第二节
与
分
类
种
子
的
形
态
构
造
案例分析 —— 神奇, 魔豆, 字从何来?
2004年 6月,北京市场出现一种神奇的, 魔豆,, 打
开易拉罐,出现一棵绿油油的豆苗,左右两片子叶背面有清
秀的字迹,或, 我爱你, 或, 天长地久, 或, 恭喜发
财, …… 随意挑选,或观赏或赠送亲朋, 您能解释这种现
象吗? 您能制作出类似产品吗?
种子植物种类繁多,所产生种子的形态、构造各
异。掌握种子形态构造的差异,是进行种子鉴别、纯
度检测、清选分级、加工包装、安全贮藏的基础。
一、种子的外部形态
种子外部形态包括外形及种被上的构造。
(一) 种子外部性状 —— 植物种子外形千姿百态。外
形由形状、颜色、大小三方面性状构成。
? 形状 —— 有圆(球)、椭圆、肾、牙齿形, 纺锤、三
棱形, 卵、扁卵、盾、钱币形, 头颅形, 等形。
? 颜色 —— 种子因存在不同的色素而呈现各种颜色。不同种子
色素存在部位不同,有存在果皮、种皮、糊粉层、胚乳、子叶
等部位。
作物不同,种子颜色不同;同一作物不同品种,种子颜色
不同;不同成熟度、不同生态区,种子颜色也不同。
? 大小 —— 种子大小的表示方法有两种,一种是 长、宽、厚,
多用于清选分级;另一种是 千粒重,用于表示种子质量并计算
播种量。
不同植物的种子大小差异极悬殊,既使同一作物不同品种种
子大小差异也很大(附表 1),且易受环境条件影响。
表 1 - 1 主要作物种子的大小
种子大小 ( mm/ 粒 )
作物
长 宽 ( Ф ) 厚
千粒重
( g )
水稻 5.0~ 1 1.0 2.5~ 3.5 1.5~ 2.5 15~ 43
小麦 4.0~ 8.0 1.8~ 4.0 1.6~ 3.6 15~ 88
玉米 6.0~ 17.0 5.0~ 1 1.0 2.7~ 5.8 50~ 100 0
大麦 7.0~ 14.6 2.0~ 4.2 1.2~ 3.6 20~ 55
稷 2.6~ 3.5 1.5~ 2.0 1.4~ 1.7 3~ 8
大豆 6.0~ 9.0 4.0~ 8.0 3.0~ 6.5 130 ~ 220
花生 10.0 ~ 20.0 7.5~ 13.0 - 500 ~ 900
蓖麻 9.0~ 12.0 6.0~ 7.0 4.5~ 5.5 100 ~ 700
烟草 0.66 ~ 0.96 0.45 ~ 0.74 0.35 ~ 0.45 0.05 ~ 0.20
番茄 4.0~ 5.0 3.0~ 4.0 0.8~ 1.1 2.5~ 4.0
(二)种被上的构造
真种子 由胚珠发育而成,种皮上常留有胚
珠时期的遗迹; 果实种子 由子房发育而成,果
皮上也多留有子房的遗迹,而 假果 的果皮外还
常附有宿存的花被。不同植物不同品种间这些
遗迹在着生部位、大小、颜色、形状等方面有
明显差异,是进一步鉴别种子的重要依据。
种皮上有哪些构造? 一般可看到:
1、种脐( hilum) —— 种子从种
柄上脱落时留下的疤痕,或说是
种子附着在胎座上的部位
所有种子均有种脐,尤以豆
类最明显。种脐的形状、颜色、
凹凸因植物种类、品种而不同。
有些种子脱落时种柄的残片
附着在脐上,称为脐褥或脐冠,
如蚕豆、扁豆。
2、发芽口( micropyle) ——
又称种孔,是珠孔的遗迹,位
置正对着胚根的尖端,种子萌发
时胚根由此伸出。
3、脐条( raphe) —— 又称
种脊或种脉,是倒生或半倒
生胚珠从珠柄通到合点的 维
管束 遗迹
4、内脐( chalazal) ——
是胚珠时期合点的遗迹,位
于脐条的终点部位,稍呈突
起状棉花、豆类明显,是种
子萌发时最先吸胀的部位。
棉花种子外形1内脐 2种毛 3 脐条 4 脐 发芽口
5、种阜
( strophiole) ——
靠近种脐部位种皮上的
瘤状起,由外种皮细胞增
殖或扩大形成。
蓖麻、西瓜种子明显,
豆类亦有。
蓖麻种子外形1 内脐 2发芽口 3脐条 4 种阜
种皮上这些构造的位置,为什么在不同作物种子上会
有如此大的差异?
