种子休眠特性研究

【题目】玉铃花种子休眠解除的理化变化探究 
【1.1】玉铃花的基本概况 
【1.2】种子休眠特性研究 
【第二章】玉铃花种子生物学特性研究材料与方法 
【第三章】萌发过程中种子生理生化变化的研究结果与分析 
【第四章】玉铃花种子萌发生理研究讨论 
【结论/参考文献】玉铃花种子发芽中生理生化特点研究结论与参考文献

　　1.2 种子休眠特性研究

　　1.2.1 种子休眠

　　种子虽具有正常的生活力，但在合适的环境状况（如温度、氧气、水分、光照）下仍然不会发芽的现象便为种子休眠。（杨期和，2003）。种子的休眠程度反映出种子萌发对环境（如温度、光照、氧气与水分等）需要的幅度；能发芽的范围条件愈宽，表明种子休眠的程度愈浅；相反的，能发芽的范围条件愈窄，表明种子休眠程度愈深。活种子是否能够萌发取决于种子的休眠程度以及环境条件（唐安军等，2004）。作为裸子植物和被子植物所特有的生存器官，种子的休眠与萌发是高等植物个体发育中的重要事件，它是一种植物因适应环境（光照差异、温度变化等种种因素）以保持自身的繁殖发展而形成的生物特性。同时，它也关系到种群的生存和发展，具有重要的生态学意义。然而，种子所特有的这种性质也给农业和林业生产带来许多不便。因此，国内外种子生理学家及科研工作者的重要任务一直集中在种子休眠与萌发的生理和生态研究上（刘亚帅，2008）。

　　1.2.2 种子休眠的原因

　　有很多原因可以导致种子的休眠，这些原因中，有的属于剖解结构上的，有的属于代谢方面的，还有的因胚自身的发育状况存在差异所致。一般情况下，各种休眠原因并不会独自发挥作用，而是相互影响相互联系，并共同调控着种子的休眠，使有关种子休眠问题的研究变得更复杂。（陈彩霞等，1997）。一般来说，种子会因为不同种类、不同居群，甚至是同一植株上的不同种子，其休眠都可能存在或多或少的差别。且种子休眠的深浅与种子成熟时周围的环境条件密切相关，并且，收获后的环境条件还存在引起次生休眠的可能。

　　1.2.2.1 种皮结构与种子休眠的关系

　　很早之前就有人指出种皮障碍是导致种子休眠的原因之一，近年来，更有越来越多的研究提出有些种子的种皮存在使种子休眠的机械作用。种皮的物理或化学特性（结构致密、坚硬或具有很厚的蜡质层），会导致种皮透气、透水困难，还可能产生机械阻碍作用（叶常丰等，1994）。种皮因具有坚硬的组织，对胚的生长有较大的阻力，使胚很难向外伸展，即使能够满足所需的氧气和水分条件，加之给予萌发合适的温度，种子仍会长期处于吸胀饱和状态，不能产生足够的推力突破这些组织，直至种皮达到干燥机会。只有随时间延长， 具有的胶体性质的细胞壁发生改变，种皮存在的束缚力渐渐减小，种子才可以突破种皮而萌发。种皮坚硬木质化和表面具有革质的种子， 阻碍胚乳（胚）突破种皮向外生长往往成为限制种子萌发的机械阻力（李进雨，1994）。

