【題目】玉鈴花種子休眠解除的理化變化探究
【1.1】玉鈴花的基本概況
【1.2】種子休眠特性研究
【第二章】玉鈴花種子生物學特性研究材料與方法
【第三章】萌發過程中種子生理生化變化的研究結果與分析
【第四章】玉鈴花種子萌發生理研究討論
【結論/參考文獻】玉鈴花種子發芽中生理生化特點研究結論與參考文獻

1.2 種子休眠特性研究

1.2.1 種子休眠

種子雖具有正常的生活力，但在合適的環境狀況（如溫度、氧氣、水分、光照）下仍然不會發芽的現象便為種子休眠。（楊期和，2003）。種子的休眠程度反映出種子萌發對環境（如溫度、光照、氧氣與水分等）需要的幅度；能發芽的范圍條件愈寬，表明種子休眠的程度愈淺；相反的，能發芽的范圍條件愈窄，表明種子休眠程度愈深?；罘N子是否能夠萌發取決于種子的休眠程度以及環境條件（唐安軍等，2004）。作為裸子植物和被子植物所特有的生存器官，種子的休眠與萌發是高等植物個體發育中的重要事件，它是一種植物因適應環境（光照差異、溫度變化等種種因素）以保持自身的繁殖發展而形成的生物特性。同時，它也關系到種群的生存和發展，具有重要的生態學意義。然而，種子所特有的這種性質也給農業和林業生產帶來許多不便。因此，國內外種子生理學家及科研工作者的重要任務一直集中在種子休眠與萌發的生理和生態研究上（劉亞帥，2008）。

1.2.2 種子休眠的原因

有很多原因可以導致種子的休眠，這些原因中，有的屬于剖解結構上的，有的屬于代謝方面的，還有的因胚自身的發育狀況存在差異所致。一般情況下，各種休眠原因并不會獨自發揮作用，而是相互影響相互聯系，并共同調控著種子的休眠，使有關種子休眠問題的研究變得更復雜。（陳彩霞等，1997）。一般來說，種子會因為不同種類、不同居群，甚至是同一植株上的不同種子，其休眠都可能存在或多或少的差別。且種子休眠的深淺與種子成熟時周圍的環境條件密切相關，并且，收獲后的環境條件還存在引起次生休眠的可能。

1.2.2.1 種皮結構與種子休眠的關系

很早之前就有人指出種皮障礙是導致種子休眠的原因之一，近年來，更有越來越多的研究提出有些種子的種皮存在使種子休眠的機械作用。種皮的物理或化學特性（結構致密、堅硬或具有很厚的蠟質層），會導致種皮透氣、透水困難，還可能產生機械阻礙作用（葉常豐等，1994）。種皮因具有堅硬的組織，對胚的生長有較大的阻力，使胚很難向外伸展，即使能夠滿足所需的氧氣和水分條件，加之給予萌發合適的溫度，種子仍會長期處于吸脹飽和狀態，不能產生足夠的推力突破這些組織，直至種皮達到干燥機會。只有隨時間延長， 具有的膠體性質的細胞壁發生改變，種皮存在的束縛力漸漸減小，種子才可以突破種皮而萌發。種皮堅硬木質化和表面具有革質的種子， 阻礙胚乳（胚）突破種皮向外生長往往成為限制種子萌發的機械阻力（李進雨，1994）。

