我国是一个农业大国,加上我国人口众多的实际情况,粮食问题成为我国长期思考的一个话题。而且我国药用植物的种类繁多,资源丰富,但是有些药用植物的种子发芽周期长,发芽率低,这些因素都限制了药用植物的实际应用。随着农业声生物学的产生与发展,人们开始将声这一因素应用到植物的育种上,实践证明对育种产生了显著的效果,包括种子的发芽周期缩短、发芽率提高、霉烂率降低、产量提高等。前人对超声育种的研究主要集中在实验上,研究了超声育种对某一特定植物种子有何影响。本文主要从理论及实践两方面对超声波育种的机理进行了探讨,以期能对超声育种中声参数的确定有指导作用。本文把植物种子细胞膜建立成了单层平面圆膜、矩形膜和椭圆膜模型,通过理论计算、数值模拟对细胞膜的共振频率进行讨论；通过实验法和显微镜观察法研究了超声的时间、频率、声强对种子发芽率、发芽势的影响。研究得到的主要结论有：(1)超声能提高细胞膜的渗透性,主要与超声空化产生的电效应有关,细胞膜两侧的离子浓度与表达式有关,膜两侧的浓度差使细胞膜两侧产生渗透动力,通透性增强。(2)理论上推导出了把细胞膜作为单层平面圆膜时,细胞膜的共振频率为：其中a为圆膜半径,T为表面张力,σ为表面密度。(3)理论上推导出了把细胞膜作为单层平面矩形膜时,细胞膜的共振基频为：其中a、b分别为矩形的长轴和短轴。(4)理论上推导出了把细胞膜作为单层平面椭圆膜时,细胞膜的共振频率为：10.6667a3b5+10.6667a5b3-2.3112(w2σ)/(gS)a5b5=0,式中,a、b分别为椭圆的半长轴和半短轴,w为角频率,g为重力加速度,S为表面张力,σ为表面密度。并将该理论模型及其计算公式应用到绞股蓝种子细胞上,发现理论值和实验值吻合的比较好,从而证实了该理论模型有一定的正确性。(5)细胞膜的杨氏模量对细胞膜的振动频率影响比较大,并且杨氏模量越大,基频的频率越大。对大小、泊松比、面密度相同的细胞膜,在杨氏模量不同的情况下,基频振动模态基本相同。(6)在细胞膜为椭圆膜的情况下,用MATLAB画出频率随杨氏模量的变化,可以看出为线性变化,但杨氏模量小于400pa时,频率随杨氏模量的变化更加显著。对于固定的杨氏模量而言,椭圆膜也存在着多种振动模态,不同的振动模态对应着不同的频率。(7)本文实验得出以下的结论：在超声辐射时间一样的情况下,超声时间和间歇时间的比例对萌发周期的长短有影响。从实验可以看出,超声10s、间歇10s的效果要比超声20s、间歇20s的效果好。丹参种子在超声10s、间歇10s的情况下,超声功率为20w的效果最好,其次是100w。说明除了超声频率、超声时间外,超声的功率对育种的影响也很大。(8)当超声波的频率与细胞膜的共振频率相同时,使细胞膜发生共振,声波的能量最大限度的进入细胞中,从而产生一系列的生物物理效应。通过方程算出某种子的超声辐照的最佳频率,就可以在设计换能器时更加有针对性；同时在超声育种过程中,因缺乏中心频率,只靠经验盲目地实验,会使工作量加大。本文可以算出育种超声的中心频率,从而在一定程度上减小了工作量,使超声育种更有实际意义。