Download
1 / 59
590 likes | 855 Views
种子生物学. Seed Biology. 环境毒理学. 主讲：舒英杰（植物科学学院） Tel ： 6733121 （ O ） 13855069354 Email ： xuanxuan051010@163.com. 张轶辉. 植物科学学院. 课前说明. 有关课堂纪律的说明 —— 不允许无故迟到、早退和旷课（无故旷课 3 次者本门课成绩以不及格论）； —— 课堂不能讲话，不能看小说、看报纸、玩手机，不得穿背心、拖鞋进入课堂； —— 不得出现随地吐痰等不雅行为； 有关上课习惯的说明 —— 喜欢点名、提问或布置小作业，希望同学们能积极配合活跃课堂气氛；
E N D
种子生物学 Seed Biology 环境毒理学 主讲：舒英杰（植物科学学院） Tel：6733121（O）13855069354 Email：xuanxuan051010@163.com 张轶辉 植物科学学院
课前说明 • 有关课堂纪律的说明 • ——不允许无故迟到、早退和旷课（无故旷课3次者本门课成绩以不及格论）； • ——课堂不能讲话，不能看小说、看报纸、玩手机，不得穿背心、拖鞋进入课堂； • ——不得出现随地吐痰等不雅行为； • 有关上课习惯的说明 • ——喜欢点名、提问或布置小作业，希望同学们能积极配合活跃课堂气氛； • ——考前不辅导，各章节重难点上课时会强调，各章节课后有思考题。
绪 论 • 教学内容：种子的概念；种子生物学的内容和任务；种子学科的发展；我国种子工作的发展历程以及种子工程的实施。 • 教学目的与要求：使学生理解、掌握种子的定义与范畴，种子产业化概念；理解种子工程的内涵，种子学的的主要内容和基本任务；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。 • 重点：种子的定义与范畴；种子产业化概念；种子工程的内涵。 • 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。
种子的赞誉 • 古希腊人和罗马人把种子称为“谷物女神”； • 美国诗人称种子为“人类不可创造的神秘之物”。 • 袁隆平曾说过这样一句话:“人就像一粒种子，健康的种子，身体、精神、情感都要健康。我愿做一粒健康的种子”。
种子是大地给予自身仅有的养分、水分滋润、造就的自然产物，是植物一生的追求、寄托和愿望，是大自然生命力的延续，是大自然生的希望。种子是大地给予自身仅有的养分、水分滋润、造就的自然产物，是植物一生的追求、寄托和愿望，是大自然生命力的延续，是大自然生的希望。 • 自地球孕有生命一来，大自然和植物赋予种子自然界中最为崇高的历史使命“竭力维持、延续生命，保全物种”。 • “种子”的力量，来自于对事业坚定不移、坚信不疑的信仰，来自于深深扎根于广袤大地的精神。 • 每一个种子、每一种植物都是自然界经过亿万年营造和谐的宝贝，其价值甚至比你的财富、生命还要珍贵。
种子精神 • ——朴实无华、默默奉献的献身精神； • ——不畏艰险、顽强拼搏的奋斗精神； • ——坚忍不拔、积极向上的乐观精神。
种子的重要性 • 种子是最基本的农业生产资料； • 种子是人类最主要的生活资料； • 种子是绿色革命的主体，农业科技的载体。 什么是绿色革命？
一粒种子可以改变世界 • “一粒种子可以改变世界”，达尔文的著名论断精辟地阐述了种子 在人类社会发展历程中的重要地位。 （Charles Darwin） (1809-1882)