現在很多研究表明，種皮結構對木本植物種子休眠有一定的影響，有的是因為種皮所具有的纖維素木栓化，有的因為種皮果膠質加厚，有的是因為種皮本身的厚角組織細胞形成了大量的果膠質和堅硬的石細胞，有的是因為存在有規律的魚鱗坑狀結構，有的是因為氧的通過率降低，如元寶楓（Acer truncatum Bunge）。還有些是因為具有豆科植物類似的種皮結構，外面有豐富的角質層；除此之外，還有些是因為有一條不透水的明線，且柵欄組織排列比較精密， ,如紫鍛（Tilia amurensis）。目前，有的學者在進行種皮和種子休眠之間關系的研究時，并非以種皮本身的解剖結構特點等為直接研究對象，而是通過間接分析來得到結果。這樣得出的結論往往是截然相反的， 類似的現象就曾經出現在對紅松種子的研究中 （鄭彩霞等，1997）。Bewley（1994）曾對豆科（Leguminosae）、梧桐科（Sterculiaceae）和田麻科（Tiliaceae）的一些硬實的植物種子進行解剖觀察，他經研究指出：由于硬實種子的種皮具有發達的角質層和豐富的柵欄狀細胞與石細胞，大部分硬實種子都具有非常堅韌結實的種皮； 大豆（Glycine max）和刺槐（Robinia pseucdoacaciaL.）等植物的種子中，由半纖維素和膠質類物質組成了位于種皮最外層的角質層；整齊緊密排列的柵狀細胞組成了內層細胞，大量鈣鹽或硅酸鹽集聚其中，形成了阻止種子從外界吸收水分的堅硬致密的保護層，從而引起休眠（Desouza,F.H.D.,2001） ;王艷華（2005）等對大山櫻種子的透性及種皮機械阻力進行研究，發現種子透水、透氣性對休眠均有一定影響，但并不是關鍵因素，種殼過硬而阻止胚突破種皮正常生長，即機械阻力是抑制種子萌發的最為主要的原因；陶新宇等（2005）初步研究了芍藥種子的萌發特性，結果表明芍藥種子的休眠是因為種皮存在機械束縛以及外胚乳存在一定的約束力。對種子進行機械破皮處理后，發芽率可由最初的 35%提高到 66.7%;楊萬霞（2005）通過對青錢柳（Cyclocarya paliurus （Batal.） IIjinsk.）種子的形態解剖、種皮結構的掃描電鏡、種皮的透水性等一系列的研究指出，青錢柳種子共有三層種皮，表面角質化的外種皮，木栓質的中種皮，木質而堅硬的內種皮，這在某種程度上阻礙了胚乳（胚）與外界交換水氣，從而影響種子的吸脹和萌發。對種皮的透水性進行實驗研究，研究表明，用濃硫酸處理過的種子可以迅速吸水膨脹，而具有完整種皮的種子胚也可以吸取部分水分，所以，種皮存在透水性障礙，但種皮透水性并不是導致青錢柳種子休眠的最關鍵的原因。；陳潤政等（1984）對格木種子進行了種皮透性實驗，研究表明格木種子覆蓋有很厚的皮層，種皮堅硬；實驗將一部分格木種子浸泡了一年五個月，均未出現吸脹現象，說明種子的透水性能很差，這一特征導致了格木種子萌發困難。南方紅豆杉（Taxus chinensisvar.mairei）種子種皮堅硬致使種子胚乳（胚）與外界的水汽交氣比較困難，這一特性是造成種子休眠的原因之一（史忠禮，1991）；程廣有等對東北紅豆杉（Taxus cuspidataSieb.et Zucc.）的種皮透性進行研究，結果表明；東北紅豆杉的種皮嚴重地阻止胚與外界的水氣交換，導致種子休眠（程廣友，2004）；通常，種子透水性差，其透氣性也會較弱。賴力等（1989）通過對紅松種子種皮透性的實驗研究，指出紅松種子的中種皮和內種皮均能阻礙氧氣進入胚乳（胚），致使種子休眠的主要因素可能是種皮的透性障礙；楊曉玲（1998）等對山楂種子的透性進行研究，結果表明山楂種殼透氣性差，對種子的呼吸有明顯的抑制作用。且越晚采收，種殼的透氣性就會越差，就會越顯著的抑制呼吸，解除休眠也就越發困難。周佑勛（2006）等研究指出，種皮透氣性差是造成檫樹、樟樹、閩楠種子休眠的原因之一。楊期和等（2005）研究了三藥檳榔種子休眠與萌發的特性，認為種殼對種子萌發有抑制作用的原因不是由于其對水分透過的限制，而是種皮的機械束縛和透氣性差；許多果樹種子的種皮有油和蠟質，既不透水也不透氣，而且種皮的蠟質層、木栓層、柵欄組織、骨狀石細胞都會阻礙水分的吸收（張秋香等，2004）。