　　现在很多研究表明，种皮结构对木本植物种子休眠有一定的影响，有的是因为种皮所具有的纤维素木栓化，有的因为种皮果胶质加厚，有的是因为种皮本身的厚角组织细胞形成了大量的果胶质和坚硬的石细胞，有的是因为存在有规律的鱼鳞坑状结构，有的是因为氧的通过率降低，如元宝枫（Acer truncatum Bunge）。还有些是因为具有豆科植物类似的种皮结构，外面有丰富的角质层；除此之外，还有些是因为有一条不透水的明线，且栅栏组织排列比较精密， ,如紫锻（Tilia amurensis）。目前，有的学者在进行种皮和种子休眠之间关系的研究时，并非以种皮本身的解剖结构特点等为直接研究对象，而是通过间接分析来得到结果。这样得出的结论往往是截然相反的， 类似的现象就曾经出现在对红松种子的研究中 （郑彩霞等，1997）。Bewley（1994）曾对豆科（Leguminosae）、梧桐科（Sterculiaceae）和田麻科（Tiliaceae）的一些硬实的植物种子进行解剖观察，他经研究指出：由于硬实种子的种皮具有发达的角质层和丰富的栅栏状细胞与石细胞，大部分硬实种子都具有非常坚韧结实的种皮； 大豆（Glycine max）和刺槐（Robinia pseucdoacaciaL.）等植物的种子中，由半纤维素和胶质类物质组成了位于种皮最外层的角质层；整齐紧密排列的栅状细胞组成了内层细胞，大量钙盐或硅酸盐集聚其中，形成了阻止种子从外界吸收水分的坚硬致密的保护层，从而引起休眠（Desouza,F.H.D.,2001） ;王艳华（2005）等对大山樱种子的透性及种皮机械阻力进行研究，发现种子透水、透气性对休眠均有一定影响，但并不是关键因素，种壳过硬而阻止胚突破种皮正常生长，即机械阻力是抑制种子萌发的最为主要的原因；陶新宇等（2005）初步研究了芍药种子的萌发特性，结果表明芍药种子的休眠是因为种皮存在机械束缚以及外胚乳存在一定的约束力。对种子进行机械破皮处理后，发芽率可由最初的 35%提高到 66.7%;杨万霞（2005）通过对青钱柳（Cyclocarya paliurus （Batal.） IIjinsk.）种子的形态解剖、种皮结构的扫描电镜、种皮的透水性等一系列的研究指出，青钱柳种子共有三层种皮，表面角质化的外种皮，木栓质的中种皮，木质而坚硬的内种皮，这在某种程度上阻碍了胚乳（胚）与外界交换水气，从而影响种子的吸胀和萌发。对种皮的透水性进行实验研究，研究表明，用浓硫酸处理过的种子可以迅速吸水膨胀，而具有完整种皮的种子胚也可以吸取部分水分，所以，种皮存在透水性障碍，但种皮透水性并不是导致青钱柳种子休眠的最关键的原因。；陈润政等（1984）对格木种子进行了种皮透性实验，研究表明格木种子覆盖有很厚的皮层，种皮坚硬；实验将一部分格木种子浸泡了一年五个月，均未出现吸胀现象，说明种子的透水性能很差，这一特征导致了格木种子萌发困难。南方红豆杉（Taxus chinensisvar.mairei）种子种皮坚硬致使种子胚乳（胚）与外界的水汽交气比较困难，这一特性是造成种子休眠的原因之一（史忠礼，1991）；程广有等对东北红豆杉（Taxus cuspidataSieb.et Zucc.）的种皮透性进行研究，结果表明；东北红豆杉的种皮严重地阻止胚与外界的水气交换，导致种子休眠（程广友，2004）；通常，种子透水性差，其透气性也会较弱。赖力等（1989）通过对红松种子种皮透性的实验研究，指出红松种子的中种皮和内种皮均能阻碍氧气进入胚乳（胚），致使种子休眠的主要因素可能是种皮的透性障碍；杨晓玲（1998）等对山楂种子的透性进行研究，结果表明山楂种壳透气性差，对种子的呼吸有明显的抑制作用。且越晚采收，种壳的透气性就会越差，就会越显着的抑制呼吸，解除休眠也就越发困难。周佑勋（2006）等研究指出，种皮透气性差是造成檫树、樟树、闽楠种子休眠的原因之一。杨期和等（2005）研究了三药槟榔种子休眠与萌发的特性，认为种壳对种子萌发有抑制作用的原因不是由于其对水分透过的限制，而是种皮的机械束缚和透气性差；许多果树种子的种皮有油和蜡质，既不透水也不透气，而且种皮的蜡质层、木栓层、栅栏组织、骨状石细胞都会阻碍水分的吸收（张秋香等，2004）。