达尔文简介 • 达尔文（Charles Robert Darwin，1809－1882）英国博物学家，进化论的奠基人。1809年2月12日，出生于英国医生家庭。1825年至1828年在爱丁大学学医，后进入剑桥大学学习神学。1831年从剑桥大学毕业后，以博物学家的身份乘海军勘探船“贝格尔号”作历时5年（1831－1836）的环球旅行，观察和搜集了动物、植物和地质等方面的大量材料，经过归纳整理和综合分析，形成了生物进化的概念。1859年出版《物种起源》一书，全面提出以自然选择为基础的进化学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一 。
绿色革命简介 • 第一次“绿色革命”： • 20世纪中期，一些发达国家和墨西哥、菲律宾、印度、巴基斯坦等许多发展中国家，开展利用“矮化基因”，培育和推广矮秆、耐肥、抗倒伏的高产水稻、小麦、玉米等新品种为主要内容的生产技术活动，其目标是解决发展中国家的粮食问题。当时有人认为这场改革活动对世界农业生产所产生的深远影响，犹如18世纪蒸汽机在欧洲所引起的产业革命一样，故称之为“绿色革命”。
绿色革命简介 • 第二次“绿色革命”：第一次绿色革命暴露出许多缺陷：技术和经济上要求高，耗资大而不易推广；污染严重，能源浪费等。于是，一些发达国家已开始应用生物技术和微电子技术等，改革传统的农业生产，有人把它称为“第二次绿色革命”。 • 主要内容有： • 利用生物技术提高植物的光合效率； • 把“固氮基因”移入农作物，使其具有固氮能力及自行供肥，以提高农作物的产量和质量，并提高土壤肥力； • 将两种不同农作物的基因结合，创造出一种优质新植物； • 计划从绿色植物中大量提炼酒精，以取代石油，解决农业自身所需要的能源等。
三色革命简介 • 国际学术界提出解决人类食物问题，要开展绿色、白色、蓝色“三色革命”来改造大农业 。 • 白色革命：地球上的植物资源极其丰富，用来发展畜牧业，将粗蛋白转化为以奶品、肉类为主的高级蛋白质，既可提高人民生活水平，又扩大了食物的来源。因为蛋白质呈白色，所以称之为“白色革命”。 • 蓝色革命：海洋占地球总面积71％，不仅生物品种多，而且数量巨大，但目前对海洋的开发利用十分有限。海洋可提供的食物，比陆地全部可耕地提供的食物多得多。因为海洋呈蓝色，所以把人类征服海洋、建立以海洋为主的水体农业称为“蓝色革命”。
第一节 种子的概念及属性 一、种子的含义 植物学种子（狭义）----指由胚珠(Ovule)发育而成的繁殖器官。包括种皮、胚和胚乳。它不包括花器的其它组织发育来的部分；若整个籽粒由子房发育而来，则称为果实而非种子。
农业种子（广义）----凡是农业生产上可作为播种材料的植物器官或营养体均称为种子。（只要是能作为繁殖后代用的都称为种子）农业种子（广义）----凡是农业生产上可作为播种材料的植物器官或营养体均称为种子。（只要是能作为繁殖后代用的都称为种子） • 种子是用于农业、林业生产的各种播种材料的总称。2000年7月8日公布的《中华人民共和国种子法》指出：“本法所称种子，是指农作物和林木的种植材料或繁殖材料，包括籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。”
二、种子类别 • 从不同角度上看种子可以分成不同的类别。作为播种材料可归纳为四大类。 • 1、真种子 即植物学上所称的种子，由胚珠发育而来：如豆类、棉花、油菜及十字花科的各种蔬菜、蓖麻、芝麻、烟草、花生、瓜类、茄果蔬菜等。 黄瓜 蓖麻 茄子
2、类似种子的果实 即植物学上的果实，子房壁发育成果皮，内含一粒或多粒种子。如： • （1）颖果（种皮与果皮不易分离，如小麦、玉米等；假果（有稃壳），如水稻、大麦。 • （2）瘦果（果皮与种皮易分离），如大麻、向日葵、荞麦等。 • （3）果实一部分：桃、杏、枣(核果)等。 小麦 大麦 荞麦