1.2.2.2 胚的發育狀況與種子休眠的關系

種子是否具有休眠特性，還取決于種子胚乳（胚）不同的發育情況。即使把一個有生命的成熟胚從種子或傳播單位上剝離下來也不能發芽的現象即為胚休眠（embryodormancy）（比尤利，1990）。胚有兩種休眠類型，一種是植物的種子形態成熟后，胚尚未完全發育而造成的生理休眠，即生理后熟，如銀杏、白蠟、冬青等。雖然采收后外觀上已經成熟，但胚還很小，胚的結構尚未發育完全，需要經過一段時間，等胚完全發育后才能萌發，這個時期為后熟期，在這個時期完成以前，種子會一直處于休眠狀態。在棕桐科、蔥木科、嬰粟科、報春花科、木蘭科和毛食科等植物種子常出現這種現象（Khan AA,1977）；陸秀君（2006）在天女木蘭種子休眠原因的研究中，證明導致木蘭科中的天女木蘭種子深休眠的主要原因是秋季采收后天女木蘭種子胚乳（胚）還沒有發育完全，；肉雙蓉（Cistanche deserticola）種子休眠也主要由于種子存在形態后熟，種子必須收到來自寄主根系的某種萌發刺激信號才能進行萌發（牛東玲等，2006）；此外，鳳凰花（Delonixregia）、 白蠟樹（Fraxinus chinensis）、美國冬青（Ilex purpurea Hassk）等植物的種子脫離母體后，幼胚還需要在胚乳中繼續汲取營養，經過生長發育后才具備發芽能力。另一種是胚成熟后，一些內部有機物和植物激素等物質轉化尚未完成，仍然需要一些特殊條件，才能具備發芽能力 ,如蘋果、梨、杏等果樹種子，成熟后需經過一段時間積累種子萌發所需要的物質，才能萌發（楊萬霞，2004）。秦佳梅等認為紅景天（Rhodiola roots）的胚乳（胚）具有完整的形態，胚乳（胚）存在生理后熟為其休眠的主要原因，低溫可以促進合成內源激素，從而達到解除休眠的目的，外源赤霉素的加入是比低溫更為直接的方法（秦佳梅等，1999）；北五味子（schizandra chinensis）種子長期休眠的根本原因，不是種子胚發育不完全，而是胚未完成生理成熟（張麗萍等，1999）；此外，銀杏科（Ginkgoaceae）、木蘭屬（Magnolia）、紅豆杉屬（Taxus）和鵝掌楸屬（Liriodendron）等樹種，也是存在胚生理休眠的主要科屬（李英，2013）。

1.2.2.3 內源抑制物與種子休眠的關系

一部分植物種子的種皮或種子的其它部位可能存在某種或某些化學物質，這些物質的存在阻礙了種子的某個代謝環節，從而影響了種子的發芽過程，必須經過一段時間，等這些化學物質被分解后，才能解除抑制作用，種子才能萌發，這些物質便為內源抑制物質。最早，提出抑制物質與推遲種子發芽有關的研究者是 Albertus Magus.Kentzer 和Amen 也指出抑制物質的存在是植物種子休眠的主要原因之一 （Kentzer T,1966;Amen RD, 1986）。早在 20 世紀 60 年代初，張良誠等指出，紅松種子中存在的某些物質對其它種子的萌發生長有明顯抑制作用（張良誠等，1963）。

種子中的內源抑制物質豐富多樣，除酚類、脫落酸（ABA）外，還有香豆素類、氨、有機酸類、芥子油、氫氰酸、脂肪酸、以及醛類化合物等。目前，對影響種子萌發的抑制物質的研究主要有脫落酸（ABA）和酚類兩大類，特別是對脫落酸的研究更深入一些。

脫落酸是一種植物體內分泌的植物激素，具有強烈抑制種子萌發的作用，它能降低植物糖的代謝速度，抑制 α-淀粉酶的形成，同時，它也會改變某些酶的活性，抑制 RNA、DNA的合成，并且與蛋白質和蛋核酸的合成密切相關。種子的不同部位均有脫落酸的存在，且脫落酸都能通過干擾胚的代謝進程從而使胚進入休眠狀態。對人參種子的研究表明在人參胚乳、內果皮、果肉中均含有抑制物脫落酸這些對發芽有抑制作用的物質，致使胚的生長和分化受阻，導致了人參種子發芽的緩慢性（黃耀閣等，1995）；智信（2008）研究認為， 白皮松種子休眠的主要原因是種皮中含有大量的 ABA;許杜意等（2008）研究發現，月季（Rosa chinenses Jacq）種子不可以萌發，并非因為果皮的物理性限制，果皮和種皮中含有大量的 ABA 才是月季種子休眠的最主要的原因（許杜意等，2008）；至于酚類物質，楊曉玲等（1997）研究指出在山碴的種皮和種仁中均含有大量的酚類物質，該酚類物質能夠明顯影響氧氣的擴散，從而抑制胚乳（胚）的呼吸和種子的萌發。

