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種子的發芽過程包括了種子吸水、胚根細胞生長、貯存組織內之物質水解，可溶性之水解產運移到胚與胚內合成細胞之組成分及細胞分裂。
(一) 水分之吸收
乾燥種子之水分含量低(亦即水分潛勢很低)，因此很容易吸水。種子吸水之速率係受水與種子間水分潛勢梯度之控制。將種子置於純水時種子很快的吸收水分，水分吸收後種子內之水分潛勢增高，水分潛勢梯度因而降低。因此水分之吸收逐漸減慢。假如種子在置於純水中以前已經含有相當量之水分，再置於純水中，則開始之水分潛勢梯度，因此吸收速率降低。除水分潛勢梯度外，水分進入種子之阻力亦會影響種子之吸收。豌豆種子雖可由濕空氣中吸收水分，但其吸收率要比種子直接接觸水溶液為慢，前者吸水需要一天才完成，而後者只需12小時即可完成(Simon and Mills,1983)。水分進入種子後，種子內不同之組織對水分之流動亦有不同之阻力。分離之胚置於水中其吸水快速進行，而完整之種子由於種皮之限制使得種子經過一段遲滯期後才開始吸水。
(二) 種子吸水之同時種子內許多溶質會由種子內流出(Simon,1974)。
滲漏出來之溶質大部份為細胞質內之成分如無機離子、氨基酸、醣類、有機酸、酚類化合物、磷酸鹽與GA3(Abdel Samad and Pearce,1978;Simon,1974)。豌豆與花生胚浸水後，一些小量之可溶性酵亦可流出(Duke and Kakefuda,1981)。完整種子吸水後流出之溶質量較少，但分離之胚質流出量較多。因此，種子吸水時溶質流出機制之研究常以分離胚進行。乾燥種子之細胞其膜之構造喪失完整性。因此，當種子吸水時，膜無法阻止質之流出。當種子吸水後膜之完整性重新建立，使得質不會再繼續之流出。
(三) 呼吸速率之變化
乾燥種子呼吸速率極低，當種子吸水後呼吸速率急速增加。基本上，種子在暗中發芽時呼吸速率之變化可分為四個時期：第一個時期為種子吸水後呼吸速快速之增加，此時期呼吸速率之增加，可能是由於種子吸水後粒線體內呼吸作用有關之酵素活性 增加。該時期之呼吸商約為1，所使用之受質為蔗糖(Spragg and Yemm,1959)。第二個時期呼吸速率不變(稱之為呼吸速率遲滯期)。呼吸商約大於3.0，顯示無氧呼吸可能進行((Spragg and Yemm,1959)。一般都認為此時期之呼吸作用限制因子為氧氣之供應，主要是由於種皮無法使氧氣進入種子內。目前不了解為什麼第一個時期時氧氣之供應不是限制因子，而第二個時期確為限制因子。是否由種子吸水後使得種皮對氧氣之透過性降低？此有待更多之研究來證明。第三個時期呼吸速率又再度增加，此時期胚根已突破種皮，氧氣供應量增加。另外胚軸細胞分裂產生許多細胞，這些細胞內新形成之粒線體活性與呼吸作用有關之酵素活性買加。此時期之呼吸商約1.0，顯示此時期是利用碳水化合物進行有氧呼吸。第四個時期為呼吸速率下降。此時期貯存物質耗盡，由於是在暗中發芽，因為沒有新的受質供應，因此呼吸速率下降。
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