第二章 种子和幼苗
由于植物
的器官是由
种子发育而
来的,农作
物的生长一
般也是从播
种开始。
? 种子由胚珠发育而来,
属繁殖器官,是 种子植物 所
特有 的。
? 种子的 胚 是新一代植物的
雏体 。
? 种子在一定的条件下萌
发,发育成长为新的植株。
教材内容
? 第二章 种子和幼苗
? 第一节 种子的结构和类型
? 一、种子的结构
? 二、种子的类型
? 第二节 种子的萌发和幼苗的形成
? 一、种子的休眠和种子的寿命
? 二、种子萌发的外界条件
? 三、种子萌发成幼苗的过程
? 四、幼苗的类型
? 被子植物双受精后,由 合子 发育成 胚,
由受精的极核(中央细胞)发育成 胚乳,
由珠被发育成 种皮 。
? 胚
? 种子 胚乳
? 种皮
第一节 种子的形态结构和类型
? 一, 形态结构
?( 一 ) 形态各异,形状 —— 球扁圆, 椭圆
? 颜色 —— 各种
?( 二 ) 大小悬殊
?一般情况:大:蚕豆, 小:芝麻 。
?特殊情况:椰子 15— 20㎝ ; 大实椰子 50㎝ 长,
10— 30公斤; 附生兰 5万颗种子重 0.1g
?应用:鉴定植物, 商品检验
一、种子的结构
? 从种子萌发为幼苗,长出根、茎、
叶这个过程称为 营养生长期 。
? 当营养生长达到了一定的阶段,
便开花、结果,产生种子,繁殖后代,
这个过程称为生殖生长期。从种子萌
发至新种子的产生,要经历一系列的
形态上、结构上和生理上的复杂变化,
这个总过程称为 植物的个体发育 。
? 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 。
? 种皮 胚芽
? 胚轴
? 种子 胚 胚根
? 子叶
? 胚乳
?胚的形态多样,但结构基本相似 。
?胚:胚芽,胚轴,胚根,子叶
?胚的发育过程是从合子开始的,卵细胞受精
后,合子会产生纤维素的壁,进入休眠状态,
休眠期的长短因植物种类而不同。
?水稻 4-6小时 ;棉花 2-3天 ;苹果 5-6天 ;
茶树 15-180天
?胚的发育从合子开始,经过原胚和胚的分化
发育阶段,最后成为成熟胚。(见第四章)
?合子 --原胚 --胚的分化发育 --成熟胚
1、胚 是构成种子的最主要部分
?( 1) 胚芽 由生长点和幼叶组成 。 禾本科植物,
有胚芽鞘 。
?( 2) 胚轴 连接胚根胚芽和子叶
?上胚轴 子叶着生点至第一片真叶之间部分
?下胚轴 子叶着生点至胚根之间的部分
?( 3) 胚根 由生长点和根冠组成
? 禾本科植物有胚芽鞘
?( 4) 子叶 有单, 双和多数的区别
? 功能:贮藏 ( 大豆 ), 光合作用 ( 棉 ), 消
化吸收转运胚乳物质 ( 水稻, 蓖麻 )
?2,胚乳 有或无
? 功能:贮藏营养物质糖类 ( 淀粉, 糖,
半纤维素 ) 油脂和蛋白质 。
?3,种皮 保护功能
?不同的情况:厚薄, 质地, 颜色, 表皮毛,
颖果种皮萎缩
?种脐:种子脱离果实时留下的痕迹 ( 如蚕
豆一端黑色的眉条 )
?种孔:在种脐一端, 珠孔留下的痕迹
?种脊:维管束集中分布的地方, 为种子腹
面中央一条稍隆起的纵向痕迹 。 倒生胚珠才
有, 由株柄和珠被合生发育而成 。
? 种皮 由胚珠的珠被发育而成的保护种子
的结构。受精以后,胚珠逐渐发育成种子,珠
被的组织同时发生高度分化,由 外珠被发育形
成外种皮,由内珠被形成内种皮 。但有的植物
种皮只有一层。外种皮常由厚壁组织所组成,
一般较厚,具有光泽、花纹或其他附属物,如
棉和柳种皮上的表皮毛。内种皮由薄壁组织所
组成,一般很薄。种皮的颜色、厚薄、坚硬程
度,因植物种类不同而异。有的种皮厚而坚硬,
如松、柏类植物、瓜类植物的种子;有的种皮
很薄,如花生。有的种皮含有色素,使成熟的
种子具不同颜色,如豆类的种子有红、黑、绿、
黄、白各种颜色的种皮。
? 胚 高等植物的受精卵经发育而成的幼小植物
体。种子植物的胚位于种子内,是种子的主要部分,
一般由胚根、胚轴、胚芽和子叶 4部分构成。胚根
是未发育的根;胚轴是连接子叶与胚根的部分,一