由于抑制物種類多種多樣，在分析抑制物質對種子休眠的作用時，不能單純地以為是某一種抑制物質的作用，而可能是多種抑制物共同作用的結果。如林桂榮（2005）對托魯巴姆種子進行研究，結果表明種子中 ABA 含量高，生長素、赤 GA、玉米素含量低是種子發芽比較困難的重要原因；Blake 等（2002）通過氣相色譜和質譜連用的方法對在歐洲白蠟（Fraxinus excelsior）種子進行研究，實驗鑒定出了吲哚乙酸、脫落酸、茉莉酸甲酯和茉莉酸等內源物質，認為脫落酸、茉莉酸和茉莉酸甲酯調控著歐洲白蠟種子的休眠休眠。

1.2.2.4 綜合休眠

植物種子休眠的原因是很復雜的，大多數種子的休眠都不是由單因素制約的，而是以某種因素為主導，各種因素綜合作用的結果。如紫荊、長柄雙花、棱角山礬木、銀鐘花等種子既存在著種皮導致的強迫休眠，又存在著生理休眠，屬于綜合深休眠類型（周濤等，2008）；藺經等（2006）研究指出，種皮障礙、胚乳（胚）后熟和胚乳（胚）休眠是引起砂梨（Pyruspyrifalia Nakai.）種子休眠的主要原因，而利用低溫層積和植物生長調節劑處理是打破休眠的主要方式；自身含有抑制發芽的物質以及缺乏發芽促進物質是引起木荷（SchimasupebaGardnetchamp.）種子休眠的兩個主要原因，冷水連續浸泡、用赤霉素溶液浸種，或是采用低溫層積等都能有效地打破其休眠，促進萌發（李鐵華等，2004）；有 3 個方面的原因導致鳶尾屬植物種子休眠，這三種原因為：種皮的機械束縛、種皮及胚乳中存在萌發抑制物質、種子需要后熟才能萌發。并且種子不同，休眠的主要原因也不相同，各個休眠因素是相互作用的（郭瑛等，2006）。

1.2.3 種子休眠機理

一直以來，種子休眠的機理成為研究種子休眠原因過程中的重點，對此，研究學者提出了一系列休眠機理假說，主要有激素調節學說、氧化途徑學說、光敏色素學說、環境調控學說、基因表達的調節學說。

1.2.3.1 激素調節學說

許多學者意識到激素的種類和水平關系到種子的休眠和萌發，他們認為有多種激素對種子的休眠起調控作用。早在 13 世紀，A1bertus 最早提出了抑制物質的存在與種子發芽推遲有關。而美國學者 Khan,A.A.提出的植物激素“三因子”學說最具代表性，即關于細胞分裂素（CTK）、赤霉素（GA3）、和脫落酸（ABA）三種激素調控種子休眠與萌發作用的假說。該學說認為 ABA 是一種抑制物質，普遍存在于種皮、胚乳或胚內；赤霉素與細胞分裂素是萌發促進物質，種子萌發必須需要 GA3,不管有沒有抑制劑的存在，缺乏 GA3將會誘導種子休眠；阻止抑制劑的影響使赤霉素的作用得以表現是 CTK的作用。綜上所述，GA3的缺乏和抑制劑（如 ABA）的存在，均能引起種子休眠（Khan,A.A.,1975）。激素三因子學說中，在萌發中起主要調節作用的是赤霉素，在萌發中起抑制作用的是脫落酸；細胞分裂素與脫落酸相互拮抗，可以減輕或消除脫落酸對萌發的抑制作用。由于細胞分裂素與脫落酸競爭，兩者作用在同一作用位點，而赤霉素與之不存在競爭。目前，學者們對植物內源激素研究最多的是 GA3和 ABA,ABA 是生長抑制劑，它可以誘導種子休眠，而 GA3則能解除 ABA 的作用，也有一些人認為休眠的關鍵在于兩者的平衡，在種子的儲藏和萌發過程中，種子內部要發生大分子物質降解等一系列生理生化變化，而且不論種子是何種類型，赤霉素都能對這一代謝過程起到促進作用。金鷹、丁玲等（2006）對芍藥種子進行露地播種和低溫貯藏，并研究其過程中的內源激素含量的變化，結果表明內源激素 ABA 和 GA3含量的平衡和消長變化是芍藥種子休眠是否被破除的決定因素。種子萌發過程中，除了內部儲藏物質分解作用外，還存在合成作用，以組成新的植物體，而這一過程的順利進行得益于 GA3的存在。玉蘭種子用赤霉素處理后，再進行濕沙層積，可以縮短層積時間，在較低溫度和濕潤條件下，內源赤霉素的含量有明顯增加（史曉華等，1987）。另外，種子是否休眠，除與激素的絕對含量有關外，也與細胞對激素的敏感性及激素間的平衡關系有關。

