种子休眠是对环境与植物生命周期之间的关键交互作用的媒介,不同的植物种类采取了各种各样的休眠来调节种子发芽的时间,帮助种子在有利条件下萌发,并使生长季节最优化。生理上的休眠是最广泛的类型,是由于胚胎发育不充分的原因,这阻止了它克服周围组织的阻力。有生理休眠的种子可以改变它们的休眠程度进入休眠循环的过程等待有利发芽的季节,休眠的种子进入休眠状态,而非休眠的种子在不发芽的情况下可能重新进入休眠状态(休眠状态)。种子休眠在植物生命周期中的重要性,特别是在农业和植物性恢复方面。
基因表达分析揭示了一些调节种子休眠和萌发的基因,特别是与ABA和GA途径相关的基因。这些植物激素的外生应用也改变了种子发芽,这表明它们在种子的生理休眠中扮演着重要的角色。新兴的组学技术使我们在全基因组水平对生理休眠的认识。实际上,在拟南芥中,种子干燥休眠期间超过基因组一半的基因都有不同程度的表达,在休眠期间不同基因参与不同功能都有表达,表明有高度复杂的网络调控种子休眠。
发芽抑制剂代谢
在种子发育过程中,一些化学物质会在种子中合成,如:香豆素、帕拉斯康酸、ABA等,在种子和果实成熟的过程中,这些化合物被合成并储存在种子和果实的不同部分,抑制种子发芽。这些抑制剂需要被酶分解或者被酶转化,这样才能产生萌芽。
光传感活动
有些种子需要光的存在,或者无光环境进行休眠,因此光敏感的感光蛋白是活跃的,当光照条件改变时,能够触发光传感蛋白信号途径,经过一系列化学反应会促进萌发。在光敏感的种子中引起休眠或萌发的可见光的有效光谱是红光和远红光。
呼吸代谢
呼吸是将储存的糖类转化为能量的过程,即使是在休眠的干种子中,这种情况也会持续但是维持在很低水平。
激素水平平衡
种子休眠似乎非常依赖于两种激素脱落酸ABA和赤霉素GA的比率,随着时间的推移,这些比率会发生变化,直到它们达到一个可以发芽的程度。ABA合成代谢和GA分解代谢在休眠状态中占据主导,而GA合成和ABA分解代谢主导了种子向萌发的转变。激素合成、降解和对激素敏感性变化之间的复杂相互作用可能导致休眠一直循环,影响休眠程度。休眠深度的变化改变了发芽的要求(对萌发环境的敏感性);当这些与环境条件的变化相重叠时,萌发才会发生。
化学吸收活动
在种子休眠期间,水、营养物质、激素和其他化学物质可以被种子吸收。硝酸盐和赤霉烯酸都被用来加速发芽的开始,即减少休眠的时间。
其它生理活动如维持RNA转录翻译相关的酶,种子涂层变化:一些种子外层有一层蜡状的外壳,在休眠期间慢慢被分解。