Вопросы по биологии / Покой семян

Переход в состояние покоя – широко распространённый у растений способ переживания неблагоприятных условий.

В покоящееся состояние переходят не только зимующие почки, но и семена большинства растений. 

Покоящиеся семена имеют много общего с покоящимися почками: большие запасы питательных веществ (3/4 всех семенных растений накапливают в семенах жиры в качестве запасного питательного вещества), уменьшение содержания воды, снижение обмена веществ. 

При переходе в состояние покоя семена обезвоживаются значительно сильнее, чем почки, что повышает их устойчивость в неблагоприятных для жизни условиях. 

У семян, как и у почек, есть периоды глубокого и вынужденного покоя. 

Благодаря резкому снижению интенсивности обмена веществ семена могут сохранять жизнеспособность (всхожесть) довольно длительное время. Например, семена ржи, кукурузы, капусты, томатов сохраняют всхожесть около 5 лет; пшеницы, овса, ячменя, тыквенных – около 10 лет. 

У многих растений, относящихся к семейству Бобовых, – 50–100 лет. 

Возраст сохранивших жизнеспособность семян люпина арктического, добытого из отложений торфа, определили в 10 000 лет.

В чем же секрет долголетия семян мелкосемянных бобовых растений?

Для опыта нужны семена любого вида бобовых растений с мелкими семенами (клевера, люцерны, донника, вики), 2 чашки Петри, фильтровальная бумага, немного песка для обработки семян. Продолжительность опыта 15–16 дней.

Отсчитайте 100 семян, уложите их в чашку Петри на увлажнённую фильтровальную бумагу для проращивания. Уже через двое суток видно, что не все семена, находящиеся в чашке Петри, способны к набуханию и росту. 

В зависимости от вида растения, способа сбора количество проросших семян может колебаться от 3 до 50. 

Семена, способные прорасти сразу же, как только попадут в благоприятные условия, называют мягкими, имея в виду, что их оболочка легко пропускает воду.

Семена, которые спустя 10 дней остаются ненабухшими и непроросшими, относят к твёрдым. Они светло-жёлтые или коричневые, лежат на влажной фильтровальной бумаге как камешки (поэтому их ещё называют твердокаменными семенами). 

В любой партии посевного материала могут быть просто невсхожие семена. Их легко отличить: они чёрные, набухают, но не дают проростков, к концу опыта ослизняются. 

На 10–12-й день проращивания подсчитайте количество проросших семян (это будет фракция мягких семян), невсхожих, сгнивших и ненабухших (твёрдых) семян. Полученные результаты занесите в таблицу.

Для следующего этапа работы нужны только твёрдые семена. Поэтому проросшие семена удалите, полученную фракцию твёрдых семян разделите на 2 части. Одну часть уложите в чашку Петри на увлажнённую фильтровальную бумагу для проращивания без дополнительной обработки. Это контрольная группа семян. Другую часть поместите в ступку, добавьте немного песка и осторожно перетрите с песком примерно в течение 1 мин. Песчинки повреждают оболочку, на ней появляются трещины. Из-за небольшого размера семян и песчинок эти царапины незаметны, поэтому очень важно не растереть сами семена. Можно заменить перетирание энергичным встряхиванием с песком в течение получаса. Обработанные семена отделите от песка и уложите во вторую чашку Петри на увлажнённую фильтровальную бумагу.

Результаты опыта станут очевидны уже через 3–4 дня: обработанные песком семена энергично прорастают, контрольные – остаются в набухшем состоянии.

Следовательно, в твёрдых семенах клевера, люцерны зародыш сформирован и семя не прорастает потому, что покрыто плотной, водонепроницаемой оболочкой.

Разрушение целостности семенной оболочки твёрдых семян называется скарификацией. 

Этот приём широко используется в сельском хозяйстве, поскольку количество твёрдых семян в посевном материале может колебаться от 50 до 97%.

В природе растрескивание оболочки происходит под влиянием многократного высыхания, замораживания, она разрушается бактериями. Поэтому сохраниться непроросшими в течение сотен лет твёрдые семена могут только при постоянном воздействии не благоприятных для прорастания условий – под слоем торфа и льда.