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种子的基本结构

种子在植物学的定义,是种子植物的胚珠经传粉受精后长成的结构,是裸子植物被子植物特有的繁殖体(propagule);一般由种皮胚乳组成。种皮具保护功能;胚是种子中最主要的部分,萌发后长成新的个体;胚乳则含有营养物质。

在不精确而广义上(例如农学、生态学、口语上),“种子”一词除上文定义外,亦可涵盖颖果、瘦果、谷粒等;它们实际上是果实,应称为 种实籽实,属于一种播散体(disseminule);而不易分开果皮和种皮,则可称为 实皮

结构

种皮

巴西坚果种子的外种皮与内种皮

种皮(seed coat)又称为种被,由珠被发育而来,有保护胚乳的功能。

  • 裸子植物的种皮由外层、中层(石质层)、内层(肉质层)组成。苏铁和银杏,外层的肉质层肥厚,成熟时具色素;许多松柏类植物的外层不发达。内层一般趋向皱缩,在成熟的种子中呈纸状薄层,衬贴在中层里面。红豆衫、罗汉松的种子具假种皮,成熟后呈红色。红豆衫的假种皮呈杯状,内含种子。罗汉松的假种皮包围于种子上象罗汉的袈裟。银杏的外种皮肉质化,具绿色的肉质外种皮,人们常把种子误认为果实。
  • 被子植物的种皮多样,有些具有由外珠被发育而来的外种皮(testa)及由内珠被发育而来的内种皮(tegmen),有些则仅有一片珠被发育成的单层种皮,甚至有些种皮还包括来自珠心细胞的细胞层。花生等种子外有坚硬的果皮,种皮结构简单,薄如纸状;小麦、玉米、水稻、莴苣的种子,果皮与种皮愈合,种子成熟时种皮被挤压,紧贴于果皮的内层(这类果实我们称其为颖果);有些豆科植物和棉花的种子有坚硬的种皮,种皮表皮下有栅栏状的厚壁组织细胞层,表皮上有厚的角质膜。有些豆类种子由于角质膜过厚形成“硬实”,不易萌发。棉籽的表皮上有大量的表皮毛(棉纤维)。蕃茄种皮的表皮细胞柔软透明呈胶质状,并有刺突起。石榴种皮的表皮细胞伸长为细线状,细胞液中含糖可食用;荔枝龙眼的种子可食部分,由假种皮肉质化,假种皮由珠柄组织凸起包围种子形成。

种皮的结构与种子休眠相关。有的植物种皮中含有萌发抑制剂,除掉这类植物种皮,对种子萌发有刺激效应。

受精作用后精核与卵细胞结合发育而成胚,其由胚芽胚轴胚根子叶组成。

  • 被子植物胚的形状多样,但在种子中的位置固定,一般胚根朝向珠孔。胚的子叶也多样,有细长的、扁平的,有的含大量储藏物质而肥厚呈肉质,如花生、菜豆,也有的成薄薄的片状如蓖麻。有的子叶与真叶相似,有锯齿状的边缘,有的在种子内部呈多次折叠如棉花。禾本科的胚,只有一枚子叶。胚由胚芽、胚芽鞘、胚根、胚根鞘、胚轴组成。在胚轴的一侧生有一片盾形子叶(盾片)。

胚乳

胚乳,精确地说是内胚乳(Endosperm),是相对于珠心组织发育而来的外胚乳(Perisperm)的用词。

  • 裸子植物的胚乳是由雌配子体未受精而直接发育而成的单倍体,一般比较发达,多储藏淀粉或脂肪,也有的含糊粉粒。胚乳一般为黄色,少数为白色,银杏成熟的种子中胚乳呈绿色。
  • 被子植物的胚乳在双受精过程中,一个精核与胚囊中的两个极核聚变发育成多倍体,常为三倍体。多数被子植物在种子发育中有胚乳形成,但有的成熟种子中不具、具很少的胚乳,由于它们的胚乳在发育中被胚分解吸收了。一般把成熟的种子分有胚乳种子无胚乳种子。无胚乳种子中胚很大,胚体各部分,特别在子叶中储有大量营养物质。

不同种子的胚乳寿命、数量、储藏物质不同。胚乳中一般储藏物质是淀粉、蛋白质、脂肪。还有些碳水化合物,如甘露糖、半纤维素可沉积在细胞壁上,如咖啡、柿子、海枣等。含淀粉的胚乳常是没有生命的,如灯心草科、莎草科、禾本科、蓼科、石竹科中含淀粉的胚乳细胞,成熟后细胞核退化;在百合科、石蒜科、萱草属、蓖麻属、胡萝卜属中含淀粉的胚乳细胞是有生命的。

一般在胚、胚乳发育的过程中,体积不断地扩大,胚囊外的珠心组织受到破坏,最后为胚、胚乳吸收,所以在成熟的种子中没有珠心组织;但有些被子植物在种子发育过程中珠心组织保留下来,并储藏养料形成外胚乳(因此相对地将受精后形成的胚乳称为内胚乳)。菠菜、甜菜、咖啡的成熟种子具有外胚乳;胡椒、姜的成熟种子兼有胚乳、外胚乳。有些被子植物甚至在胚乳外又有一层或几层细胞含糊粉粒,称为糊粉层。

传播

新加坡种菜用的种子

种子可借由风力、自力、水力以及动物传播

  1. 风力传播是指较轻或有辅助的的种子,借由风力将种子传播至较远的地区。例如:木棉蒲公英植物
  2. 自力传播是果实成熟时,会将种子弹开,使种子可以进行传播。例如:酢浆草等。
  3. 水力传播是生长在海边河水边的植物,在果实成熟时掉入水中,借由水力将果实传播至远处;由于水可促使种子发芽,因此这种植物大多由完整的果实保护。例如: 椰子等。
  4. 动物传播又可分两种,一种是动物咬食,另一则是附在动物身体上。动物咬食的果实大多比较重,而且可以食用,无法消化的种子经由排泄传播。例如:百香果番石榴无花果。附在动物身上的果实大多有逆刺,可以勾在动物身上。例如:黐头芒。

作物种子

由于人类对于作物的栽植,不一定用种子来繁殖,所以作物种子一般只包含三大类:禾谷类种子、豆菽类种子、油籽类种子。(按植物学定义,有些实际上是果实)

参见

外部链接


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