主要与形成种子的胚珠类型有关:
直生胚珠 形成的种子 —— 脐位于种子基部而发芽口位于
种子顶端,内脐与种脐紧邻,无脐条,如银杏、板栗核桃
等;
倒生胚珠 形成的种子 —— 脐和发芽口紧邻位于种子基部,
内脐位于种子顶部,脐条长;
半倒生胚珠 形成的种子 —— 脐位于种子侧面,发芽口紧
靠脐的下端,内脐位于脐的上端,脐条很短位于脐和内脐
之间
合点:内脐
珠柄:种脐
珠孔:发芽口
缝线:脐条
珠心:外胚乳
外珠被:外种皮
内珠被:内种皮
胚囊:反足细胞
助细胞(发育过程
解体)
极核
卵细胞 合子 胚
? 一般果实种子果皮上常见的构造有:
果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹(残物)
果脐 有的裸露,如小麦、高粱,有的外附果柄,如玉米;
发芽口 多数为果皮所掩。果脐、发芽口的位置亦由子房
内胚珠的类型所决定,与真种子相同。
外果皮上茸毛 的长短、疏密,花柱遗迹的凹凸和明显程度,
因作物品种而异,可作为种子鉴别的依据。
另有一些果实种子外面或附有花萼、或内外颖、护颖,其
形状、颜色亦可作为品种鉴别的依据。
二、种子的内部结构
种子的内部结构具有共同性,均由种被、种胚和胚乳三
大部分构成。
1,种被,是种子外表的保护组织。果实种子的种被包括果
皮 (pericarp)和种皮 (seed coat),真种子的种被仅包括种
皮。
干种子的种被绝大多数由胞壁加厚的死细胞构成。
种被结构的致密程度、厚薄、强度等对种子的干燥、加
工、休眠、寿命、发芽等有影响。
2,种胚 (embryo):通常是由受精卵即合子发育而成的幼小
植物体,是种子中最重要的部分。
种
胚
胚
本
部
胚芽 —— 位于胚轴上端,由生长点 +真叶或仅由生长点构成,
为茎叶的原始体;禾本科有胚芽鞘。
胚轴 —— 又称胚茎,为胚芽、胚根的连接部分,位于子叶
以下,又称下胚轴; 其在萌发时伸长程度,决定
子叶出土与否。
胚根 —— 位于胚轴下端,萌发后长成植株的地下部分。多
数种子仅 1条胚根,禾本科胚根外有胚根鞘,还有
2-3条次生胚根,
子叶 —— 为种胚的幼叶,常较真叶厚且大,有的有
叶脉。子叶的数目、功能因植物而不同
单子叶
双子叶
多子叶
胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。
一般把胚分为六种类型(图 2-17 ),
( 1)直立型;( 2)弯曲型;( 3)螺旋型;
( 4)环状型;( 5)折叠型;( 6)偏左型。
3,胚乳,是有胚乳种子的贮藏组织
内胚乳 (endosperm,3n ) —— 由受精极核发育而成
胚乳又分 外胚乳 (perisperm,2n)—— 由珠心细胞发育而成常见
裸子植物的胚乳 (1n)—— 由雌配子体发育而成
绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳,少数植物如甜菜、菠菜
的胚乳为外胚乳。
三类胚乳在外观、功能上无明显区别,属于同功不同源。胚乳
的 位置、组织的质地、细胞的结构和 所含物质种类因植物种类有很
大差异,同一植物不同品种也不尽相同
位于胚的四周 —— 蓖麻、荞麦
位于胚的中央 —— 甜菜
位于胚的侧上方 —— 禾本科
位于种子基部 —— 银杏
与胚体相互镶嵌 —— 葱类
绝大多数种子的胚乳为固体,极少数如椰子为
液体;固体胚乳中多数为薄壁细胞如禾本科,少数为
厚壁细胞如葱。油质种子的胚乳主要成分是脂肪、蛋
白质,粉质种子的胚乳主要含淀粉。禾谷类种子胚乳