1.2.3.2 氧化途徑學說

高等植物為了適應在長期進化過程的多變環境條件，植物中存在著多條呼吸代謝的生化途徑。最普遍的代謝途徑是三梭酸循環（TCA）和糖酵解途徑（EMP），后來有人發現在解除休眠，已經萌發的種子中還有另外一種代謝途徑-磷酸戊糖途徑（PPP），而且這種途徑成為生物利用能量的主要途徑。PPP 可以產生種子發芽所必須的合成 DNA、RNA 的前體物質。休眠種子缺乏 PPP,因此種子不能發芽（葉常豐等，1994）。關于磷酸戊糖途徑在解除種子休眠中的作用首先是由 Major 提出的（Major,1968），隨后Simmonds 和 Simpson（1971）對休眠過程中的野燕麥糖代謝途徑由 EMP/TCA 轉變為磷酸戊糖途徑，而且對 6-磷酸葡萄糖脫氫酶活性進行測試，結果證明，在休眠和非休眠的大麥品種中， 脂肪含量和氧消耗量均近似，所以休眠解除的原因時代謝途徑由 EMP/TCA轉向磷酸戊糖途徑（Simmonds,1971）。蘋果酸脫氫酶，6-磷酸葡萄糖脫氫酶，和磷酸己糖異構酶分別是 TCA 途徑、PPP、MEP 途徑的關鍵酶之一。在休眠和解除種子休眠、促進萌發的過程中，通過測定這些代謝酶的活性，可以進一步了解三種呼吸途徑的狀態10和關系。因此，為了深度探究種子的休眠機理，尋找更有效的打破休眠的方法，在研究中，我們應該把休眠過程中的代謝物作為重點研究對象之一。

1.2.3.3 光敏色素學說

光是一種重要的影響植物種子休眠的因子之一，光通過種子中光敏色素（phytochrome）來解除某些植物種子的休眠。光敏色素的發現源自Flint和Mcalist的研究，結果表明短時間光照時，660nm 的紅光能打破休眠，而 730nm 的遠紅光可以令種子休眠。種子內存在兩種形式的光敏素，即紅光吸收型（Pr） 和遠紅光吸收型 （Pfr）在不同的光譜作用下，這兩種形式能發生相互轉換。根據 1973 年 Toole 的報道，Pfr 反應大約與二百多種植物種子休眠與萌發的作用有關，光敏感性種子缺光或陰性種子持續見光，還可能會導致次生休眠。光通過光敏素解除光敏感性種子的休眠機理主要包括 3 個方面： ①Pfr 使基因活化和表達；②調節有關酶的活性，調整代謝系統；③改變細胞膜的通透性（葉常豐，1994）。

1.2.3.4 環境調控學說

環境中各種因子（溫度、水分、光照等）對種子的萌發均有不同程度的影響，各因子會影響種子內部各種酶的活性，進而改變種子的物理性質和種子體內各種物質的含量，甚至會影響到萌發所需要的條件和種子貯藏后的生命力。種子萌發開始于干種子吸水。

種子吸水分為三個階段：快速吸水期、吸水穩定期和胚軸穿過包裹組織伸長完全萌發的吸水期（Baskin, C.C. 1998）。在溫度方面，改變種子的生理休眠的最主要的因素是季節的緩慢交替，這種因素可以在整體上改變深度休眠的種子。

