本書在廣泛收集和整理國內外大量文獻的基礎上，結合作者及其同事多年來的研究和教學工作，比較全面、系統地介紹了水稻種子生物學的研究成果和進展。本書內容主要包括水稻種子的結構與組分，種子的發育與成熟，貯藏物的合成，種子萌發，貯藏物的動員，種子休眠及其控制，種子休眠與萌發的環境控制，種子儲藏、劣變及其修復，以及雜交水稻種子。
作為主要完成人獲湖南省農業科技進步一等獎一項，獲國家專利局授權專利 1 項
目錄
第一章 種子的結構與組分 1
第一節 種子的結構 1
一、穎殼 1
二、胚 4
三、胚乳 6
四、種皮和果皮 8
第二節 種子的化學成分和組成 10
一、碳水化合物 10
二、脂類 11
三、蛋白質 12
四、水分 13
五、其他組分 14
主要參考文獻 18
第二章 種子的發育與成熟 21
第一節 受精作用 21
一、雄配子體的形成 21
二、雙受精作用 23
第二節 胚胎發生和貯藏組織的形成 24
一、胚 24
二、胚乳 26
三、種皮和果皮 30
第三節 種子發育的調節 31
一、調控種子發育的基因 31
二、植物激素 32
三、蛋白泛素化降解調控種子發育 35
四、胚乳發育的表觀遺傳學控制 35
五、種皮的發育以及與胚和胚乳的相互作用 36
第四節 種子發育過程中萌發能力的變化 36
一、萌發能力的獲得與發育變化 36
二、穗萌和收獲前萌發 37
三、收獲前脫水對種子萌發能力的影響 38
第五節 成熟脫水和萌發的“開關” 38
一、脫水耐性的獲得 38
二、與脫水有關的保護性機制 39
第六節 后期成熟事件與種子干燥 41
一、生理成熟與收獲成熟 41
二、種子發育與種子質量 41
三、成熟干燥和干種子的生物物理特性 42
主要參考文獻 42
第三章 貯藏物的合成 47
第一節 種子充實的同化物來源 47
一、貯藏物合成的養分來源 47
二、影響種子生產和質量的因子 50
第二節 貯藏組織內貯藏物的積累 52
一、淀粉合成 52
二、其他多聚碳水化合物的合成 57
三、油（三酰甘油）的合成 59
四、貯藏蛋白的合成 61
五、植酸鈣鎂的合成 63
六、改善營養質量的非貯藏化合物 65
主要參考文獻 66
第四章 種子萌發 75
第一節 種子萌發的特征與測量 75
一、種子萌發的特征 75
二、萌發的測量 77
第二節 吸脹作用 80
一、種子從土壤中吸收水分 80
二、階段Ⅰ：吸脹作用與吸脹傷害 81
三、階段Ⅱ：滯后期 85
四、階段Ⅲ：萌發的完成 85
五、吸脹的動力學 86
第三節 呼吸作用：氧消耗與線粒體發育 87
一、途徑與產物 87
二、吸脹和萌發過程中的呼吸作用 88
三、線粒體發育和氧化磷酸化 89
四、低氧條件下的呼吸作用 90
第四節 RNA和蛋白質的合成 92
一、干種子和種子萌發的轉錄組 93
二、種子萌發的代謝組 95
三、種子萌發的蛋白組 96
第五節 DNA合成與細胞分裂 98
第六節 引發和萌發促進 99
主要參考文獻 101
第五章 貯藏物的動員 104
第一節 貯藏淀粉的動員 104
一、糊粉層中α-淀粉酶和其他水解酶的合成與釋放 104
二、淀粉的結構與分解代謝途徑 105
三、淀粉降解產物的命運 108
四、淀粉動員的激素控制 108
五、糊粉層和其他組織的細胞程序性死亡 112
第二節 貯藏三酰甘油的動員 112
第三節 貯藏蛋白的動員 116
一、萌發后蛋白質的動員 117
二、氨基酸和肽被吸收進入胚 118
三、蛋白酶抑制劑 118
第四節 植酸鈣鎂的動員 119
主要參考文獻 120
第六章 種子休眠及其控制 121
第一節 種子休眠的生物學意義及其在農業生態系統中的作用 122
一、種子休眠的生物學意義 122
二、種子休眠在農業生態系統中的作用 124
第二節 種子休眠的類型 126
一、種子休眠的分類 126
二、種子休眠的進化 129
三、水稻種子的休眠類型 131
第三節 種子休眠的機制 132
一、種子休眠的數量性狀位點 132
二、與種子休眠相關的基因 137
第四節 種子休眠的調節 141
一、脫落酸 142
二、赤霉素 149
三、脫落酸和赤霉素在種子休眠與萌發中的拮抗作用 164
四、其他植物激素 166
主要參考文獻 166
第七章 種子休眠與萌發的環境控制 180
第一節 水分 180
一、萌發的水合時間模型 180
二、干藏對種子休眠與萌發的作用 184
第二節 溫度 185
一、種子萌發的基點溫度 185
二、熱時間模型 186
三、溫度和水分的相互作用：水熱時間模型 188
四、冷濕處理對種子休眠與萌發的影響 189
第三節 氧氣 189
第四節 環境因子和植物激素對種子休眠與萌發的調控 190
主要參考文獻 192
第八章 種子儲藏、劣變及其修復 194
第一節 種子活力 194
一、種子生活力與活力 194
二、種子活力的測定 195
三、種子活力的形成 196
四、種子生活力的喪失 197
第二節 種子的壽命 198
一、種子壽命的概念 198
二、種子壽命的主要決定因素 198
三、水稻種子壽命的相關基因 199
四、種子壽命的影響因子 201
第三節 種子劣變 202
一、種子劣變概述 202
二、種子劣變的形態和超微結構變化 202
三、種子劣變過程中貯藏物質的變化 203
四、種子劣變的機制 204
第四節 種子儲藏與資源保存 206
一、種子短期儲藏 206
二、種子長期保存：種質資源庫（基因庫） 209
第五節 老化種子的恢復 210
一、水稻種子引發的方法及引發效果的影響因素 210
二、種子引發的作用機理 212
第六節 種子老化的組學研究 216
一、種子老化的蛋白質組研究 216
二、種子老化的轉錄組和代謝組變化 218
三、種子老化過程中特異長壽命mRNA的變化 220
主要參考文獻 226
第九章 雜交水稻種子 231
第一節 水稻雜種優勢 231
一、雜種優勢理論 231
二、三系雜交水稻種子 238
三、兩系雜交水稻種子 240
第二節 雜交水稻種子的發育及其調控 241
一、開花受精 241
二、種子的發育 244
三、雜交水稻種子的特性 245
四、雜交水稻種子生產過程中的活力調控技術 247
五、雜交水稻種子的機械干燥技術 250
第三節 雜交水稻種子的萌發與影響因子 251
一、種子萌發和生長過程中的淀粉代謝 252
二、活性氧代謝對水稻種子萌發的調控 253
三、種子處理技術 255
第四節 雜交水稻種子的儲藏、老化與恢復 257
一、雜交水稻種子的儲藏 257
二、雜交水稻種子的老化 261
三、雜交水稻種子活力的恢復 264
第五節 雜交水稻種子的質量控制 267
一、真實性和品種純度鑒定 267
二、種子生活力和活力的測定 268
主要參考文獻 270
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