　　1.2.2.2 胚的发育状况与种子休眠的关系

　　种子是否具有休眠特性，还取决于种子胚乳（胚）不同的发育情况。即使把一个有生命的成熟胚从种子或传播单位上剥离下来也不能发芽的现象即为胚休眠（embryodormancy）（比尤利，1990）。胚有两种休眠类型，一种是植物的种子形态成熟后，胚尚未完全发育而造成的生理休眠，即生理后熟，如银杏、白蜡、冬青等。虽然采收后外观上已经成熟，但胚还很小，胚的结构尚未发育完全，需要经过一段时间，等胚完全发育后才能萌发，这个时期为后熟期，在这个时期完成以前，种子会一直处于休眠状态。在棕桐科、葱木科、婴粟科、报春花科、木兰科和毛食科等植物种子常出现这种现象（Khan AA,1977）；陆秀君（2006）在天女木兰种子休眠原因的研究中，证明导致木兰科中的天女木兰种子深休眠的主要原因是秋季采收后天女木兰种子胚乳（胚）还没有发育完全，；肉双蓉（Cistanche deserticola）种子休眠也主要由于种子存在形态后熟，种子必须收到来自寄主根系的某种萌发刺激信号才能进行萌发（牛东玲等，2006）；此外，凤凰花（Delonixregia）、 白蜡树（Fraxinus chinensis）、美国冬青（Ilex purpurea Hassk）等植物的种子脱离母体后，幼胚还需要在胚乳中继续汲取营养，经过生长发育后才具备发芽能力。另一种是胚成熟后，一些内部有机物和植物激素等物质转化尚未完成，仍然需要一些特殊条件，才能具备发芽能力 ,如苹果、梨、杏等果树种子，成熟后需经过一段时间积累种子萌发所需要的物质，才能萌发（杨万霞，2004）。秦佳梅等认为红景天（Rhodiola roots）的胚乳（胚）具有完整的形态，胚乳（胚）存在生理后熟为其休眠的主要原因，低温可以促进合成内源激素，从而达到解除休眠的目的，外源赤霉素的加入是比低温更为直接的方法（秦佳梅等，1999）；北五味子（schizandra chinensis）种子长期休眠的根本原因，不是种子胚发育不完全，而是胚未完成生理成熟（张丽萍等，1999）；此外，银杏科（Ginkgoaceae）、木兰属（Magnolia）、红豆杉属（Taxus）和鹅掌楸属（Liriodendron）等树种，也是存在胚生理休眠的主要科属（李英，2013）。

　　1.2.2.3 内源抑制物与种子休眠的关系

　　一部分植物种子的种皮或种子的其它部位可能存在某种或某些化学物质，这些物质的存在阻碍了种子的某个代谢环节，从而影响了种子的发芽过程，必须经过一段时间，等这些化学物质被分解后，才能解除抑制作用，种子才能萌发，这些物质便为内源抑制物质。最早，提出抑制物质与推迟种子发芽有关的研究者是 Albertus Magus.Kentzer 和Amen 也指出抑制物质的存在是植物种子休眠的主要原因之一 （Kentzer T,1966;Amen RD, 1986）。早在 20 世纪 60 年代初，张良诚等指出，红松种子中存在的某些物质对其它种子的萌发生长有明显抑制作用（张良诚等，1963）。

　　种子中的内源抑制物质丰富多样，除酚类、脱落酸（ABA）外，还有香豆素类、氨、有机酸类、芥子油、氢氰酸、脂肪酸、以及醛类化合物等。目前，对影响种子萌发的抑制物质的研究主要有脱落酸（ABA）和酚类两大类，特别是对脱落酸的研究更深入一些。

　　脱落酸是一种植物体内分泌的植物激素，具有强烈抑制种子萌发的作用，它能降低植物糖的代谢速度，抑制 α-淀粉酶的形成，同时，它也会改变某些酶的活性，抑制 RNA、DNA的合成，并且与蛋白质和蛋核酸的合成密切相关。种子的不同部位均有脱落酸的存在，且脱落酸都能通过干扰胚的代谢进程从而使胚进入休眠状态。对人参种子的研究表明在人参胚乳、内果皮、果肉中均含有抑制物脱落酸这些对发芽有抑制作用的物质，致使胚的生长和分化受阻，导致了人参种子发芽的缓慢性（黄耀阁等，1995）；智信（2008）研究认为， 白皮松种子休眠的主要原因是种皮中含有大量的 ABA;许杜意等（2008）研究发现，月季（Rosa chinenses Jacq）种子不可以萌发，并非因为果皮的物理性限制，果皮和种皮中含有大量的 ABA 才是月季种子休眠的最主要的原因（许杜意等，2008）；至于酚类物质，杨晓玲等（1997）研究指出在山碴的种皮和种仁中均含有大量的酚类物质，该酚类物质能够明显影响氧气的扩散，从而抑制胚乳（胚）的呼吸和种子的萌发。

