《高级种子学》吸收了国内外种子科学与技术*新研究进展，结合我国种子科技实践编写而成。其主要内容包括绪论、种子发育成熟、种子休眠与萌发、种子活力与寿命、种子加工与贮藏、种子增值理论与技术、种子质量与检验、杂交种种子生产与质量控制、种子认证与植物新品种保护、国内外种业现状及发展趋势共10章。《高级种子学》内容丰富、知识系统、资料新颖，反映了目前种子学的新理论和新技术。

目录
**章 绪论 1
**节 高级种子学的概述 1
一、种子的含义 1
二、高级种子学的概念 2
第二节 高级种子学的内容和任务 3
一、高级种子学的内容 3
二、高级种子学的任务 3
小结 3
思考题 3
第二章 种子发育成熟 4
**节 种子发育成熟的过程 4
一、种子发育成熟的变化 4
二、种子发育成熟的环境影响 7
第二节 种子发育成熟过程的研究进展 9
一、种子发育成熟的分子调控 9
二、种子发育成熟的化学调控 21
小结 27
思考题 27
第三章 种子休眠与萌发 28
**节 种子休眠研究进展 28
一、种子休眠机制 29
二、种子休眠调控 35
第二节 种子萌发研究进展 36
一、种子萌发机制 36
二、种子萌发调控的分子机制 41
小结 49
思考题 49
第四章 种子活力与寿命 50
**节 种子活力研究进展 50
一、种子活力概述 50
二、种子活力的分子机制研究 51
第二节 种子寿命研究进展 65
一、种子寿命概述 65
二、种子寿命的分子机制研究 69
小结 77
思考题 78
第五章 种子加工与贮藏 79
**节 我国种子加工与贮藏发展沿革 79
一、种子加工的发展沿革 79
二、种子贮藏的发展沿革 83
第二节 种子加工与贮藏发展状况与趋势 85
一、国外种子加工产业现状 85
二、国内种子加工产业现状 86
三、种子加工与贮藏的发展趋势 87
第三节 种子加工与贮藏新进展 88
一、种子加工进展 89
二、种子贮藏进展 93
小结 97
思考题 97
第六章 种子增值理论与技术98
**节 种子引发理论和技术研究进展 98
一、种子引发概念 98
二、种子引发机制和效应 98
三、种子引发方法及进展 102
第二节 种子包衣技术研究进展 106
一、种子包衣概述 106
二、智能型和功能型种子丸化 106
第三节 种子其他增值新技术 107
一、种子防伪 107
二、智能防伪型种子丸化 108
三、种子冷热强化 108
小结 108
思考题 108
第七章 种子质量与检验 109
**节 种子质量与种子检验概述 109
一、种子质量与种子检验的含义 109
二、种子质量与种子检验的关系 111
三、种子质量委托检验的类型 112
第二节 种子检验技术 113
一、国内外种子检验规程变化 113
二、种子检验技术进展 115
第三节 种子分子检测技术 122
一、植物转基因品种鉴定的重要性 122
二、植物基因工程中常用的基因 123
三、转基因种子检测 126
四、分子标记与高通量检测 129
小结 131
思考题 131
第八章 杂交种种子生产与质量控制 132
**节 杂交种种子生产新技术 132
一、杂交水稻种子生产关键技术 132
二、杂交水稻父母本种子混合直播制种技术 147
三、杂交水稻种子生产全程机械化技术 148
四、杂交玉米种子生产 153
五、杂交油菜种子生产 161
六、杂交大豆种子生产 166
七、杂交小麦种子生产 169
第二节 种子质量影响因素与控制 173
一、杂交水稻种子生产质量控制 174
二、杂交玉米种子生产质量控制 180
三、杂交油菜种子生产质量控制 187
小结 188
思考题 188
第九章 种子认证与植物新品种保护 189
**节 种子认证 189
一、种子认证的含义和作用 189
二、种子认证发展简史和现状 190
三、我国种子认证的进展 192
四、种子认证方案 193
五、种子认证程序 196
第二节 植物新品种保护 198
一、国内外植物新品种保护制度发展简史 199
二、我国植物新品种保护体系 199