（3）果实一部分：桃、杏、枣(核果)等。 • 3、营养器官 主要包括根、茎及其变态物的自然无性繁殖器官，如甘薯、山药的块根；马铃著、菊芋的块茎；甘蔗的地上茎；莲、竹、苎麻的地下茎(吸枝)；芋头、荸荠球茎；洋葱、大蒜的鳞茎等。 • 此类播种材料一般在杂交育种时要用种子作为播种材料。
4、人工种子（artificial seeds) • 即合成种子(Synthetic Seeds)、人造种子(Man-made Seeds)或无性种子(Somatic Seeds)。是指将植物离体培养中产生的胚状体(主要指体细胞胚)，包裹在含有养分和具有保护功能的物质中而形成，在适宜条件下能够发芽出苗，长成正常植株的颗粒体。
有机种子简介 • 有机种子(Organic Seed)：是专门为从事有机栽培的农场或客户生产的、完全不采用化学处理（NCT）的农作物种子。 • 有机种子包括种子生产的有机化、育种的有机化和种子处理有机化三个方面的涵义。 • 目前对种子实施有机处理主要有四种方法： • 一是用热水或干热空气消毒，防止种子携带病菌； • 二是用微生物包衣种子，以控制各种土传性病害及苗期病害； • 三是用共生微生物处理，以增强作物的自然防御能力； • 四是用自然生长促进剂处理种子，促进幼苗的生长并增加其抗性。 • 由于这些处理方法都是物理的、有机的、自然的，未采用任何化学方法，因而生产出的种子都是“有机”的。
三、种子的属性 1、种子是最基本的生产(生活)资料 人类粮食的80%仍直接取自种子。 • 2、种子是特殊商品 其特殊性表现在：①再生产性；②有生命；③生产周期长，使用季节(时效)短；④使用有区域性；⑤种子识别性隐蔽；⑥种子市场管理的特殊性。 • 3、是植物进化的产物 古希腊人和罗马人把种子称为“谷物女神”；一位美国诗人称种子为“人类不可创造的神秘之物”。 • 4、是现代科学技术的载体，是绿色革命的基础 从遗传角度来说，种子是现代遗传信息的载体，“一粒粟中藏世界”，使“基因银行”成为可能。
“五谷”指什么？ • “五谷”之说出现于春秋、战国时期，《论语·微子》：“四体不勤，五谷不分”。但解释却有不同，一说是黍、稷、麦、菽、稻；一说是黍、稷、麦、菽、麻。 • 黍（shǔ）：黄米 • 稷（jì）：高粱 • 菽（shū）：豆的总称。
第二节 种子生物学的内容和任务 • 种子学是研究种子的特征特性和生命活动规律的基本理论和农业生产应用的一门应用科学。 • 广义种子学包括理论和应用技术两部分。 • 理论部分：种子形态特征，化学成分，种子形成、发育、成熟，种子休眠，种子萌发、种子寿命和种子活力等内容。 • 应用部分：种子生产、种子加工(清选，干燥，处理和包衣)、种子鉴定、种子检验、种子贮藏和种子管理等内容。 • 种子专业的骨干课程：种子生物学、种子检验学、作物育种学、种子生产学、种子加工贮藏、种子经营管理学。
种子生物学的主要任务： • 1、为作物生产和种子生产提供有效调控管理技术措施。 • 2、为种子的合理和安全加工、贮藏技术，提供理论基础。 • 3、制订作物生产的合理管理措施，确保全面利用优良品种的优质种子（良种），推动农业现代化和农业可持续发展。 优良品种是种子的品种品质：纯度、丰产性，抗逆性、早熟性等。 优质则指种子的播种品质：饱满度、净度、发芽率、水分、活力及健康度等。
种子生物学与其他学科的关系 森林生产 作物生产 育种 果木生产 植物学 植物生理 种子生产与加工 微生物学 生物化学 种子生物学 饲料生产 种子检验 植昆虫学 分子遗传学 蔬菜生产 物理学 生物统计学 病物学 农产品加工利用 营养学 观赏植物 食品制造