　　由于抑制物种类多种多样，在分析抑制物质对种子休眠的作用时，不能单纯地以为是某一种抑制物质的作用，而可能是多种抑制物共同作用的结果。如林桂荣（2005）对托鲁巴姆种子进行研究，结果表明种子中 ABA 含量高，生长素、赤 GA、玉米素含量低是种子发芽比较困难的重要原因；Blake 等（2002）通过气相色谱和质谱连用的方法对在欧洲白蜡（Fraxinus excelsior）种子进行研究，实验鉴定出了吲哚乙酸、脱落酸、茉莉酸甲酯和茉莉酸等内源物质，认为脱落酸、茉莉酸和茉莉酸甲酯调控着欧洲白蜡种子的休眠休眠。

　　1.2.2.4 综合休眠

　　植物种子休眠的原因是很复杂的，大多数种子的休眠都不是由单因素制约的，而是以某种因素为主导，各种因素综合作用的结果。如紫荆、长柄双花、棱角山矾木、银钟花等种子既存在着种皮导致的强迫休眠，又存在着生理休眠，属于综合深休眠类型（周涛等，2008）；蔺经等（2006）研究指出，种皮障碍、胚乳（胚）后熟和胚乳（胚）休眠是引起砂梨（Pyruspyrifalia Nakai.）种子休眠的主要原因，而利用低温层积和植物生长调节剂处理是打破休眠的主要方式；自身含有抑制发芽的物质以及缺乏发芽促进物质是引起木荷（SchimasupebaGardnetchamp.）种子休眠的两个主要原因，冷水连续浸泡、用赤霉素溶液浸种，或是采用低温层积等都能有效地打破其休眠，促进萌发（李铁华等，2004）；有 3 个方面的原因导致鸢尾属植物种子休眠，这三种原因为：种皮的机械束缚、种皮及胚乳中存在萌发抑制物质、种子需要后熟才能萌发。并且种子不同，休眠的主要原因也不相同，各个休眠因素是相互作用的（郭瑛等，2006）。

　　1.2.3 种子休眠机理

　　一直以来，种子休眠的机理成为研究种子休眠原因过程中的重点，对此，研究学者提出了一系列休眠机理假说，主要有激素调节学说、氧化途径学说、光敏色素学说、环境调控学说、基因表达的调节学说。

　　1.2.3.1 激素调节学说

　　许多学者意识到激素的种类和水平关系到种子的休眠和萌发，他们认为有多种激素对种子的休眠起调控作用。早在 13 世纪，A1bertus 最早提出了抑制物质的存在与种子发芽推迟有关。而美国学者 Khan,A.A.提出的植物激素“三因子”学说最具代表性，即关于细胞分裂素（CTK）、赤霉素（GA3）、和脱落酸（ABA）三种激素调控种子休眠与萌发作用的假说。该学说认为 ABA 是一种抑制物质，普遍存在于种皮、胚乳或胚内；赤霉素与细胞分裂素是萌发促进物质，种子萌发必须需要 GA3,不管有没有抑制剂的存在，缺乏 GA3将会诱导种子休眠；阻止抑制剂的影响使赤霉素的作用得以表现是 CTK的作用。综上所述，GA3的缺乏和抑制剂（如 ABA）的存在，均能引起种子休眠（Khan,A.A.,1975）。激素三因子学说中，在萌发中起主要调节作用的是赤霉素，在萌发中起抑制作用的是脱落酸；细胞分裂素与脱落酸相互拮抗，可以减轻或消除脱落酸对萌发的抑制作用。由于细胞分裂素与脱落酸竞争，两者作用在同一作用位点，而赤霉素与之不存在竞争。目前，学者们对植物内源激素研究最多的是 GA3和 ABA,ABA 是生长抑制剂，它可以诱导种子休眠，而 GA3则能解除 ABA 的作用，也有一些人认为休眠的关键在于两者的平衡，在种子的储藏和萌发过程中，种子内部要发生大分子物质降解等一系列生理生化变化，而且不论种子是何种类型，赤霉素都能对这一代谢过程起到促进作用。金鹰、丁玲等（2006）对芍药种子进行露地播种和低温贮藏，并研究其过程中的内源激素含量的变化，结果表明内源激素 ABA 和 GA3含量的平衡和消长变化是芍药种子休眠是否被破除的决定因素。种子萌发过程中，除了内部储藏物质分解作用外，还存在合成作用，以组成新的植物体，而这一过程的顺利进行得益于 GA3的存在。玉兰种子用赤霉素处理后，再进行湿沙层积，可以缩短层积时间，在较低温度和湿润条件下，内源赤霉素的含量有明显增加（史晓华等，1987）。另外，种子是否休眠，除与激素的绝对含量有关外，也与细胞对激素的敏感性及激素间的平衡关系有关。

