种子生物学

理论大纲

《种子生物学》课程教学大纲

课程中文名称：种子生物学

课程中文名称：Seed Biology

课程编号：112022

课程性质：专业基础课

学时：总学时46（理论课学时34、实验课学时12）

学分：2.5

适用对象：种子科学与工程专业

先修课程：植物学、植物生理学、植物生物化学

课程简介：

《种子生物学》主要内容包括种子的形态构造、种子化学成分、种子的形成发育与成熟，种子休眠及其调控，种子萌发，种子活力、种子寿命、顽拗型种子生物学、种子生态以及种子学新技术及研究进展等。通过本课程的学习使学生了解种子学的产生、演变与发展趋势，掌握种子学的基本理论和原理以及利用种子生物学基本知识解释、分析种子生产、种子检验以及种子贮藏加工中的实际问题，为后续专业课的学习夯实专业基础。

一、教学目标及任务

《种子生物学》是种子科学与工程专业的专业基础课程，是研究种子特征特性和生命活动规律的一门应用基础科学，是种子生产学，种子贮藏加工、种子检验学等专业核心课程的基础。通过本课程的学习，使学生具有种子学方面基本的常识，掌握种子的形态构造、化学成分、形成发育与成熟，种子休眠，种子萌发，种子活力和寿命等方面的基本原理与理论知识，为种子生产，种子贮藏加工、种子检验等实用技术奠定基础。

二、学时分配

章节	教学内容	计划学时	章节	教学内容	计划学时
绪论		2	第六章	种子活力	3
第一章	种子的形态构造和分类	3	第七章	种子寿命	3
第二章	种子的化学成分	5	第八章	顽拗型种子生物学	2
第三章	种子的形成发育和成熟	5	第九章	种子生态	2
第四章	种子休眠及其调控	3	第十章	种子新技术及其研究进展	3
第五章	种子的萌发	3	总计		34

三、教学内容及教学要求

绪论……………………………………………………………………………（2学时）

教学重点：种子的定义与范畴；种子产业化概念；种子工程的内涵。

教学难点：种子范畴的界定；种子工程的15个具体内容；我国种子产业化的运作模式。

教学要求：了解我国种子学科的历史与发展，我国种子工作发展的历程以及我国种子工作的实施情况；理解种子的定义与范畴、种子工程以及种子产业化的概念内涵，掌握种子的概念、分类、种子工程的主要内容。

第一节种子的概念和属性

1、种子的含义

2、种子的类别

3、种子的属性

第二节种子学的内容、任务和研究方法

1、种子学的内容

2、种子学的主要任务

3、种子生产的研究方法

第三节种子学的发展

1、国际上种子学的发展

2、我国种子学的发展

第四节我国种子工作的发展历程种子工程的实施

1、家家种田、户户留种阶段

2、四自一辅阶段

3、四化一供阶段

4、种子产业化段

第五节我国种子工程的实施

1、我国种子工作中存在的问题

2、我国的种子工程

3、加入WTO后我国种子业面临的机遇与挑战

本章习题要点：

1、什么是农业种子？什么是人工种子？

2、农业种子具有哪四种分类方法，各类常见的代表种子有哪些？

3、何谓种子产业化和种子工程？

4、种子工程的五大主要内容是什么？

5、标志种子学诞生的著作是哪部？ISTA、AOSA、ISSS分别是什么组织？

第一章种子的形态构造和分类……………………………………………（3学时）

教学重点：种子的基本构造及各基本构造的内容及功能。

教学难点：主要作物种子的形态结构特点及常见作物种子按不同的分类方法进行分类。

教学要求：了解一般植物子的形态结构特征；理解种子的外部特性与内部构造及各部分的功能；掌握种子的外部性状及基本构造，主要作物种子的形态结构特征，能对常见作物种子的按不同的分类方法进行分类。

第一节种子的一般形态构造

1、种子的外部性状

2、种子的基本构造

第二节种子的植物学分类

1、根据胚乳有无分类

2、根据植物形态学分类

第三节主要农作物种子的形态构造

1、水稻种子的形态构造

2、小麦种子的形态构造

3、玉米种子的形态构造

4、棉花种子的形态构造

5、油菜种子的形态构造

6、大豆种子的形态构造

本章习题要点：

1、种子的外部形状常用哪几个指标表示？种子大小有哪两种常用的表示方法？

2、种子的基本构造包括哪几部分？种皮上有哪些附属结构？

3、胚由哪几部分组成，胚本体指的是哪几部分？举例说明胚的类型？

4、哪些作物种子是有胚乳种子，哪些是无胚乳种子？

5、禾本科作物种子、豆类种子、棉花种子在形态上各有哪些特征？

6、水稻、小麦、玉米、棉花等主要作物种子的形态结构示意图。

第二章种子的化学成分及其利用…………………………………………（5学时）

教学重点：种子中的主要贮藏物质，种子水分（临界水分，安全水分，平衡水分），种子生理活性物质。

教学难点：种子主要贮藏物质的理化性质及其对种子特性的影响；种子化学成分的环境调控。

教学要求：了解种子水分及其他化学成分对种子特性的影响；理解影响种子化学成分的因素及其调控措施；掌握种子主要化学成分及其分布特点，种子生理活性物质的种类及其作用，种子中的主要贮藏物质种类、特性。

