植物发芽的全过程包括以下几个详细步骤:
1. 种子吸胀:当种子浸入水中或接触到潮湿的土壤时,种子内的亲水性物质会吸引水分子,导致种子体积迅速增大(有时可增大1倍以上)。这一过程开始时吸水速度较快,随后逐渐减慢。种子在吸胀过程中可能会产生强大的力量,甚至能撑破玻璃瓶。吸胀使种皮变软或破裂,提高了对气体等的通透性,从而开始了萌发过程。
2. 水合与酶的活化:吸胀基本结束后,种子细胞的细胞壁和原生质发生水合,原生质从凝胶状态转变为溶胶状态。此时,各种酶开始活化,呼吸和代谢作用急剧增强。
3. 细胞分裂和增大:随着水合的进行,种子细胞的吸水量再次迅速增加,胚开始生长,种子内贮存的营养物质开始大量消耗。
4. 胚突破种皮:胚生长后体积增大,突破种皮而外露。大多数种子先出胚根,接着长出胚芽。
5. 长成幼苗:胚芽长出根、茎、叶,形成幼苗。有些种子的下胚轴不伸长,子叶留在土中,只由上胚轴和胚芽长出土面生成幼苗,这类幼苗称为子叶留土幼苗,如豌豆、蚕豆等。而有些植物如棉花、油菜、瓜类、菜豆等的种子萌发时下胚轴伸长,把子叶顶出土面,形成子叶出土幼苗。
通过以上五个步骤,植物种子经历了从吸水到发芽,再到长成幼苗的全过程。