　　1.2.3.2 氧化途径学说

　　高等植物为了适应在长期进化过程的多变环境条件，植物中存在着多条呼吸代谢的生化途径。最普遍的代谢途径是三梭酸循环（TCA）和糖酵解途径（EMP），后来有人发现在解除休眠，已经萌发的种子中还有另外一种代谢途径-磷酸戊糖途径（PPP），而且这种途径成为生物利用能量的主要途径。PPP 可以产生种子发芽所必须的合成 DNA、RNA 的前体物质。休眠种子缺乏 PPP,因此种子不能发芽（叶常丰等，1994）。关于磷酸戊糖途径在解除种子休眠中的作用首先是由 Major 提出的（Major,1968），随后Simmonds 和 Simpson（1971）对休眠过程中的野燕麦糖代谢途径由 EMP/TCA 转变为磷酸戊糖途径，而且对 6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性进行测试，结果证明，在休眠和非休眠的大麦品种中， 脂肪含量和氧消耗量均近似，所以休眠解除的原因时代谢途径由 EMP/TCA转向磷酸戊糖途径（Simmonds,1971）。苹果酸脱氢酶，6-磷酸葡萄糖脱氢酶，和磷酸己糖异构酶分别是 TCA 途径、PPP、MEP 途径的关键酶之一。在休眠和解除种子休眠、促进萌发的过程中，通过测定这些代谢酶的活性，可以进一步了解三种呼吸途径的状态10和关系。因此，为了深度探究种子的休眠机理，寻找更有效的打破休眠的方法，在研究中，我们应该把休眠过程中的代谢物作为重点研究对象之一。

　　1.2.3.3 光敏色素学说

　　光是一种重要的影响植物种子休眠的因子之一，光通过种子中光敏色素（phytochrome）来解除某些植物种子的休眠。光敏色素的发现源自Flint和Mcalist的研究，结果表明短时间光照时，660nm 的红光能打破休眠，而 730nm 的远红光可以令种子休眠。种子内存在两种形式的光敏素，即红光吸收型（Pr） 和远红光吸收型 （Pfr）在不同的光谱作用下，这两种形式能发生相互转换。根据 1973 年 Toole 的报道，Pfr 反应大约与二百多种植物种子休眠与萌发的作用有关，光敏感性种子缺光或阴性种子持续见光，还可能会导致次生休眠。光通过光敏素解除光敏感性种子的休眠机理主要包括 3 个方面： ①Pfr 使基因活化和表达；②调节有关酶的活性，调整代谢系统；③改变细胞膜的通透性（叶常丰，1994）。

　　1.2.3.4 环境调控学说

　　环境中各种因子（温度、水分、光照等）对种子的萌发均有不同程度的影响，各因子会影响种子内部各种酶的活性，进而改变种子的物理性质和种子体内各种物质的含量，甚至会影响到萌发所需要的条件和种子贮藏后的生命力。种子萌发开始于干种子吸水。

　　种子吸水分为三个阶段：快速吸水期、吸水稳定期和胚轴穿过包裹组织伸长完全萌发的吸水期（Baskin, C.C. 1998）。在温度方面，改变种子的生理休眠的最主要的因素是季节的缓慢交替，这种因素可以在整体上改变深度休眠的种子。

