如何睡,如何醒?
种子的休眠,可以由多个因素造成【5】。首先,植物可以采用延长种子成熟时间的方式,来起到休眠的作用。例如人参、冬青等,其种子看上去像是成熟了,但实际上胚还未发育完全;而对于苹果、桃、梨等,则需要胚内部进行一系列生理变化,即后熟作用,才能获得发芽能力。其次,完整密实的果皮、种皮可以隔绝水和空气的进入,从而抑制种子的萌发。例如棉花、莲子等的种皮密实坚硬,是空气和水的良好绝缘体,这也是为何莲子能保存千年还能萌发的缘故。第三,一些化学物质的存在,可以诱导种子的休眠。例如高渗环境和有机酸就能有效抑制种子萌发,而一种重要的内源植物激素:脱落酸(ABA),则在可使得种子保持休眠状态。有实验表明,缺乏内源性脱落酸的植物种子可以不经休眠即可萌发。
莲子的种皮极为密实,即使埋藏千年之后依然可以萌发。图片来源:hzps.hlc.edu.tw
因此,种子若要萌发,就需要打破上述这些条件的限制。在自然条件下,未发育成熟的种子,会经过后熟作用而获得发芽能力;而对于存在组织障碍的,则要通过微生物或动物的活动破坏障碍组织,促进发芽;而存在化学抑制物的,则可通过降水冲刷等过程去除抑制物。同时,随着种子的休眠以及寒冷等环境的诱导,脱落酸的浓度逐渐降低,而另一种内源激素:赤霉素(GA)的含量开始逐渐上升,最终当赤霉素和脱落酸的量超过一定比例后,种子就做好了萌发的准备,当环境合适之时,就能发芽了。
番茄发芽,并不可怕
对于番茄来说,自然它的种子也遵循着上面的规律。番茄属于浆果,它的种子浸泡在浓厚、液态的胎座里。番茄的种子具有一个较浅而短的休眠期【6】,这个休眠期,是由两个因素决定的,一个是胎座内脱落酸的浓度,另一个是胎座本身的有机酸含量。
在番茄种子发育时期,胎座和种皮内合成了大量的脱落酸,这些脱落酸可以抑制种子中发育成熟的胚不等胚乳发育完全就提早萌发。当番茄的胎座开始液化时,脱落酸的浓度到达顶峰。在这一期间采摘,可以获得可食但籽还不至于很硬的番茄。我们吃的番茄,大多就处在这一时期。如果继续等到胎座进一步液化、种皮进一步变硬,也就是我们感觉番茄“变老”时,脱落酸的浓度已经降低到不足以抑制种子萌发了。此时,起到抑制种子萌发作用的,是液化的胎座内大量的有机酸和高渗的环境【7】。
在番茄变老后,如果继续存放,那么情况就不同了。首先,胎座大量液化后会产生空洞,空气会储存于其中;其次,液化胎座中的有机酸、糖等成分由于番茄果实自身的代谢作用而被消耗,渗透压逐渐降低。在这两者作用下,番茄的种子便会逐渐失去抑制萌发的环境,在获得空气之后便萌发了。
此外在生产存储上,经常采用低温来储藏番茄,而低温会诱导脱落酸含量的下降以及赤霉素含量的上升。因此,经过长期低温储存过的番茄,一旦拿到较为温暖的环境中,里面的种子更容易萌发。番茄内部种子发芽,是果实过熟的一种表现。出现这一现象,意味着这个番茄内大量营养物质已经被消耗,口感变差。同时,发芽的番茄小苗相比于番茄果实,具有更多的龙葵素,所以如果要吃,需要将发芽的籽除去。不过,考虑到营养和口感,遇到这种情况,还是换一个番茄吧。
发生胎萌的番茄,注意液化的胎座几乎完全消失,只留下空腔。图片来源:fineartamerica.com
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