三、植物新品种权授予条件 200
四、植物新品种权保护典型案例分析 202
五、我国植物新品种保护现状 204
小结 206
思考题 207
第十章 国内外种业现状及发展趋势 208
**节 国外种业现状及发展趋势 208
一、国外种业现状 208
二、全球种业发展趋势 218
第二节 国内种业现状及发展趋势 221
一、国内种业现状 221
二、我国种业发展趋势 237
小结 239
思考题 239
主要参考文献 240

**章绪论
　　【内容提要】本章主要介绍高级种子学的概念、内容和任务。
　　【学习目的】通过本章的学习，了解高级种子学的概念、内容和任务。
　　【基本要求】能够了解种子学与高级种子学的区别，掌握高级种子学的具体任务。
　　【背景知识】人类的生存与繁衍离不开粮食，粮食作物的生产离不开种子。种子是整个植物界从低等的菌藻植物到高等的种子植物经过长期系统进化的产物。种子这种繁殖器官对植物的繁衍和传播具有特殊的优越性，所以能保证种子植物群落在各种不同的生态条件下广泛地分布和长期地生存，并不断产生新的类型和增强适应能力，以生产出丰富的食物供人类食用。种子植物种类繁多，包括草本或木本，多年生或一、二年生。目前地球表面的植被中，种子植物约有25.5万种。而种子植物中，被子植物占了99.5%以上，裸子植物仅有700余种。因此种子植物基本上可以被子植物为代表。种子在地球上的出现和发展，同样也加速了动物界的发展过程，以致对人类社会文化的启蒙与提高起了明显的推动作用。古代劳动人民在长期生产实践过程中探索到种子的奥秘，掌握其特性，加以利用，并随着生产经验的积累，逐渐掌握了作物种子的选留技术，为进一步发展农业生产奠定了基础，同时也发展创造出种子学。随着现代科学技术和农业科学的发展，种子科学技术也得到了长足的发展。
　　**节高级种子学的概述
　　一、种子的含义
　　（一）植物学上的种子
　　种子在植物学上是指由胚珠发育而成的繁殖器官。因而种子是高等植物的繁殖器官，菌藻类、苔藓、蕨类为低等植物，不以种子繁殖。
　　（二）农业生产上的种子
　　在农业生产上，种子是*基本的生产资料，其含义要比植物学上的种子广泛得多。凡是农业生产上可直接利用作为播种材料的植物器官都称为种子。为了与植物学上的种子有所区别，后者称为“农业种子”更为恰当，但在习惯上，农业工作者为了方便起见，统称为种子。目前世界各国所栽培的作物，包括农作物、园艺作物、牧草和森林树木等类型，播种材料种类繁多，大体上可分为以下三大类和人工种子。
　　1.真种子真种子即植物学上所指的种子，它们都是由胚珠发育而成的，如豆类（除少数例外）、棉花、油菜及十字花科的各种蔬菜、黄麻、亚麻、蓖麻、烟草、芝麻、瓜类、茄子、番茄、辣椒、苋菜、茶、柑橘、梨、苹果、银杏及松柏类等。
　　2.类似种子的干果某些作物的干果，成熟后不开裂，形似种子，可以直接用果实作为播种材料，如禾本科作物的颖果（小麦及玉米等为典型的颖果，而水稻与皮大麦果实外部包有稃壳，在植物学上称为假果）；向日葵、荞麦、大麻、苎麻的瘦果；伞形科（如胡萝卜和芹菜）的分果；山毛榉科（如板栗和麻栎）和藜科（如甜菜和菠菜）的坚果；黄花苜蓿和百脉根的荚果及蔷薇科的内果皮木质化的核果等。在这些干果中，以颖果和瘦果在农业生产上*为重要。这两类果实的内部均含有一颗种子，在外形上和真种子也很相似，所以往往称为子实，意为类似种子的果实。禾谷类作物的子实有时也称为谷实，而子实及真种子均可称为子粒。
　　可繁殖的营养器官许多根茎类作物具有自然无性繁殖器官，如甘薯和山药（薯蓣）的块根，马铃薯和菊芋的块茎，芋和慈姑的球茎，葱、蒜、洋葱的鳞茎等。又如，甘蔗和木薯用地上茎、莲用根茎（藕）、苎麻用吸枝繁殖等。上述大多数作物在一定条件下也能开花结实，并且可供播种，但在农业生产上一般利用其营养器官种植，以发挥其特殊的优越性，一般在进行杂交育种等少数情况下，才直接用种子作为播种材料。
　　在农业生产上，每个作物品种所具有的生物学特性和优良性状通常都通过种子传递给后代，从遗传育种的角度来看，作为品种资源予以保存以待利用的种子称为种质（germplasm）。通过人类长期的劳动实践，当今世界上已拥有许多种质资源库和大量丰富的种质资源。
