并采取机械方法切除外种皮。

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