般分为上胚轴和下胚轴;胚芽是胚的主要部分之一,
位于胚轴的顶端,能发育成茎和叶,所以是未发育
的地上枝;子叶是幼胚的叶,被子植物种子里有一
枚的(单子叶植物,如稻、麦等)、也有两枚的
(双子叶植物,如大豆等),无胚乳的种子,子叶
肥厚、贮藏丰富的营养物质。裸子植物种子里子叶
的数目很不一致,有两枚至多枚。蕨类植物的胚一
般有苗端、叶、根和基足的分化。苔藓植物的胚则
较简单,有孢蒴、蒴柄和基足的分化。
? 胚芽 种子植物胚的主要组成部分
之一。位于胚轴的顶端,是未发育的
茎与叶(地上枝)的原始体。双子叶
植物的胚芽位于两片子叶的中间。
胚轴 一般指“下胚轴”,是种子植物
胚的组成部分之一,为子叶着生点与
胚根之间的轴体。种子萌发后,由子
叶到第 1片真叶之间的部分,称为“上
胚轴”;子叶与根之间的一部分,称
为“下胚轴”。
? 胚根 种子植物胚的主要组成
部分之一,是胚的下部未发育的
根。它的尖端靠近发芽孔,当种
子萌发时,胚根一般是首先突破
种皮,发育成幼苗的主根。单子
叶植物的胚根所形成的主根,生
存期短,入土后不久便停止生长,
故无明显的主根,如小麦。
? 子叶 种子植物胚的组成部分之一,为贮
藏养料或幼苗时期进行同化作用的器官。在无
胚乳的种子内,子叶特别肥厚,贮藏着大量的
营养物质。在有胚乳的种子内,子叶不发达,
但它可从胚乳中吸收养料,供胚发育需要,所
以 子叶在种子萌发成幼苗的初期,其作用是十
分重要的。子叶的数目因植物种类不同而异,
裸子植物种子的子叶数目较多,有 2片至多片,
如银杏有 2~ 3片。被子植物种子的子叶数目
l~ 2片,如单子叶植物的种子内具 1片子叶,
而双子叶植物的种子内具 2片子叶。禾本科植
物种子内的子叶,又称为“内子叶”或“盾
片”,其功能较为特殊,具有吸收和消化作用。
? 胚乳 种子的组成部分之一,贮藏营养物质,
在种子萌发时供胚作养料。被子植物的胚乳是由
受精后的极核,在胚囊内发育成的。单子叶植物
的水稻、玉米、小麦等具有胚乳,双子叶植物蓖
麻、柿等也有胚乳,故称为 有胚乳种子 。但也有
不具胚乳的种子,如豆类植物的种子,养料则贮
存在子叶里,故为 无胚乳种子 。胚乳中贮藏的物
质主要是淀粉、蛋白质和脂肪,人们食用的粮食
和油料主要用的就是这一部分。在有胚乳种子中,
胚乳占的体积较大,在种子萌发时,营养物质供
胚发育需要。裸子植物的胚乳于受精前即形成,
它是配子体的一部分,由大孢子直接发育而来,
虽有胚乳的功能,但在起源上,不同于被子植物。
二、种子的主要类型
?(一)有胚乳种子
?1、蓖麻种子的结构(双子叶)
?2、小麦种子的结构(单子叶)
?(二)无胚乳种子
?1、蚕豆种子的结构(双子叶)
?2、慈姑种子的结构(单子叶)
双子叶植物的有胚乳种子
? 蓖麻的种皮光滑具有花纹,在种子的一
端的海绵状突起称为种阜;种孔被种阜遮盖;
种脐不甚明显。在种子的一面种皮上可见长
条状突起,称为种脊,其长度与种子几乎相
等。种皮以内是含有大量脂肪的白色胚乳。
胚藏于胚乳之中。
? 蓖麻种子的结构(双子叶)种脊明显,
种阜突出(种子一端隆起的结构)。
?种阜:由外珠延伸隆起的海绵状突起, 有
吸收作用, 利于种子萌发种脐, 种孔为种阜
覆盖 。
?小麦种子的结构 ( 单子叶 ) 禾本科, 种子, 实
际为颖果 。
?胚乳占有大部分, 由两部分组成:
?糊粉层, 一层细胞紧贴表皮, 含蛋白质和油脂,
?其余为含淀粉的胚乳细胞 。
?胚:位于种子基部的一侧, 占小部分
?子叶:盾状称盾片夹在胚乳与胚轴之间与胚乳
相接一面有一层排列整齐的上皮细胞 ( 或称柱
形细胞, 有分解, 吸收, 转运的作用
?外胚叶:在盾片相对处一侧, 薄片状突起 。
?① 过去认为是未发育的子叶
?② 目前认为是胚根鞘的延伸部分
单子叶植物的有胚乳种子
种皮:是在果皮之内与果皮相接的薄膜。
胚乳:胚和胚乳的界限很明显。水稻和小麦的胚
乳可分为两部分,紧贴种皮的是糊粉层,其余大
部分是含淀粉的胚乳细胞。
胚:胚是由胚芽、胚根、胚轴和子叶四部分构成。
胚芽位于胚轴的上方,为生长点和包被在生长点