　　人工种子人工种子是指将植物离体培养中产生的胚状体（主要指体细胞胚），包裹在含有养分和具有保护功能的物质中，在适宜条件下能够发芽出苗，长成正常植株的颗粒体，也可称为合成种子（synthetic seed）、人造种子（man-madeseed）或无性种子（somatic seed）。人工种子与天然种子非常相似，都是由具有活力的胚状体与具有营养和保护功能的外部构造（人工胚乳和人工种皮）构成适用播种或繁殖的颗粒体，因此命名为人工种子。人工胚乳是指人工配制的保证胚状体生长发育需要的营养物质，一般以生成胚状体的培养基为主，外加一定量的植物激素、抗生素等物质。人工种皮是指包裹在*外层的胶质化合物薄膜，能够允许内外气体交换，防止人工胚乳中的水分及各类营养物质渗漏，并具有一定的机械抗压性。1981年Kitto等用聚氧乙烯包裹胡萝卜胚状体，*次制成了人工种子。天然种子的繁殖和生产受到气候、季节的限制，并且在遗传上会发生天然杂交和分离现象，而人工种子在本质上属于无性繁殖，因此具有繁殖速度快、可快速固定**优势（heterosis）、使F1代杂交种多代使用等优点。
　　（三）种子法上的种子
　　种子法所称种子，是指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料，包括子粒、果实、根、茎、苗、芽、叶、花等。从种子繁殖的角度来看，农业生产上的种子与种子法上的种子含义基本相似，均是指用于繁殖的材料。
　　二、高级种子学的概念
　　高级种子学（advanced seed science）是深入研究植物种子的特征特性和生命活动规律及其分子生物学机制，以及种子新技术在农业生产上应用的一门科学。种子学是研究种子的特征特性和生命活动规律的基本理论及在农业生产上的应用技术，高级种子学在种子学的基础上，应用近年来快速发展的生物学理论和技术，采用基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学等方法深入探讨与种子有关的生命活动规律及分子生物学机制，研究种子增值等新技术在农业生产上的应用，为种业的发展提供理论和技术支撑。
　　第二节高级种子学的内容和任务
　　一、高级种子学的内容
　　《高级种子学》是适用于研究生的一本综合性的前沿进展类教材，本书主要讲授国内外种子科学与技术的发展动态、研究热点及*新研究进展。本书内容包括种子发育成熟、种子休眠与萌发、种子活力与寿命、种子加工与贮藏、种子增值理论与技术、种子质量与检验、杂交种种子生产与质量控制、种子认证与植物新品种保护等方面的新进展与新技术。适合植物生产类、作物学等相关专业的研究生学习。高级种子学为种业发展提供理论知识和实践技能，有利于研究生知识结构的完善和创新思维的培养。目前，高级种子学课程已经被全国农业专业学位研究生教育指导委员会列入作物学一级学科研究生核心课程。
　　二、高级种子学的任务
　　高级种子学的主要任务是为植物生产和种子生产提供*新的科学理论依据和先进技术，以*大限度地提高植物生产及种子生产的产量和质量。具体来说，高级种子学的任务主要可归纳为以下几方面：①根据种子发育成熟过程的研究进展，开展种子成熟过程的化学调控，加快种子干燥，降低种子成熟时的黑粉病等危害。②根据种子休眠与萌发的机制，采用有效措施减少种子穗萌，调控种子的休眠。③根据种子活力与寿命的研究进展，研发种子活力测定新方法，采取有效措施延缓种子衰老。④根据种子加工与贮藏的研究进展，对种子进行合理的干燥、清选，采用不同方法贮藏种子，减少种子质量和数量的损失。⑤根据种子增值理论与技术，研发新的增值方法提高种子的活力、种用价值和播种价值。⑥根据种子质量控制与检验的研究进展，提出种子生产过程中种子质量的控制技术，做好种子认证工作。