第一节种子的主要化学成分及其分布

1、种子的主要化学成分及其差异

2、种子化学成分的分布

第二节种子水分

1、种子水分的存在状态

2、种子的临界水分和安全水分

3、种子的吸湿性和平衡水分

第三节种子的主要贮藏物质

1、糖类

2、脂类

3、蛋白质

第四节种子的生理活性物质

1、酶

2、维生素

3、植物激素

第五节种子的其他化学成分

1、色素

2、矿物质

3、种子毒物和特殊化学成分

第六节影响种子化学成分的因素及其调控

1、内因对种子化学成分的影响与品质育种

2、环境条件对种子化学成分的影响与区域化种植

本章习题要点：

1、粉质种子、蛋白种子、油质种子各有哪些特点，常见作物种子分别属于哪类？

2、种皮、胚、胚乳所含的主要物质各是什么？

3、什么是种子的临界水分、安全水分和平衡水分？

4、种子中的可溶性糖与不溶性糖主要是哪些？种子的直链淀粉与支链淀粉有何区别？

5、何谓种子脂质的酸败，油脂的酸败包括哪两个过程？

6、种子中的贮藏蛋白有哪几类？人体8种必需氨基酸是哪些，禾谷类种子的第一限制氨基酸是哪种？

7、种子的生理活性物质主要有哪些？什么是种子毒物，常见的种子内源毒物有哪些？

8、影响种子化学成分的因素有哪些？是怎样影响的？

第三章种子的形成发育和成熟……………………………………………（5学时）

教学重点：种子形成发育的一般过程，种子发育中的某些异常现象（如多胚现象、种子败育等），种子成熟的指标。

教学难点：主要植物种子的形成和发育模式以及主要种子成熟过程中的理化变化。

教学要求：了解种子形成发育过程中的基因表达和控制；理解主要作物种子形成、发育和成熟过程中贮藏物质的变化特点以及环境条件的影响；掌握胚发育的过程（几个时期）和胚乳发育的三种类型及各自的代表植物，种子发育中的异常现象（多胚、无胚、无性种子及种子败育），作物种子年的概念，成熟的指标，禾谷类、豆类及十字花科作物种子成熟的阶段。