之外的数片幼叶所组成,包围在胚芽外方的鞘称
为 胚芽鞘 ;胚根位于胚轴的下端,由生长点和根
冠所组成,外方包被的称为 胚根鞘 ;胚轴较短,
上接胚芽,下连胚根,子叶只有一片,称为 盾片 。
盾片与胚乳交界处有一层排列整齐的细胞,称为
上皮细胞 。当种子萌发时,上皮细胞分泌酶类到
胚乳中,把胚乳中贮藏的营养物质消化、吸收,
并转移到胚的生长部位利用。
?(二)无胚乳种子
?1,蚕豆种子的结构 ( 双子叶 )
?2,慈姑种子的结构 ( 单子叶 )
? 瘦果一种子,子叶 1片长柱形,
胚弯曲,胚根和下胚轴组成一段
短轴,由子叶和短轴共同贮藏营
养。
无胚乳种子
这类种子由种皮和胚两部分组成。
双子叶植物如花生、棉花、大豆、
菜豆、豌豆、蚕豆、瓜类、茶及
柑桔类的种子。
单子叶植物的种子如 慈姑。
第二节、种子的萌发和
幼苗的形成
? 种子是有一定寿命的,超过了一
定的期限,就会丧失它的活力不再萌
发。
? 一般植物种子的寿命是几年到十
几年。莲的种子可以活到 150年,水
稻、小麦、玉米,油菜等和种子,一
般能活 2--3年。
一,种子萌发的内在变化及条件
(一) 种子萌发为什么需要充足的水分
? 干燥的种皮是不易透过空气的,种皮经水浸润后,结
构松软,氧气容易进入,呼吸作用得以增强,从而促进种
子萌发,同时,胚根、胚芽才容易突破种皮。
? 干燥的种子细胞内的原生质含水很少,吸水饱和后,
各种生理活动才能正常地进行。
? 干燥的种子内所贮藏的淀粉、脂肪和蛋白质等营养物
质都呈不溶解的状态,不能为胚所利用。只有当种子吸水
膨胀,被水饱和之后,才能促进细胞内各种酶的催化活动。
通过水解或氧化等方式,使贮藏的营养物质从不溶解的状
态变为溶解状态,运输到胚的生长部位供吸收和利用。
? 一般种子要吸收其本身重量的 25~50%或更多的水分,
才开始萌发。
? 种子萌发所需的水量,也与各种植物长期对某种环境的
适应性及其遗传性有关。
(二) 种子萌发需要足够的氧气
? 种子萌发时,一切生理活动都需要能
量的供应,而能量是来源于呼吸作用的。
种子在呼吸过程中,要吸入氧气,把细胞
内贮藏的营养物质(如葡萄糖)逐步氧化、
分解,经过复杂的变化,最后变成二氧化
碳和水,并释放出能量,供给各种生理活
动利用。
? 种子开始萌发时,呼吸呼吸作用的强
度显著增加,因而需要多量氧气的供应。
(三) 种子萌发需要适当的温度
? 种子萌发时内部进行物质转化和能量
转化,都是极其复杂的生物化学变化,需
要多种酶作为催化剂。而酶的催化活动必
须在一定的温度范围内进行。种子萌发对
温度的要求,就表现出 最低、最高、最适
的温度三基点。
? 有些植物,种子成熟后随即可以萌发,
另外一些植物的种子,在脱离母体时,必
须经过一定时期的休眠以后才能萌发。
二,种子萌发过程
? 一般作物如小麦、玉米,大豆等通常是胚根
先突破种皮向下生长,形成主根。然后,胚芽突
出种皮向上生长,伸出土面而形成茎和叶,逐渐
形成幼苗。
? 水稻籽粒萌发时,胚芽首先膨大伸展,然后
胚芽鞘突破谷壳而伸出;胚根比胚芽生长稍迟,
随即,胚根也突破谷壳抽出,胚根突破胚根鞘,
才伸长形成主根,在主根伸长后,不久其胚轴上
双生出数条与主根同样粗细有不定根,在栽培学
上把它们统称为种子根。同时,胚芽与胚鞘伸出
土面后,胚芽鞘纵向裂开,真叶露出胚芽鞘外,
而形成幼苗。
? 种子萌发,首先吸水膨胀,
种皮由硬变软,透入氧气,促
进呼吸,物质分解,供吸收之
用。
? 幼苗的类型 不同植物有不同
形态的幼苗,常见的有两种类
型:子叶出土的幼苗和子叶留
土的幼苗
三、幼苗的类型
▲ 子叶出土的幼苗
? 棉花以及各种瓜类的无胚乳种子,在萌发时,
胚根首先伸入土中形成主根,接着下胚轴伸长,
将子叶和胚芽推出土面。
▲子叶留土的幼苗
?双子叶植物无胚乳种子以及单子叶植物的水稻、
小麦、玉米等有胚乳种子萌发时,下胚轴并不伸
长,子叶留在土中,上胚轴或中胚轴和胚芽伸出
土面,上述都是子叶留土的幼苗。
▲花生种子的萌发,兼有子叶出土和留土的特点。
子叶出土的幼苗
子叶留土的幼苗