糊粉层、淀粉层之分,角质、粉质之分。
种
子
的
结
构
糠,麸, bran
胚芽,plumule 盾片, scutellum 胚根, Radicel
粉质胚乳, floury endosperm 角质胚乳, horny endosperm
糊粉层细胞, aleurone cell layer 淀粉层细胞,starch granules
外果皮,epidermis 中果皮, mesocarp 种皮, teste
三、种子的植物学分类
种子分类方法很多,可根据需要选择不同方法。常用的有
两种:
1,根据胚乳有无分类 —— 依据种子中胚乳的有无和多少
分为:
( 1)有胚乳种子 —— 具较发达的胚乳的种子
内胚乳发达种子 —— 绝大多数作物种子
外胚乳发达种子 —— 菠菜、甜菜、石竹、苋菜
内外胚乳同时存在种子 —— 姜、胡椒
若依胚乳来源,可分
单子叶有胚乳种子 —— 禾本、姜、百合科
等
双子叶有胚乳种子 —— 大戟、蓼、茄、伞、
藜等科
若依子叶数目,又可分
( 2)无胚乳种子 —— 完全无胚乳或有极少量胚乳的种子,
此类种子是在发育的中后期,胚乳
被胚消耗,因而胚特别是子叶发达。
主要有豆科、十字花科、锦葵科、
葫芦科、菊科、蔷薇科等。
2,根据植物形态学分类 —— 根据种子的形态构造特点,
把种子分为五大类:
(一)包括果实及其外部附属物(芒、颖、苞叶、宿萼)
(二)包括果实全部
(三)包括种子及果皮一部分(内果皮)
(四)包括种子的全部
(五)包括种子的主要部分(外种皮脱去)
与
分
类
种
子
的
形
态
构
造
案例分析 —— 神奇, 魔豆, 字从何来?
2004年 6月,北京市场出现一种神奇的, 魔豆,, 打
开易拉罐,出现一棵绿油油的豆苗,左右两片子叶背面有清
秀的字迹,或, 我爱你, 或, 天长地久, 或, 恭喜发
财, …… 随意挑选,或观赏或赠送亲朋, 您能解释这种现
象吗? 您能制作出类似产品吗?
种子植物种类繁多,所产生种子的形态、构造各
异。掌握种子形态构造的差异,是进行种子鉴别、纯
度检测、清选分级、加工包装、安全贮藏的基础。
一、种子的外部形态
种子外部形态包括外形及种被上的构造。
(一) 种子外部性状 —— 植物种子外形千姿百态。外
形由形状、颜色、大小三方面性状构成。
? 形状 —— 有圆(球)、椭圆、肾、牙齿形, 纺锤、三
棱形, 卵、扁卵、盾、钱币形, 头颅形, 等形。
? 颜色 —— 种子因存在不同的色素而呈现各种颜色。不同种子
色素存在部位不同,有存在果皮、种皮、糊粉层、胚乳、子叶
等部位。
作物不同,种子颜色不同;同一作物不同品种,种子颜色
不同;不同成熟度、不同生态区,种子颜色也不同。
? 大小 —— 种子大小的表示方法有两种,一种是 长、宽、厚,
多用于清选分级;另一种是 千粒重,用于表示种子质量并计算
播种量。
不同植物的种子大小差异极悬殊,既使同一作物不同品种种
子大小差异也很大(附表 1),且易受环境条件影响。
表 1 - 1 主要作物种子的大小
种子大小 ( mm/ 粒 )
作物
长 宽 ( Ф ) 厚
千粒重
( g )
水稻 5.0~ 1 1.0 2.5~ 3.5 1.5~ 2.5 15~ 43
小麦 4.0~ 8.0 1.8~ 4.0 1.6~ 3.6 15~ 88
玉米 6.0~ 17.0 5.0~ 1 1.0 2.7~ 5.8 50~ 100 0
大麦 7.0~ 14.6 2.0~ 4.2 1.2~ 3.6 20~ 55
稷 2.6~ 3.5 1.5~ 2.0 1.4~ 1.7 3~ 8