第一节种子形成发育的一般过程

1、胚的发育

2、胚乳的发育

3、种皮的发育

第二节种子发育中的异常现象

1、多胚象

2、无胚现象

3、无性种子

4、种子败育

第三节主要植物种子的形成和发育

1、小麦种子的形成和发育

2、水稻种子的形成和发育

3、棉花种子的形成和发育

4、大豆种子的形成和发育

第四节种子的成熟与调控

1、种子的成熟阶段和特征

2、种子成熟过程中的变化

3、种子成熟的调控

本章习题要点：

1、种子的各部分分别由什么发育而成？

2、核型胚乳、细胞型胚乳和沼生目型胚乳各有哪些特点，各自的代表作物有哪些？

3、多胚现象、无胚现象、无性种子的概念。真多胚、假多胚的来源各是什么？无胚现象产生的原因是什么？

4、种子败育的概念、原因及防治措施。

5、作物种子年的概念。

6、种子成熟的指标是什么？禾谷类、豆类作物种子成熟的阶段各是什么？

7、种子成熟过程中几种主要贮藏物质变化的一般规律各是什么？

第四章种子的休眠…………………………………………………………（4学时）

教学重点：种子休眠的概念，种子休眠的类型，豆类种子的硬实，打破种子休眠的方法。

教学难点：种子休眠的机制，种子休眠的合理利用。

教学要求：了解种子休眠相关的概念；理解种子休眠的各种原因；掌握禾谷类、豆类种子休眠的特性及种子休眠调控的各种方法。

第一节种子休眠的的概念和意义

1、与种子休眠的相关概念

2、种子休眠的意义

第二节种子休眠的原因与机制

1、种子休眠的原因

2、种子休眠的机制

第三节主要作物种子的休眠

1、禾谷类种子的休眠

2、豆类种子的休眠（硬实）

3、其他种子的休眠

第四节种子休眠的调控

1、延长种子休眠期

2、缩短和解除种子的休眠期

本章习题要点：

1、种子休眠、种子休眠期、生理休眠、强迫休眠的概念。

2、种子休眠在农业生产上有何意义？

3、种子休眠的主要原因有哪些？

4、种子休眠的三因子学说、呼吸途径论及光敏素调控理论的要点各是什么？

5、禾谷类、豆类、棉花种子的休眠的原因各是什么？什么是硬实？说明硬实发生的原因及解除方法。

6、延长和解除种子休眠的方法各有哪些？

第五章种子的萌发……………………………………………………………（3学时）

教学重点：种子萌发的四个阶段，各阶段的特征及变化；种子萌发的生态条件。

教学难点：能利用种子萌发的条件，根据环境情况对种子萌发进行必要合理的调控。

教学要求：了解种子各个阶段发生的形态和生理上的变化；理解种子萌发的四个阶段及各阶段的特点，种子播前处理的意义；掌握种子萌发的必备条件，并能在生产上利用这些条件进行种子萌发调控。

第一节种子萌发的过程

第二节种子萌发的生理生化变化

1、种子萌发过程的代谢特点

2、种子萌发过程的主要贮藏物质的转化利用

3、呼吸作用和能量代谢

第三节种子萌发的生态条件

1、水分

2、温度

3、氧气

4、光

5、其他生态条件

第四节促进种子萌发的方法

1、渗透调节

2、湿干交替处理

3、化学物质处理

4、有机溶剂渗透处理

本章习题要点：

1、种子萌发的过程分为哪几个阶段？各阶段有哪些特点？

2、活种子吸水一般分为几个阶段？各阶段种子在形态上和生理上发生了哪些变化？

3、种子萌发需要什么样的生态条件？

4、子叶出土型幼苗和子叶留土型幼苗的典型代表植物各有哪些？

5、种子萌发过程中主要有哪些生理生化上的变化？（掌握各自的要点）

6、什么是吸胀损伤和吸胀冷害？何谓沉积处理？

7、为什么要进行种子播前处理？

第六章种子活力与劣变……………………………………………………（3学时）

教学重点：种子活力、劣变的概念以及两者的联系，种子活力、种子生活力和种子发芽力的区别与联系，种子活力的指标，种子活力测定的原理与方法。

教学难点：种子活力、种子生活力和种子发芽力的区别与联系的正确掌握，种子活力测定的原理与方法的掌握和综合运用。

教学要求：了解种子活力概念的提出与发展；理解种子活力测定的原理；掌握种子活力的概念，种子活力、种子生活力和种子发芽力的区别与联系，种子劣变以劣变种子的各种变化，种子活力的表示方法和常见的测定方法。

第一节种子活力的概念和意义

1、种子活力概念的提出及发展过程

2、种子活力、种子生活力和发芽力含义的差异及其相互关系

3、种子活力的概念和意义

第二节种子劣变的发生和机理

1、种子活力的下降和劣变的发生

2、种子劣变的机理

第三节种子活力的指标及影响种子活力的因素

1、种子活力的指标

2、影响种子活力的因素

本章习题要点：

1、种子活力（ISTA、AOSA）、种子生活力、种子发芽力的概念及相互区别。

2、高活力种子在生产上有哪些优越性？

3、种子劣变与老化有和区别与联系？

4、劣变的种子在形态上和生理生化上有哪些表现？

5、衡量种子活力的指标有哪些？国际种子检验规程推荐的两种种子活力测定方法是哪两种方法？

第七章种子的寿命…………………………………………………………（3学时）

教学重点：种子寿命及其差异性，种子衰老的表现与机理。

教学难点：根据影响种子寿命的因素选择延长种子寿命的适宜措施；种子寿命的预测方法掌握与应用。

教学要求：了解不同植物种子寿命的差异、种质资源保存和陈种子的利用方法；理解影响种子寿命的因素及其机理；掌握种子寿命的概念及其在不同植物上差异，长命种子、短命种子和中命种子的区别，种子衰老的表现与机理。

第一节作物种子寿命的差异性

1、种子寿命的概念

2、种子寿命的差异

第二节种子寿命的影响因素

1、影响种子寿命的内在因素

2、影响种子寿命的环境条件

3、延长种子寿命的技术措施

第三节陈种子的利用

1、陈种子的利用的现实意义

2、陈种子的利用中应注意的问题

第四节种子寿命的预测

1、利用对数直线回归方程式及其列线图预测种子寿命

2、修正后的种子寿命预测方程及其列线图

本章习题要点：

1、什么是种子寿命、种子的半活期、农业种子的寿命？常见植物种子根据寿命长短分属于哪类？

2、延长种子寿命在农业生产上的意义。

3、影响种子寿命的因素有哪些？哪些是长命种子、短命种子及中命种子？

4、什么是种质资源？什么是种子的超干贮藏?