1.2.3.5 基因表達調控

一些研究者認為， 核酸的代謝在休眠期間的種子仍然進行著，并認為由于 DNA 活性下降或受到抑制，或是因為合成蛋白質的過程中 RNA 活性下降或受到抑制導致了種子休眠。近年來越來越多的研究者在探討研究種子休眠與萌發的問題中已經上升到基因表達水平上來。玉蘭（Magnolia denudata） 種子在打破休眠的初期，種子預存的 mRNA翻譯合成蛋白質，即在早期，翻譯水平會抑制種子休眠的解除，此后新 RNA 合成產生，11標志著轉錄水平開始調節休眠的解除（楊孝漢等，1991）；周學權對油松種子的休眠進行研究，結果表明：從萌發前期到萌發期，油松種子胚中合成大量的酸性蛋白質，說明它們在胚的生長以及調節分化中會起到重要作用。而這些所增加的蛋白質不同于原來的蛋白質，所以，這些蛋白質很可能是由新轉錄的 mRNA 編碼的（周學權，1989）。此類研究在基因表達水平上揭示了種子休眠與萌發機理，也將成為未來的主要研究趨勢之一。

除上述學說外，關于植物種子休眠機理的研究也不乏其他報道，如能量調控學說、細胞膜變化學說等。有關種子休眠機理的學說多種多樣，但他們并不相互矛盾。種子自身本就是復雜的有機體，不同的學說分別從不同的角度闡明了種子休眠萌發過程中的現象。必須從多方面考慮，才會更全面的了解種子的休眠機理問題。

1.2.4 打破種子休眠的方法

種子休眠對植物自身來說是一種保護措施，是經過長期自然選擇保留下來的生物學特，但在實際的生產中，種子休眠帶來了許多不便。經過眾多研究者長期的研究和實踐，在解除種子休眠的措施方面己經積累了非常豐富的經驗，種子的種類不同，所采取的措施也不盡相同（（Maarten Koornneef,2002;Marta Garcia-Gusano,2004） .針對引起種子休眠的主導因素，大體可以采取如下幾種催芽方式。

1.2.4.1 物理方法用一些不同的物理方法來處理種子對促進種子萌發是十分有效的。物理方法包括層積處理，機械處理，射線、電場處理和超聲波處理等。

1.2.4.1.1 層積處理

層積處理是一種打破種子休眠的傳統方法，也是目前最為常用且最為有效的方法，特別是對由于生理后熟因素或萌發抑制物質的存在的種子具有顯著的效果。在生產中，層積處理一般選用濕沙，在層積過程中，使種子完成所需的生理生化變化和后熟過程，減少或消除發芽抑制物質的含量，增加相關酶的活力，使種子內的貯藏物質轉化為易被胚吸收利用的可溶性小分子化合物，從而誘導種子休眠的解除（JunttiLa O.,1973）。

根據不同的層積溫度，層積處理可以分為低溫層積、暖溫層積和變溫層積。一般，低溫層積的溫度為 0~5℃，暖溫層積的溫度為 15~25℃或 20~30℃。變溫層積則可以分為交替變溫處理和階段性變溫處理。在實踐中，應根據種子的不同而采用不同的層積方式，如桃種子在 4℃下可迅速打破休眠（SeeLy S D.,1985）5℃低溫處理白花泡桐種子 40d,能夠顯著提高發芽率（劉震等，2004）；馬齒覓種子采用低溫層積的方法，層積 8 周可有效解除種子休眠，且發芽迅速，發芽率高達 97.1%（王鴻磊，2005）；采用低溫層積方式處理日本五針松種子，經處理 60 天后，田間發芽率顯著提高，達到對照的 38 倍。

低溫層積處理結合生長調節劑的處理效果更好（佘祥威等，1987）；在層積過程中，楠木（Phoebe zhennan）種子發芽抑制物質含量不斷減少，對種子的抑制作用減弱，休眠漸漸解除。相比之下，常溫層積具有更明顯的效果，常溫層積 90d 能完全打破楠木種子的休眠，發芽率可達 80.0%以上（李鐵華等，2008）；忍冬科瓊花（Viburnum sargentii）種子需要先經過 4℃低溫處理 60d,再經 25℃暖溫層積 90d,而后在 15℃條件下才能有效打破休眠而萌發（金飚等，2005）。

1.2.4.1.2 機械處理

對于硬實性種子或者種皮透性差而引起休眠的種子，通常采用手工或機械弄碎或刮破種皮，使其透氣、透水， 改變種皮透性，對于少量的種子可以用砂紙、三角銼刀、磨石、金屬刀片等進行手工剝殼或夾裂等，但切割種皮時，應謹慎的切透種皮上的少數幾處，而避免破壞到胚。如許桂芳等（2005）對紅蓼（Polygonum orientale）進行剪口處理，使種子的萌發力大大提高，從最初的 6.0%提高到 82.0%.