大豆 6.0~ 9.0 4.0~ 8.0 3.0~ 6.5 130 ~ 220
花生 10.0 ~ 20.0 7.5~ 13.0 - 500 ~ 900
蓖麻 9.0~ 12.0 6.0~ 7.0 4.5~ 5.5 100 ~ 700
烟草 0.66 ~ 0.96 0.45 ~ 0.74 0.35 ~ 0.45 0.05 ~ 0.20
番茄 4.0~ 5.0 3.0~ 4.0 0.8~ 1.1 2.5~ 4.0
(二)种被上的构造
真种子 由胚珠发育而成,种皮上常留有胚
珠时期的遗迹; 果实种子 由子房发育而成,果
皮上也多留有子房的遗迹,而 假果 的果皮外还
常附有宿存的花被。不同植物不同品种间这些
遗迹在着生部位、大小、颜色、形状等方面有
明显差异,是进一步鉴别种子的重要依据。
种皮上有哪些构造? 一般可看到:
1、种脐( hilum) —— 种子从种
柄上脱落时留下的疤痕,或说是
种子附着在胎座上的部位
所有种子均有种脐,尤以豆
类最明显。种脐的形状、颜色、
凹凸因植物种类、品种而不同。
有些种子脱落时种柄的残片
附着在脐上,称为脐褥或脐冠,
如蚕豆、扁豆。
2、发芽口( micropyle) ——
又称种孔,是珠孔的遗迹,位
置正对着胚根的尖端,种子萌发
时胚根由此伸出。
3、脐条( raphe) —— 又称
种脊或种脉,是倒生或半倒
生胚珠从珠柄通到合点的 维
管束 遗迹
4、内脐( chalazal) ——
是胚珠时期合点的遗迹,位
于脐条的终点部位,稍呈突
起状棉花、豆类明显,是种
子萌发时最先吸胀的部位。
棉花种子外形1内脐 2种毛 3 脐条 4 脐 发芽口
5、种阜
( strophiole) ——
靠近种脐部位种皮上的
瘤状起,由外种皮细胞增
殖或扩大形成。
蓖麻、西瓜种子明显,
豆类亦有。
蓖麻种子外形1 内脐 2发芽口 3脐条 4 种阜
种皮上这些构造的位置,为什么在不同作物种子上会
有如此大的差异?
主要与形成种子的胚珠类型有关:
直生胚珠 形成的种子 —— 脐位于种子基部而发芽口位于
种子顶端,内脐与种脐紧邻,无脐条,如银杏、板栗核桃
等;
倒生胚珠 形成的种子 —— 脐和发芽口紧邻位于种子基部,
内脐位于种子顶部,脐条长;
半倒生胚珠 形成的种子 —— 脐位于种子侧面,发芽口紧
靠脐的下端,内脐位于脐的上端,脐条很短位于脐和内脐
之间
合点:内脐
珠柄:种脐
珠孔:发芽口
缝线:脐条
珠心:外胚乳
外珠被:外种皮
内珠被:内种皮
胚囊:反足细胞
助细胞(发育过程
解体)
极核
卵细胞 合子 胚
? 一般果实种子果皮上常见的构造有:
果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹(残物)
果脐 有的裸露,如小麦、高粱,有的外附果柄,如玉米;
发芽口 多数为果皮所掩。果脐、发芽口的位置亦由子房
内胚珠的类型所决定,与真种子相同。
外果皮上茸毛 的长短、疏密,花柱遗迹的凹凸和明显程度,
因作物品种而异,可作为种子鉴别的依据。
另有一些果实种子外面或附有花萼、或内外颖、护颖,其
形状、颜色亦可作为品种鉴别的依据。
二、种子的内部结构
种子的内部结构具有共同性,均由种被、种胚和胚乳三
大部分构成。
1,种被,是种子外表的保护组织。果实种子的种被包括果
皮 (pericarp)和种皮 (seed coat),真种子的种被仅包括种
皮。
干种子的种被绝大多数由胞壁加厚的死细胞构成。
种被结构的致密程度、厚薄、强度等对种子的干燥、加