　　1.2.3.5 基因表达调控

　　一些研究者认为， 核酸的代谢在休眠期间的种子仍然进行着，并认为由于 DNA 活性下降或受到抑制，或是因为合成蛋白质的过程中 RNA 活性下降或受到抑制导致了种子休眠。近年来越来越多的研究者在探讨研究种子休眠与萌发的问题中已经上升到基因表达水平上来。玉兰（Magnolia denudata） 种子在打破休眠的初期，种子预存的 mRNA翻译合成蛋白质，即在早期，翻译水平会抑制种子休眠的解除，此后新 RNA 合成产生，11标志着转录水平开始调节休眠的解除（杨孝汉等，1991）；周学权对油松种子的休眠进行研究，结果表明：从萌发前期到萌发期，油松种子胚中合成大量的酸性蛋白质，说明它们在胚的生长以及调节分化中会起到重要作用。而这些所增加的蛋白质不同于原来的蛋白质，所以，这些蛋白质很可能是由新转录的 mRNA 编码的（周学权，1989）。此类研究在基因表达水平上揭示了种子休眠与萌发机理，也将成为未来的主要研究趋势之一。

　　除上述学说外，关于植物种子休眠机理的研究也不乏其他报道，如能量调控学说、细胞膜变化学说等。有关种子休眠机理的学说多种多样，但他们并不相互矛盾。种子自身本就是复杂的有机体，不同的学说分别从不同的角度阐明了种子休眠萌发过程中的现象。必须从多方面考虑，才会更全面的了解种子的休眠机理问题。

　　1.2.4 打破种子休眠的方法

　　种子休眠对植物自身来说是一种保护措施，是经过长期自然选择保留下来的生物学特，但在实际的生产中，种子休眠带来了许多不便。经过众多研究者长期的研究和实践，在解除种子休眠的措施方面己经积累了非常丰富的经验，种子的种类不同，所采取的措施也不尽相同（（Maarten Koornneef,2002;Marta Garcia-Gusano,2004） .针对引起种子休眠的主导因素，大体可以采取如下几种催芽方式。

　　1.2.4.1 物理方法用一些不同的物理方法来处理种子对促进种子萌发是十分有效的。物理方法包括层积处理，机械处理，射线、电场处理和超声波处理等。

　　1.2.4.1.1 层积处理

　　层积处理是一种打破种子休眠的传统方法，也是目前最为常用且最为有效的方法，特别是对由于生理后熟因素或萌发抑制物质的存在的种子具有显着的效果。在生产中，层积处理一般选用湿沙，在层积过程中，使种子完成所需的生理生化变化和后熟过程，减少或消除发芽抑制物质的含量，增加相关酶的活力，使种子内的贮藏物质转化为易被胚吸收利用的可溶性小分子化合物，从而诱导种子休眠的解除（JunttiLa O.,1973）。

　　根据不同的层积温度，层积处理可以分为低温层积、暖温层积和变温层积。一般，低温层积的温度为 0~5℃，暖温层积的温度为 15~25℃或 20~30℃。变温层积则可以分为交替变温处理和阶段性变温处理。在实践中，应根据种子的不同而采用不同的层积方式，如桃种子在 4℃下可迅速打破休眠（SeeLy S D.,1985）5℃低温处理白花泡桐种子 40d,能够显着提高发芽率（刘震等，2004）；马齿觅种子采用低温层积的方法，层积 8 周可有效解除种子休眠，且发芽迅速，发芽率高达 97.1%（王鸿磊，2005）；采用低温层积方式处理日本五针松种子，经处理 60 天后，田间发芽率显着提高，达到对照的 38 倍。

　　低温层积处理结合生长调节剂的处理效果更好（佘祥威等，1987）；在层积过程中，楠木（Phoebe zhennan）种子发芽抑制物质含量不断减少，对种子的抑制作用减弱，休眠渐渐解除。相比之下，常温层积具有更明显的效果，常温层积 90d 能完全打破楠木种子的休眠，发芽率可达 80.0%以上（李铁华等，2008）；忍冬科琼花（Viburnum sargentii）种子需要先经过 4℃低温处理 60d,再经 25℃暖温层积 90d,而后在 15℃条件下才能有效打破休眠而萌发（金飚等，2005）。

　　1.2.4.1.2 机械处理

　　对于硬实性种子或者种皮透性差而引起休眠的种子，通常采用手工或机械弄碎或刮破种皮，使其透气、透水， 改变种皮透性，对于少量的种子可以用砂纸、三角锉刀、磨石、金属刀片等进行手工剥壳或夹裂等，但切割种皮时，应谨慎的切透种皮上的少数几处，而避免破坏到胚。如许桂芳等（2005）对红蓼（Polygonum orientale）进行剪口处理，使种子的萌发力大大提高，从最初的 6.0%提高到 82.0%.

