种子的休眠、发芽与光受体

为什么是这样

成熟种子含水量低，并在脱落酸（アブシシン酸）作用下处于休眠，即使条件合适也暂不萌发，这能避免在不利季节发芽。萌发需要水、适宜温度和氧气。种子吸水后，胚合成赤霉素（ジベレリン）；在大麦、水稻等有胚乳种子中，赤霉素作用于胚乳外侧的糊粉层，诱导其合成淀粉酶（アミラーゼ），把胚乳里的淀粉分解为糖供胚生长。脱落酸与赤霉素作用相反，两者的平衡决定休眠还是萌发。

有些种子还要求光。萌发需要光的叫光发芽种子（莴苣、烟草、拟南芥），被光抑制的叫暗发芽种子（南瓜等）。光发芽种子多是小粒种子，储藏养分少，若在深土或叶荫下萌发，幼苗见到阳光前就会耗尽养分。叶片中的叶绿素强烈吸收红光而让远红光透过，所以叶荫下远红光比例高——种子靠红光多不多判断头顶是否空旷。

感受红光和远红光的是光敏色素（フィトクロム）。它有两种可相互转换的形式：Pr 型吸收红光后变成 Pfr 型，Pfr 型吸收远红光后变回 Pr 型。Pfr 是活性型，在光发芽种子中促进赤霉素合成，从而引起萌发。植物还有吸收蓝光的隐花色素（クリプトクロム）（抑制下胚轴伸长等）和向光素（フォトトロピン）（向光性、气孔开放、叶绿体运动），后面几节会用到。

定量表达

常用的数值是两种光的波长：红光约 660 nm，远红光约 730 nm。两者的效果可以反复逆转，以最后一次照射为准：最后照的是红光，光敏色素多处于 Pfr 型，萌发率高；最后照的是远红光，多数回到 Pr 型，萌发率低，与一直放在暗处相近。

所以照射序列可以按规则直接判定：红 → 高；红→远红 → 低；红→远红→红 → 高；红→远红→红→远红 → 低。只看末项，不必数一共照了几次、哪种光照得多。这张表针对的是吸水后放在暗处的光发芽种子；暗发芽种子不按它判断。