　　种业处于农业整个产业链的源头，是建设现代农业的标志性、先导性工程，是国家战略性、基础性核心产业。而种子是种业的核心，是农业的“芯片”。通过高级种子学课程的学习，学生可以了解种子科学与技术的国内外发展动态、研究热点和*新进展，掌握种子生产实践中的关键技术和种业的发展现状和趋势，提高利用种子相关理论解决种子生产实际问题的能力，为种业科技自立自强、种源自主可控提供技术支撑。
　　小结
　　种子含义在植物学上、农业生产上是不同的。农业生产上的种子与种子法上的种子含义基本相似，均是指用于繁殖的材料。高级种子学是在种子学的基础上，应用近年来快速发展的科学与技术特别是生物学理论和技术，采用各种组学方法更深入地探讨种子有关的生命活动规律及其分子生物学机制，研究种子增值等新技术在农业生产上的应用，为种业的发展提供理论和技术支撑。
　　思考题
　　1.农业生产上的种子应该包括哪些类型？
　　2.高级种子学包含哪些内容？
　　3.高级种子学任务有哪些？
　　第二章种子发育成熟
　　【内容提要】本章主要介绍种子发育成熟过程中的变化及其环境影响因素，以及种子发育成熟的分子与化学调控方面的研究进展。
　　【学习目的】通过本章的学习，了解种子发育成熟过程中的变化及其环境影响因素，理解种子发育成熟的分子与化学调控的机制。
　　【基本要求】理解环境因素对种子发育成熟的影响，理解胚和胚乳发育的相互关系，了解种子成熟的分子调控机制。
　　【背景知识】植物经开花、授粉和受精后，胚珠发育成种子。被子植物的种子发育起始于双受精，来自雄配子的两个精子，一个与卵细胞融合成为合子，进一步发育成胚，另一个与两个极核融合形成初生胚乳核，后来发育成胚乳。种子的发育一般分为三个时期：胚胎发生期、种子灌浆期和种子成熟期，胚胎发生期主要特点是通过细胞的分裂与分化形成胚和胚乳，胚胎发生期向种子灌浆期转变的标志是种子干重开始增加，而种子成熟期开始的标志是种子灌浆基本停止，种子开始脱水，发芽率逐步提高。
　　**节种子发育成熟的过程
　　一、种子发育成熟的变化
　　从种子形成到发育成熟是胚珠细胞不断分裂、分化及各种化学物质在细胞中不断合成、转化、积累的过程。在种子发育成熟过程中，主要有三种明显的变化：物理性状的变化、化学物质的变化和激素与发芽力的变化。
　　（一）物理性状的变化
　　胚珠受精后发育成为种子的过程中，很多物理性状发生了明显的变化。从种子的颜色来看，种子早期的颜色是白色或淡绿色，之后部分种子（如小麦种子）在较长时间呈现绿色，随着种子的成熟干燥，种子会变为该植物固有的颜色。如果种子在发育中后期不能及时降解叶绿素，在成熟干燥的种子中会积累大量叶绿素，导致种子的耐藏性下降（Nakajima et al.，2012）。此外，在种子发育过程中，种子自身的光合作用也会影响种子寿命。抑制发育过程中种子的光合作用，虽然不会减少贮藏物质的积累，但会延缓种子发芽，降低种子对人工加速老化的抗性，可见发育中种子自身的光合作用对种子质量非常重要（Allorent et al.，2015）。
　　种子发育早期，随着细胞分裂和种子灌浆的进行，种子体积和鲜重不断变大，到乳熟期以后随着种子含水量的降低，体积和鲜重均会一定程度地减小。干燥在正常型种子的发育中具有非常重要的作用，经过干燥，种子停止与发育相关的代谢活动，开始与萌发相关的代谢活动。在发育过程中，种子具备对干燥耐性的时间远早于种子自身的成熟干燥期。例如，将发育中的蓖麻种子从蒴果中切除后，不经干燥而直接将种子浸入水中，发育时间较短的新鲜种子不能发芽，直到授粉后50d的（此时成熟干燥已开始）新鲜种子浸入水中才能发芽；而与之相对应的是，将发育中的蓖麻种子从蒴果中切除先强制干燥再浸入水中，授粉后25d收获的种子发芽率就可以达到约75%，可见干燥对于种子发芽的重要性，同时，也表明种子在发育过程不到一半时就具有了对脱水干燥的耐性（Bewley et al.，2013）。
　　（二）化学物质的变化
　　种子生物合成和营养积累的主要碳源是蔗糖，光合产物转化成蔗糖后长距离输送给发育中的种子。在禾谷类作物和豆类作物中，氮主要以天冬酰胺和谷氨酰胺的形式运输到种子中，在某些作物中，丙氨酸（Ala）也可以作为氮源。植物以蔗糖和这些作为氮源的氨基酸为原料，合成种子中的糖类、蛋白质、