5、生产上如何利用陈种子？

6、学会利用种子寿命预测列线图进行种子寿命预测。

第八章玩拗型种子生物学……………………………………………………（2学时）

教学重点：顽拗型种子的概念、种类及鉴定方法，顽拗型种子的生物学特性。

教学难点：种子玩拗性的评价以及种子脱水敏感性/耐性的机制。

教学要求：了解顽拗型种子的贮藏特性和方法；理解正常种子和顽拗种子的区别；掌握顽拗型种子的概念、种类及鉴定方法，顽拗型种子的生物学特性。

第一节玩拗种子的概念、种类及鉴定

1、顽拗型种子的含义

2、顽拗型种子的种类

3、顽拗型种子的鉴定

第二节顽拗型种子的生物学特性

1、干燥脱水易损伤

2、易遭冷害和东害

3、寿命短、不耐贮藏

4、属于大型和大粒种子

5、多属于热带植物种子

第三节玩拗种子的贮藏特性和方法简介

1、玩拗种子的贮藏特性

2、玩拗种子的贮藏方法简介

本章习题要点：

1、什么是顽拗种子和正常种子？

2、顽拗种子有哪几类？各自的有什么特点？

3、顽拗型种子在生物学上有哪些特点？

4、顽拗种子有哪些贮藏特性？

第九章种子生态………………………………………………………………（2学时）

教学重点：种子散播的方式、种子雨和土壤种子库、种子的生态适应。

教学难点：种子的休眠循环及自然萌芽、种子生态的应用。

教学要求：了解种子的休眠循环及自然萌芽；理解种子的生态适应的原理；掌握种子散播的方式、种子雨和土壤种子库的含义。

第一节种子的生命循环

1、种子的繁殖

2、种子的散播

第二节种子雨和土壤种子库

1、种子雨

2、种子雨和土壤种子库

第三节种子的休眠循环及自然萌芽

1、种子休眠循环的测量

2、土壤中种子发芽能力的变迁

3、温度与土中种子的萌芽

第四节种子的生态适应

1、种子对不良环境的适应

2、种子对植食动物的适应

第五节种子生态的应用

1、人为干扰地的草相管理

2、自然植被的复建与管理

本章习题要点：

1、什么是种子雨、种子库？

2、种子散播的方式有哪些？

3、土壤种子库的类型？

第十章种子新技术及其研究进展…………………………………………（2学时）

教学重点：种子引发的概念、种子引发的效果、植物人工种子的概念、组成、植物人工种子的优点。

教学难点：种子引发的原理及植物人工种子制备的程序。

教学要求：了解种子引发及植物人工种子的研究现状及发展趋势；理解种子引发的原理及植物人工种子制备的程序；掌握种子引发的概念、种子引发的效果、植物人工种子的概念、组成、植物人工种子的优点。

第一节种子引发及其研究进展

1、种子引发的概念

2、种子引发的效果

3、种子引发的主要方法

4、种子引发的机理

5、种子引发的生理生化变化与分子基础

6、种子引发最佳条件的选择

7、影响种子引发效果的因素

8、国内外种子引发研究现状

9、种子引发存在的问题

10、展望

第二节植物人工种子研究进展

1、植物人工种子的概念、组成

2、植物人工种子的优点

3、植物人工种子的主要制备方法与技术要求

4、植物人工种子技术存在的主要问题

5、植物人工种子的应用前景

本章习题要点：

1、什么是种子引发？

2、种子引发有什么效应？

3、常见的种子引发方法有哪些？

4、什么是植物人工种子？由哪几部分组成？

5、与传统种子相比，植物人工种子有什么优点？

四、考核方式及要求

本课程的考核由闭卷考试（70%）+平时（出勤、课堂提问和实验报告成绩）（15%）+课程小论文（15%）三部分组成，三部分总成绩60为及格，最终成绩以百分制计。

五、参考教材及教学主要参考书

教材：高荣岐,张春庆主编.种子生物学[M].北京:中国农业出版社,2009年

参考书:

胡晋主编.种子生物学[M].北京:高等教育出版社,2005年

颜启传主编.种子学[M].北京:中国农业出版社,2001年

郑光华主编.实用种子生理学[M].北京:农业出版社,1990年

傅家瑞主编.种子生理[M].北京:科学出版社,1985年

李阳汉主编.植物学[M].上海:上海科学技术出版社,1984年

王忠主编.植物生理学[M].北京:中国农业出版社,2000年

大纲制定人：	舒英杰
大纲审定人：	时侠清
制定时间：	2011年7月