第三节 种子学科的发展 • 种子学是一门既古老又年青的学科 ! • 说它古老，是指在许多古代的农书上都有种子方面的记载，如后魏的《齐民要术》，宋朝的《农桑辑要》，汉朝的《范胜之书》，元朝的《农书》，明朝的《农政全书》等；欧州亦早在公元前372年就有关于种子萌发、生长、成熟的记载。 • 说它年青，是指把它作为一门独立的学科提出来，只不过130多年（1876年）的历史： • 19世纪中后期，欧洲农业发展迅速，种子贸易增多，奠定了种子学创立的社会基础。
1869年 F.Nobbe在德国主持建立了世界上第一个种子实验室； 1876年 F.Nobbe编著出版《种子学手册》 该书标志着种子学的创立，Nobbe被推崇为种子学的创始人。
科学家对种子科学作出的贡献 最早一部关于种子学的专著《植物的果实与种子》 1880年Detmer编著出版《种子萌发过程的比较生理学》； Nawashin(1898)对被子植物双受精进行就研究； Sachs(1859,1865,1868,1887)对种子成熟过程中营养物质累积变化进行了报道； De Vries(1891)揭示种子后熟与温度的关系； Haberlandt (1874)等对种子寿命作了长期研究；Wiesner(1894 ) 关于萌发抑制物质的研究； Cieslar (1883）关于光对发芽的影响和光谱的作用；
20世纪以来是种子学科迅速发展的时期 1922年，Wittmeek编著出版《农林种子学》； 1924年，国际种子检验协会（ISTA，International Seed Testing Association）成立； 1931年，《国际种子检验规程》颁布，促进了国际种子的贸易和交流； 1934年，日本的近腾万太朗编著出版《农林种子学》，对种子界的影响很大； 1952年，Crocker、Barton合著《种子生理学》; 1953年，国际种子检验协会成立种子活力委员会； 1977年，通过种子活力定义； 1978年，美国Murashige首次提出人工种子。
我国种子学科的发展 • 1953年，浙江农学院首开种子学课程（叶常丰是该课程的创始人） ； • 1957年，农业部在北京双桥举办全国种子培训班； • 1958年，浙农大开设种子培训班； • 1961年，叶常丰主持编写《种子学》《种子贮藏与检验》； • 1964年，浙江农业大学开设种子专业；
1978年，我国颁布实施新的种子工作方针；浙农大重开种子培训班；1978年，我国颁布实施新的种子工作方针；浙农大重开种子培训班； • 1978年，国务院确定农业部全国种子人才三大培训基地： 浙江农业大学、西北农业大学、山 东农业大学； • 1980年，山东农业大学率先为农学专业开设作物种子学； • 1985年，山东农业大学开设种子专业（专科）； • 1996年，我国开始实施种子工程； • 2000年，我国颁布实施《种子法》； • 2003年，山东农业大学开设种子科学与工程本科专业。
培养博士层次的有10所、硕士层次的有15所、本科层次的有26所。培养博士层次的有10所、硕士层次的有15所、本科层次的有26所。
第四节 我国种子工作的发展及种子工程的实施 一、我国种子工作的发展历程（四个阶段） • 1 、“家家种田，户户留种”阶段（1949—1957）这时许多农户种粮不分，生产落后。 • 2、“四自一辅”阶段(1958-1977) • “自繁、自选、自留、自用，辅之以必要的调剂”
3、“四化一供”阶段(1978-1995) • 种子生产专业化、种子加工机械化 、种子质量标准化 、品种布局区域化、以县为单位统一供种。 • 4、种子产业化(1995年9月以来) • 种子产业化（seed industry）是指将新品种选育、引种、种子生产、加工、包装、贮藏、推广、销售和售后服务管理等环节有机结合起来，形成育繁推销一体化的产业体系。
