第二章被子植物营养器官的形态与结构.doc

种子和幼苗 在植物的进化历史中，从裸子植物开始产生了种子这一繁殖器官，新一代植物的雏形---胚就孕育在种子里，植物的生命史也是从种子的形成和萌发开始的。 一、种子的结构与类型 种子的基本结构 种子（seed）在大小、形状和颜色等方面，因植物的种类不同而有较大的差异。如椰子的种子很大，而油菜、芝麻的种子则较小，烟草和兰花的种子则更小；大豆、菜豆的种子为肾形，而豌豆、龙眼的种子为圆球形；种子的颜色也有多种，大豆为黄色、青色或黑色，荔枝为红褐色等。 种子虽然在形状、大小和颜色各方面存有差异，但其基本结构是一致的。种子里面有胚，部分植物的种子还有胚乳，在种子的外面有种皮。 1．胚（embryo）：构成种子最重要的部分，它是由胚芽（plumule）、胚根（radlcle）、胚轴（hyptyl）和子叶（cotyledon）四部分所组成。种子萌发后，胚根、胚芽和胚轴分别形成植物体的根、茎、叶及其过渡区，因而胚是植物新个体的原始体，是所有种子都具有的结构。 胚根和胚芽的体积很小，胚根一般呈圆锥形，胚芽常呈现雏叶的形态，胚轴介于胚根和胚芽之间，同时又与子叶相连，一般极短，不甚明显。胚根和胚芽的顶端都有生长点，由胚性细胞组成，当种子萌发时，这些细胞能很快分裂、长大，使胚根和胚芽分别伸长，突破种皮，长成新植物体的主根和茎、叶，同时，胚轴也随着一起生长，成为幼根或幼茎的一部分。 胚轴可根据子叶所着生的节点分为上胚轴(epicotyl)和下胚轴(hypocotyl)两部分，连接子叶节(胚轴上着生子叶的部位)和胚芽的部分为上胚轴，连接子叶节和胚根的部分为下胚轴。 子叶是植物体最早的叶，有二片的，也有一片的： 有二片子叶的植物称为双子叶植物，如豆类、瓜类、棉花、油菜等； 只有一片子叶的植物称为单子叶植物，如水稻、小麦、玉米、洋葱等。双子叶植物和单子叶植物是被子植物中的两大类群，它们不但在种子的子叶数上有差异，在其他器官的形态结构上也不完全相同。 此外，在禾本科植物的胚中，胚根和胚芽外分别有套状的胚根鞘(coleorhiza)和胚芽鞘(coleoptile)包被，单片的子叶又称为盾片(scutellum)，由于有胚芽鞘的存在，芽鞘节(胚轴上着生胚芽鞘的部位)和盾片节(子叶节)之间的胚轴称为中胚轴(mesocotyl)，上胚轴为芽鞘节至胚芽的一段，下胚轴与双子叶植物的一样，为盾片节至胚根的一段。 2．胚乳（endosperm）：种子内贮藏营养物质的组织。种子萌发时，其营养物质被胚消化、吸收和利用。有些植物的胚乳在种子发育过程中，已被胚吸收、利用，所以这类种子在成熟后无胚乳。 种子内贮藏的营养物质随植物种类而异，主要有糖类、脂类和蛋白质，以及少量无机盐和维生素。糖类包括淀粉、可溶性糖和半纤维素等，其中淀粉最为常见。不同种子淀粉的含量不同，有的较多，成为主要的贮藏物质，如水稻、小麦，含量往往可达70%左右。种子中贮藏的可溶性糖分大多是蔗糖，这类种子成熟时有甜味，如玉米、板粟等。以半纤维素为贮藏养料的植物种类并不多，这类植物的种子中胚乳细胞壁特别厚，由半纤维素组成，种子在萌发时，半纤维素经水解成为简单的营养物质，被幼胚吸收利用，如天门冬、柿等。种子中以脂类为贮藏物质的植物种类很多，有的贮藏在胚乳部分，如蓖麻，也有的贮藏在子叶部分，如花生、油菜等。蛋白质也是种子内贮藏养料的一种，如大豆子叶内含蛋白质较多。小麦种子胚乳的最外层组织，称为糊粉层(aleurone layer)，含有较多蛋白质颗粒和结晶。不同植物的种子所含养料的种类不同，同一种植物的种子所含营养成分也不是单纯的一种。表2-1列出了几种常见植物种子内贮藏的主要养分的含量(以种子干重的百分比表示)。 几种常见植物种子中主要养分的含量(%) 植 物 种 类 淀 粉 蛋 白 质 脂 类 玉米 小麦 大麦 豌豆 大豆 花生 油菜 75 75 76 56 26 12 19 12 12 12 24 37 31 21 9 2 3 6 17 48 48 根据贮藏物质的主要成分，作物的种子可分为淀粉类种子，如水稻、小麦、玉米和高粱等；脂肪类种子，如花生、油菜、芝麻和油茶等；蛋白质类种子，如大豆。 少数植物种类的种子在形成和发育过程中，胚珠的珠心组织并不被完全吸收消失，而有一部分残留，构成种子的外胚乳(prosembryum)。外胚乳在种子中作为养分贮藏的主要场所，如甜菜种子；也有胚乳和外胚乳并存的，如睡莲、芡等。 种皮（seed coat）：种皮是种子外面的保护层，包被于胚和胚乳之外，具有保护种子不受外力机械损伤和防止病虫害入侵的作用，常由好几层细胞组成，其表皮层细胞内，一般含有有色物质，使种皮具有各种不同的颜色。有的种子具有内、外两层种皮，如蓖麻、油菜、苹果等的种子；有的种子只有一层种皮，如大豆、蚕豆、菜豆等的