工、休眠、寿命、发芽等有影响。
2,种胚 (embryo):通常是由受精卵即合子发育而成的幼小
植物体,是种子中最重要的部分。
种
胚
胚
本
部
胚芽 —— 位于胚轴上端,由生长点 +真叶或仅由生长点构成,
为茎叶的原始体;禾本科有胚芽鞘。
胚轴 —— 又称胚茎,为胚芽、胚根的连接部分,位于子叶
以下,又称下胚轴; 其在萌发时伸长程度,决定
子叶出土与否。
胚根 —— 位于胚轴下端,萌发后长成植株的地下部分。多
数种子仅 1条胚根,禾本科胚根外有胚根鞘,还有
2-3条次生胚根,
子叶 —— 为种胚的幼叶,常较真叶厚且大,有的有
叶脉。子叶的数目、功能因植物而不同
单子叶
双子叶
多子叶
胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。
一般把胚分为六种类型(图 2-17 ),
( 1)直立型;( 2)弯曲型;( 3)螺旋型;
( 4)环状型;( 5)折叠型;( 6)偏左型。
3,胚乳,是有胚乳种子的贮藏组织
内胚乳 (endosperm,3n ) —— 由受精极核发育而成
胚乳又分 外胚乳 (perisperm,2n)—— 由珠心细胞发育而成常见
裸子植物的胚乳 (1n)—— 由雌配子体发育而成
绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳,少数植物如甜菜、菠菜
的胚乳为外胚乳。
三类胚乳在外观、功能上无明显区别,属于同功不同源。胚乳
的 位置、组织的质地、细胞的结构和 所含物质种类因植物种类有很
大差异,同一植物不同品种也不尽相同
位于胚的四周 —— 蓖麻、荞麦
位于胚的中央 —— 甜菜
位于胚的侧上方 —— 禾本科
位于种子基部 —— 银杏
与胚体相互镶嵌 —— 葱类
绝大多数种子的胚乳为固体,极少数如椰子为
液体;固体胚乳中多数为薄壁细胞如禾本科,少数为
厚壁细胞如葱。油质种子的胚乳主要成分是脂肪、蛋
白质,粉质种子的胚乳主要含淀粉。禾谷类种子胚乳
糊粉层、淀粉层之分,角质、粉质之分。
种
子
的
结
构
糠,麸, bran
胚芽,plumule 盾片, scutellum 胚根, Radicel
粉质胚乳, floury endosperm 角质胚乳, horny endosperm
糊粉层细胞, aleurone cell layer 淀粉层细胞,starch granules
外果皮,epidermis 中果皮, mesocarp 种皮, teste
三、种子的植物学分类
种子分类方法很多,可根据需要选择不同方法。常用的有
两种:
1,根据胚乳有无分类 —— 依据种子中胚乳的有无和多少
分为:
( 1)有胚乳种子 —— 具较发达的胚乳的种子
内胚乳发达种子 —— 绝大多数作物种子
外胚乳发达种子 —— 菠菜、甜菜、石竹、苋菜
内外胚乳同时存在种子 —— 姜、胡椒
若依胚乳来源,可分
单子叶有胚乳种子 —— 禾本、姜、百合科
等
双子叶有胚乳种子 —— 大戟、蓼、茄、伞、
藜等科
若依子叶数目,又可分
( 2)无胚乳种子 —— 完全无胚乳或有极少量胚乳的种子,
此类种子是在发育的中后期,胚乳
被胚消耗,因而胚特别是子叶发达。
主要有豆科、十字花科、锦葵科、
葫芦科、菊科、蔷薇科等。
2,根据植物形态学分类 —— 根据种子的形态构造特点,
把种子分为五大类:
(一)包括果实及其外部附属物(芒、颖、苞叶、宿萼)
(二)包括果实全部
(三)包括种子及果皮一部分(内果皮)
(四)包括种子的全部
(五)包括种子的主要部分(外种皮脱去)