二、 种子工程的实施 1、我国种子工作中存在的问题 • （1）经营规模小、全、散，限制了优势发挥； • ——到2002年12月为止，我国种子经营机构多达63000多家，其中仅国有种子公司就达27000多家。 • （2）经营种子多、乱、杂，阻碍了专业化、商品化； • （3）政、事、企不分，不利监督、管理； • ——据农业部资料统计，至2006年8月，全国有县农业部们所属种子公司1950家，其中已与农业行政部门脱钩的301家，占16%。 • （4）育、繁、推脱节，限制了新品种选育和种子质量提高。
2、我国的种子工程 • 国务院于1995年9月在天津召开全国种子工作会议。会议提出：创建种子工程，推动农业上新台阶。从此我国种子工作进入了一个新的发展阶段。 • 实施种子工程的目标:建立起适应社会主义市场经济体制的现代化种子产业发展体制和法制管理体制，实现五化：种子生产专业化、育繁推一体化、种子商品化、管理规范化、种子集团企业化。 • （1）什么是种子工程？ • 种子工程（seed projiect）是包括种质资源的收集和利用，新品种选育和引进，建立原良种制体系和种子质量认证制度，发展种子加工和包衣技术，完善种子质量监督检验体系，规范种子经营和加强种子法制管理等相互配合和相互制约的系统工程。
（2）种子工程的主要内容是什么？ • 种子工程的主要内容包括新品种选育和引进、种子繁殖和推广、种子加工和包装、种子推广和销售及宏观管理等五个方面， • 具体包括种质资源收集和利用，新品种选育和引进，品种适应性区域试验，新品种审定和管理，原种繁殖，良种生产，种子加工精选，种子包衣，种子挂牌包装，种子贮藏保管，种子收购销售，种子调拨运输，种子检疫，种子检验和种子管理15个内容。
（3）种子工程与种子产业化的区别 • 种子工程与种子产业化两者的概念是不同的； • 种子工程是国家农业领导部门对全国种子发展规划、种子法规、种子科学技术和种子技术人员培养作出宏观的决策和工作领导； • 种子产业化是种子公司或种子集团实行育蘩推销一体化的生产和管理体系。
为了保证种子工程的实施，推动我国种子产业化、法制化，国家1995年颁布了新的“农作物种子检验规程”，1996年颁布了新的“农作物种子质量标准”，1997年颁布了“植物新品种保护法”，特别是中华人民共和国《种子法》经多年酝酿，多易其稿，于2000年12月1日施行，表明我国地种子工作步入了法制化、规范化轨道。为了保证种子工程的实施，推动我国种子产业化、法制化，国家1995年颁布了新的“农作物种子检验规程”，1996年颁布了新的“农作物种子质量标准”，1997年颁布了“植物新品种保护法”，特别是中华人民共和国《种子法》经多年酝酿，多易其稿，于2000年12月1日施行，表明我国地种子工作步入了法制化、规范化轨道。 种子生物学能为种子工程提供种子科学的理论依据和先进实用技术。为我国的种子产业发展提供技术的保证。
国内有关种子科学刊物 • 《种子》、 《中国种业》、 《种子世界》、《种子科技》 、《种子与种苗》等。
国外有关种子科学刊物 • Seed Science and Technology ---（ISTA）；Seed Science Research---（ISSS ）； • Seed Research；Seed Abstracts；
国际上知名种子研究机构 • 英国的里丁(Reading)大学农学系，英国皇家植物园； • 美国马里兰州贝尔茨维尔的国家种子研究实验室，美国康奈尔大学、俄亥俄州立大学农学系和柯林斯堡的国家种子贮藏实验室等； • 丹麦Wageningen大学种子科学中心； • 巴黎第六大学； • 德国Hohenheim 大学； • 马来西亚马来大学农学系；