　　1.2.4.1.3 射线、超声波处理

　　研究发现， X 射线、Y 射线、紫外线或激光照射种子，都可以达到打破种子休眠的效果。徐盛春等（2006）用功率 60W、频率 40kHz 的超声波处理丝瓜（Luffa cylindrica）种子，研究发现，处理 10min 可以使种子的发芽率显着提高；用超声波处理种子可增加酶的活性，从而解除种子休眠，对豆科植物种子和小粒难萌发的种子特别有效。用超声波处理苏铁（Cyca revolute Thunb.）种子 20min 可完全打破其休眠，使其萌发（肖宜安等，1999）。

　　1.2.4.2 化学方法

　　化学方法的作用机理主要是通过调节物质代谢途径、改善种实透性、减小机械束缚等，起到打破种子休眠，促进种子萌发的作用。化学药剂处理和激素处理是最常用的化学方法。

　　1.2.4.2.1 激素处理

　　有些休眠的种子可以经 GA、乙烯、CTK、乙烯利和萘乙酸等植物激素处理而发芽。

　　用 200mg/L 的 GA3 溶液浸泡野生地稍瓜种子 2 小时，发芽率可由 38%提高到 70%（陈叶，2005）；南京椴（Tilia miqucliana）种子在自然界中一般需要 2~3 年才能萌发，属于深度休眠的种子，用 1000mg/L GA3 溶液处理种子 6h 后，种子发芽率可达 89.0%（史锋厚等，2008）；用 NAA 处理榛树（Corylus mandshurica）种子，可以解除因果皮、种皮及胚存在萌发抑制物而诱导的休眠，进而促进萌发（李秀霞等，2003）。激素对种子休眠的解除有一定的作用，但多数休眠种子仅仅依靠激素并不能彻底解除休眠，还需与其它方法相结合如低温和酸蚀处理。

　　1.2.4.2.2 化学药剂处理

　　有些酸、碱、盐等化学物质具有腐蚀种皮，提高种皮透水、透气性，打破休眠，促进萌发。酸能使一部分种皮得到腐蚀，或使种皮变软，从而增强种皮的透气透水性。生产上最常用的是浓硫酸酸蚀处理。其作用是通过酸蚀种壳，清除珠孔等部位的堵塞物， 使种壳变薄，质量减轻，增加胚与外界的透性（范川等，2004）。孙秀琴（1999）研究表明火炬树种子种皮透性很差，采用层积方式效果不明显，需要用浓硫酸处理 4-5 小时才可以达到解除休眠的效果。酸蚀处理在其他树种如盐肤木、小果蔷薇、漆树、卵果蔷薇、细梗蔷薇、峨嵋蔷薇均具有明显的作用。种皮表面的油层和蜡质层可有碱性溶液来消除，从而增强种皮透性，解除休眠。NaOH 处理可以提高嵩草属中矮生嵩草、高山嵩草（iKpygmaea）的发芽率，降低其种子 ABA 含量（黄锦华等，2009）；用 20%的 NaOH 浸泡异穗苔草种子 4-10h,发芽率由 0 提高到 90%以上 （房丽宁，1998）。

　　1.2.4.3 其他方法

　　其他方法包括分子生物技术、微生物发酵、动物采食等。除了植物自身能合成的激素之外，其它一些生化物质也能打破种子的休眠，如壳梭孢菌素和真菌的产物（傅强等，2003）。壳梭孢（菌）素能够加快萝卜和玉米种子的萌发，因此，可以把这些植物的种子接种微生物发酵，从而解除种子休眠，缩短发芽时间。

　　一般来说，往往是多种因素共同造成了种子休眠，因此应采取两种或两种以上的方法来解除休眠。