本书在广泛收集和整理国内外大量文献的基础上，结合作者及其同事多年来的研究和教学工作，比较全面、系统地介绍了水稻种子生物学的研究成果和进展。本书内容主要包括水稻种子的结构与组分，种子的发育与成熟，贮藏物的合成，种子萌发，贮藏物的动员，种子休眠及其控制，种子休眠与萌发的环境控制，种子储藏、劣变及其修复，以及杂交水稻种子。
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作为主要完成人获湖南省农业科技进步一等奖一项，获国家专利局授权专利 1 项
目录
第一章 种子的结构与组分 1
第一节 种子的结构 1
一、颖壳 1
二、胚 4
三、胚乳 6
四、种皮和果皮 8
第二节 种子的化学成分和组成 10
一、碳水化合物 10
二、脂类 11
三、蛋白质 12
四、水分 13
五、其他组分 14
主要参考文献 18
第二章 种子的发育与成熟 21
第一节 受精作用 21
一、雄配子体的形成 21
二、双受精作用 23
第二节 胚胎发生和贮藏组织的形成 24
一、胚 24
二、胚乳 26
三、种皮和果皮 30
第三节 种子发育的调节 31
一、调控种子发育的基因 31
二、植物激素 32
三、蛋白泛素化降解调控种子发育 35
四、胚乳发育的表观遗传学控制 35
五、种皮的发育以及与胚和胚乳的相互作用 36
第四节 种子发育过程中萌发能力的变化 36
一、萌发能力的获得与发育变化 36
二、穗萌和收获前萌发 37
三、收获前脱水对种子萌发能力的影响 38
第五节 成熟脱水和萌发的“开关” 38
一、脱水耐性的获得 38
二、与脱水有关的保护性机制 39
第六节 后期成熟事件与种子干燥 41
一、生理成熟与收获成熟 41
二、种子发育与种子质量 41
三、成熟干燥和干种子的生物物理特性 42
主要参考文献 42
第三章 贮藏物的合成 47
第一节 种子充实的同化物来源 47
一、贮藏物合成的养分来源 47
二、影响种子生产和质量的因子 50
第二节 贮藏组织内贮藏物的积累 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、贮藏蛋白的合成 61
五、植酸钙镁的合成 63
六、改善营养质量的非贮藏化合物 65
主要参考文献 66
第四章 种子萌发 75
第一节 种子萌发的特征与测量 75
一、种子萌发的特征 75
二、萌发的测量 77
第二节 吸胀作用 80
一、种子从土壤中吸收水分 80
二、阶段Ⅰ：吸胀作用与吸胀伤害 81
三、阶段Ⅱ：滞后期 85
四、阶段Ⅲ：萌发的完成 85
五、吸胀的动力学 86
第三节 呼吸作用：氧消耗与线粒体发育 87
一、途径与产物 87
二、吸胀和萌发过程中的呼吸作用 88
三、线粒体发育和氧化磷酸化 89
四、低氧条件下的呼吸作用 90
第四节 RNA和蛋白质的合成 92
一、干种子和种子萌发的转录组 93
二、种子萌发的代谢组 95
三、种子萌发的蛋白组 96
第五节 DNA合成与细胞分裂 98
第六节 引发和萌发促进 99
主要参考文献 101
第五章 贮藏物的动员 104
第一节 贮藏淀粉的动员 104
一、糊粉层中α-淀粉酶和其他水解酶的合成与释放 104
二、淀粉的结构与分解代谢途径 105
三、淀粉降解产物的命运 108
四、淀粉动员的激素控制 108
五、糊粉层和其他组织的细胞程序性死亡 112
第二节 贮藏三酰甘油的动员 112
第三节 贮藏蛋白的动员 116
一、萌发后蛋白质的动员 117
二、氨基酸和肽被吸收进入胚 118
三、蛋白酶抑制剂 118
第四节 植酸钙镁的动员 119
主要参考文献 120
第六章 种子休眠及其控制 121
第一节 种子休眠的生物学意义及其在农业生态系统中的作用 122
一、种子休眠的生物学意义 122
二、种子休眠在农业生态系统中的作用 124
第二节 种子休眠的类型 126
一、种子休眠的分类 126
二、种子休眠的进化 129
三、水稻种子的休眠类型 131
第三节 种子休眠的机制 132
一、种子休眠的数量性状位点 132
二、与种子休眠相关的基因 137
第四节 种子休眠的调节 141
一、脱落酸 142
二、赤霉素 149
三、脱落酸和赤霉素在种子休眠与萌发中的拮抗作用 164
四、其他植物激素 166
主要参考文献 166
第七章 种子休眠与萌发的环境控制 180
第一节 水分 180
一、萌发的水合时间模型 180
二、干藏对种子休眠与萌发的作用 184
第二节 温度 185
一、种子萌发的基点温度 185
二、热时间模型 186
三、温度和水分的相互作用：水热时间模型 188
四、冷湿处理对种子休眠与萌发的影响 189
第三节 氧气 189
第四节 环境因子和植物激素对种子休眠与萌发的调控 190
主要参考文献 192
第八章 种子储藏、劣变及其修复 194
第一节 种子活力 194
一、种子生活力与活力 194
二、种子活力的测定 195
三、种子活力的形成 196
四、种子生活力的丧失 197
第二节 种子的寿命 198
一、种子寿命的概念 198
二、种子寿命的主要决定因素 198
三、水稻种子寿命的相关基因 199
四、种子寿命的影响因子 201
第三节 种子劣变 202
一、种子劣变概述 202
二、种子劣变的形态和超微结构变化 202
三、种子劣变过程中贮藏物质的变化 203
四、种子劣变的机制 204
第四节 种子储藏与资源保存 206
一、种子短期储藏 206
二、种子长期保存：种质资源库（基因库） 209
第五节 老化种子的恢复 210
一、水稻种子引发的方法及引发效果的影响因素 210
二、种子引发的作用机理 212
第六节 种子老化的组学研究 216
一、种子老化的蛋白质组研究 216
二、种子老化的转录组和代谢组变化 218
三、种子老化过程中特异长寿命mRNA的变化 220
主要参考文献 226
第九章 杂交水稻种子 231
第一节 水稻杂种优势 231
一、杂种优势理论 231
二、三系杂交水稻种子 238
三、两系杂交水稻种子 240
第二节 杂交水稻种子的发育及其调控 241
一、开花受精 241
二、种子的发育 244
三、杂交水稻种子的特性 245
四、杂交水稻种子生产过程中的活力调控技术 247
五、杂交水稻种子的机械干燥技术 250
第三节 杂交水稻种子的萌发与影响因子 251
一、种子萌发和生长过程中的淀粉代谢 252
二、活性氧代谢对水稻种子萌发的调控 253
三、种子处理技术 255
第四节 杂交水稻种子的储藏、老化与恢复 257
一、杂交水稻种子的储藏 257
二、杂交水稻种子的老化 261
三、杂交水稻种子活力的恢复 264
第五节 杂交水稻种子的质量控制 267
一、真实性和品种纯度鉴定 267
二、种子生活力和活力的测定 268
主要参考文献 270
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