种子萌发过程中干重和鲜重的变化

种子萌发过程中,干重和鲜重会呈现不同的变化趋势,具体分析如下:
一、鲜重的变化
持续增加,原因包括:
- 吸水阶段:种子萌发初期(吸胀阶段)大量吸水,鲜重迅速上升。此时种子尚未进行明显的代谢活动,水分是鲜重增加的主要来源。
- 代谢与生长阶段:随着细胞分裂和幼苗生长,根系吸收水分并参与代谢,鲜重持续增长。即使进入光合作用阶段,水分的吸收和保留仍主导鲜重变化。
总结:鲜重从萌发开始即持续上升,主要受水分吸收和细胞生长驱动。
二、干重的变化
先下降后上升,分两个阶段:
1. 萌发初期(子叶 / 胚乳未展开前)
- 干重下降:
- 种子储存的有机物(淀粉、脂肪、蛋白质等)通过呼吸作用分解,为萌发提供能量和物质,产物(如 CO₂、H₂O)释放到外界,导致干重减少。
- 此时无光合作用(无绿叶),仅消耗储存的有机物,且呼吸作用强度大于合成代谢。
2. 幼苗形成期(真叶展开后)
- 干重回升:
- 真叶长出后,光合作用开始,叶片通过光合制造有机物(如葡萄糖),积累量超过呼吸作用消耗量,干重逐渐增加。
- 若种子萌发时子叶出土(如大豆),子叶也可能短暂参与光合作用,加速干重回升。
转折点:干重下降至最低点的时间取决于种子类型(储存有机物多少)和环境条件(温度、氧气等),通常在幼苗完全依赖光合作用前达到最低值。
三、关键机制对比
指标 | 变化趋势 | 主要影响因素 | 生理过程 |
---|---|---|---|
鲜重 | 持续增加 | 水分吸收、细胞膨大和生长 | 吸胀作用、根系吸水、代谢需水 |
干重 | 先降后升 | 有机物分解(呼吸)与合成(光合) | 储存有机物消耗(无光合)→ 光合产物积累 |
四、特殊情况
- 无光照条件:若种子在黑暗中萌发,即使长出真叶也无法进行光合作用,干重会持续下降直至储存有机物耗尽,幼苗死亡。
- 不同种子类型:脂肪类种子(如花生)萌发时干重下降更快(脂肪氧化分解消耗更多氧气,产物中 CO₂释放量大于有机物增加量),淀粉类种子(如小麦)干重变化相对平缓。
总结
种子萌发过程中,鲜重因吸水和生长持续增加,干重则因呼吸消耗先下降,待光合作用启动后逐渐回升。这一变化体现了种子从依赖储存能量到自主合成有机物的关键转变。

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