1.2.4.1.3 射線、超聲波處理

研究發現， X 射線、Y 射線、紫外線或激光照射種子，都可以達到打破種子休眠的效果。徐盛春等（2006）用功率 60W、頻率 40kHz 的超聲波處理絲瓜（Luffa cylindrica）種子，研究發現，處理 10min 可以使種子的發芽率顯著提高；用超聲波處理種子可增加酶的活性，從而解除種子休眠，對豆科植物種子和小粒難萌發的種子特別有效。用超聲波處理蘇鐵（Cyca revolute Thunb.）種子 20min 可完全打破其休眠，使其萌發（肖宜安等，1999）。

1.2.4.2 化學方法

化學方法的作用機理主要是通過調節物質代謝途徑、改善種實透性、減小機械束縛等，起到打破種子休眠，促進種子萌發的作用?；瘜W藥劑處理和激素處理是最常用的化學方法。

1.2.4.2.1 激素處理

有些休眠的種子可以經 GA、乙烯、CTK、乙烯利和萘乙酸等植物激素處理而發芽。

用 200mg/L 的 GA3 溶液浸泡野生地稍瓜種子 2 小時，發芽率可由 38%提高到 70%（陳葉，2005）；南京椴（Tilia miqucliana）種子在自然界中一般需要 2~3 年才能萌發，屬于深度休眠的種子，用 1000mg/L GA3 溶液處理種子 6h 后，種子發芽率可達 89.0%（史鋒厚等，2008）；用 NAA 處理榛樹（Corylus mandshurica）種子，可以解除因果皮、種皮及胚存在萌發抑制物而誘導的休眠，進而促進萌發（李秀霞等，2003）。激素對種子休眠的解除有一定的作用，但多數休眠種子僅僅依靠激素并不能徹底解除休眠，還需與其它方法相結合如低溫和酸蝕處理。

1.2.4.2.2 化學藥劑處理

有些酸、堿、鹽等化學物質具有腐蝕種皮，提高種皮透水、透氣性，打破休眠，促進萌發。酸能使一部分種皮得到腐蝕，或使種皮變軟，從而增強種皮的透氣透水性。生產上最常用的是濃硫酸酸蝕處理。其作用是通過酸蝕種殼，清除珠孔等部位的堵塞物， 使種殼變薄，質量減輕，增加胚與外界的透性（范川等，2004）。孫秀琴（1999）研究表明火炬樹種子種皮透性很差，采用層積方式效果不明顯，需要用濃硫酸處理 4-5 小時才可以達到解除休眠的效果。酸蝕處理在其他樹種如鹽膚木、小果薔薇、漆樹、卵果薔薇、細梗薔薇、峨嵋薔薇均具有明顯的作用。種皮表面的油層和蠟質層可有堿性溶液來消除，從而增強種皮透性，解除休眠。NaOH 處理可以提高嵩草屬中矮生嵩草、高山嵩草（iKpygmaea）的發芽率，降低其種子 ABA 含量（黃錦華等，2009）；用 20%的 NaOH 浸泡異穗苔草種子 4-10h,發芽率由 0 提高到 90%以上 （房麗寧，1998）。

1.2.4.3 其他方法

其他方法包括分子生物技術、微生物發酵、動物采食等。除了植物自身能合成的激素之外，其它一些生化物質也能打破種子的休眠，如殼梭孢菌素和真菌的產物（傅強等，2003）。殼梭孢（菌）素能夠加快蘿卜和玉米種子的萌發，因此，可以把這些植物的種子接種微生物發酵，從而解除種子休眠，縮短發芽時間。

一般來說，往往是多種因素共同造成了種子休眠，因此應采取兩種或兩種以上的方法來解除休眠。